鑄鋼節(jié)點(diǎn)在鋼結(jié)構(gòu)中的重要性
鑄鋼節(jié)點(diǎn)是我國鋼結(jié)構(gòu)中新興的一種節(jié)點(diǎn)形式。
一般常見的有鑄鋼空心球節(jié)點(diǎn)、鑄鋼相貫節(jié)點(diǎn)、鑄鋼支座節(jié)點(diǎn)、鑄鋼索夾節(jié)點(diǎn)、屋面拉索節(jié)點(diǎn)等等。隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，為了滿足各種結(jié)構(gòu)跨度上的造型及功能要求，使連接構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)日以增進(jìn)了復(fù)雜的要求，傳統(tǒng)的構(gòu)件形式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代發(fā)展需求。鑄鋼節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)就是在工程應(yīng)用中顯示出合理性和適應(yīng)性不僅解決了焊接球節(jié)點(diǎn)由于結(jié)構(gòu)跨度大的增大球徑過大的困難，而且可以解決鋼管相貫節(jié)點(diǎn)由于進(jìn)行相貫線的切割導(dǎo)致施工不便的問題。
節(jié)點(diǎn)形式很多，可以根據(jù)不同的城市文化設(shè)計(jì)造型，可以是規(guī)則性的也可以是不同構(gòu)思設(shè)計(jì)，可以完全打破以往的規(guī)程，目前鑄鋼業(yè)應(yīng)用消失模工藝，在形狀上是有利的條件就是不同的形狀，及大小都可以滿足，有著獨(dú)特的性能主要的優(yōu)點(diǎn)：
1.鑄鋼節(jié)點(diǎn)在廠內(nèi)整體澆鑄，對(duì)焊接球節(jié)點(diǎn)與鋼管相貫節(jié)點(diǎn)，可避免相貫線切割及重接引起的應(yīng)力集中。
2.鑄鋼節(jié)點(diǎn)具有良好的適應(yīng)性，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)自由度大，能滿足建筑中的復(fù)雜外形和內(nèi)腔的節(jié)點(diǎn)；實(shí)力狀況采用合理的截面形狀。
從而改善節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布。鑄鋼節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用范圍廣，不受節(jié)點(diǎn)、形狀、尺寸的限制，可用于結(jié)構(gòu)中部節(jié)點(diǎn)，也可用于支座節(jié)點(diǎn)。造型新穎，可塑性強(qiáng)。節(jié)點(diǎn)分為實(shí)心鑄鋼節(jié)點(diǎn)，空心鑄鋼節(jié)點(diǎn)，半空心半實(shí)心這幾類。實(shí)心節(jié)點(diǎn)承載力比較大但是也需要大量的鋼水這樣會(huì)造成材料的浪費(fèi)，導(dǎo)致工程造價(jià)高，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)也會(huì)造成受力過重，所以一般很少被節(jié)點(diǎn)工程采用。空心鑄鋼節(jié)點(diǎn)將所有桿件掏空，承載力相對(duì)較低，但是重量大大的減輕，降低造價(jià)。
一般在建筑工程上可以達(dá)到承載力和大跨度，對(duì)比下空心鑄鋼節(jié)點(diǎn)會(huì)優(yōu)先考慮。半實(shí)心半空心多半是在實(shí)心的基礎(chǔ)上做減重設(shè)計(jì)的，我們可以理解為該節(jié)點(diǎn)的重量與承載力均介入實(shí)心和空心之間，既應(yīng)變又減重。缺點(diǎn)與不足：
1.在具有足夠強(qiáng)度的條件下，還是需要注意為了確保鋼水能順暢凝固速度，鑄鋼節(jié)點(diǎn)的壁厚一定要按照技術(shù)要求，不能過薄少要20mm,為了方便清砂在設(shè)計(jì)上要不影響結(jié)構(gòu)功能的前提下適當(dāng)加大半徑。
2. 鑄件的過程中也經(jīng)常會(huì)有、劃傷、缺損并行、磨損、裂紋、砂眼、硬度降低。這些方面只能采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。鑄鋼節(jié)點(diǎn)一般采用G20Mn5材質(zhì)：是一種廣泛使用的低碳低合金鑄鋼,具有可焊性好、裂紋傾向小、綜合力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn)。該材質(zhì)鑄件的力學(xué)性能與化學(xué)成分選擇、熱處理工藝和鑄造工藝密切相關(guān)。以G20Mn5在國外新型轉(zhuǎn)向架支架中的應(yīng)用作為實(shí)例,研究了上述工藝環(huán)節(jié)的具體參數(shù)選擇對(duì)鑄銅件力學(xué)性能的影響規(guī)律。G20Mn5是歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN10293中規(guī)定的一種低碳低合金禱鋼。該鋼種具有可焊性好、裂紋傾向小、綜合力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于制造低溫承載件。