鋼結構鑄鋼節點的設計要素和注意事項

1、鑄件壁厚不宜大于150mm，當壁厚很大時應考慮厚度效應引起的屈服強度、伸長率、沖擊功等的降低。

2、承受靜力荷載或間接動力荷載時，多管可焊鑄鋼節點可選用G20Mn5N鑄鋼材料。

3、G20Mn5N材料的抗拉抗壓和抗彎強度設計值235MPa，抗剪強度設計值135MPa，端面承壓 （刨面頂緊）設計值310MPa。

4、鑄鋼件的物理性能指標（和普通鋼材相同）：彈性模量E=2.06e5N/mm2；剪切模量G=79e3N/mm2；線膨脹系數a=12e-6/℃；質量密度ρ=7850kg/m3。

5、鑄鋼節點承載力應按承載力極限狀態計算。承載能力極限狀態包括鑄鋼節點的強度破壞、局部穩定破壞和因過度變形而不適于繼續承載。

6、圓管匯交的鑄鋼相貫節點的承載力，當鑄鋼材料伸長率和強屈比滿足于鑄鋼強度等級對應的Q235和Q345鋼材的性能指標時，可按國家標準《鋼結構設計規范》GB50017中第10.3.3條的規定驗算。

7、鑄鋼節點試驗的破壞承載力不小于荷載設計值的2倍，彈塑性有限元分析所得的極限承載力不小于荷載設計值的3倍。

8、鑄鋼節點的有限元分析宜采用實體單元。在鑄鋼節點與構件連接處、鑄鋼節點內外表面拐角處等易于產生應力集中的部位，實體單元的變長不應大于該處最薄厚壁，其余部位的單元尺寸可適當增大，但單元尺寸變化宜平緩。（個人建議沿圓管壁厚方向，至少剖分3個以上單元）

9、鑄鋼節點的有限元分析中，徑厚比不小于10的部位可采用板殼單元。（個人建議采用殼單元，采用板單元時，需仔細分析時適用性）

10、鑄鋼節點承受多種荷載工況組合又不能準確判斷其設計控制工況時，可分別按每一種荷載工況組合進行計算。

11、進行彈塑性有限元分析時，鑄鋼節點材料的 應力-應變曲線宜采用具有一定強化剛度的二折線模型。復雜應力狀態的強度準則應采用von Mises屈服條件。

12、鑄鋼節點的極限承載力可按彈塑性有限元分析得出的荷載-位移全過程曲線確定。

13、用彈塑性有限元分析結果確定鑄鋼節點的承載力設計值時，承載力設計值不應大于極限承載力的1/3.

14、鑄鋼節點試驗必須輔以有限元分析和對比。

15、鑄鋼節點與鋼結構的連接方式可采用焊縫連接、螺紋連接和銷軸連接。

16、鑄鋼節點的合理鑄造壁厚。