鑄鋼節點由于具有構造多樣話(huà)、外(wài)形漂亮、施工工期短等特征及出色的适用性,在中(zhōng)國大型鋼構造建(jiàn)築工程中得到了廣泛(fàn)的運用,特别是在(zài)處理雜亂的交彙節點上,鑄鋼節點有着得天獨厚(hòu)的優勢。現(xiàn)在,在飛機場、體育場、大型展館的的創造中都離不開鑄鋼節點。
由(yóu)于鑄(zhù)鋼節點的鋼(gāng)管相貫處是在廠内整體澆鑄成型的,可免去相貫線切割及重疊焊縫焊接引起的應力集中,使鋼結構受力更加合理,整體結構更加穩定(dìng)。克服了大量集中焊接造成的應力對(duì)整體結構帶來的不利影響。
鑄鋼(gāng)節點具有(yǒu)良好的适應性,可根(gēn)據建築需要生産出具有複雜(zá)外型和内(nèi)腔的節點(diǎn),一(yī)般鑄鋼(gāng)節點為實心,僅在接口(kǒu)處局部挖(wā)空,即使全為空心(xīn),也比鋼管或鋼闆(pǎn)厚,可按受力狀況采用zui合理的截面形狀,從而改善節點的應力分布,承載能力高、抗變形(xíng)能力強。
由于避免了焊(hàn)縫疊加,使鋼結構更加簡潔、流暢、制作外形美觀、尺寸準确,可塑(sù)性強,能夠充分表達建築師的設計思想及對美關的需求。
鑄(zhù)鋼節點的應用範圍廣,不(bú)受節點的位置、形狀、尺寸(cùn)的限制,可以鑄成空(kōng)間任意形狀,使任何形狀的建(jiàn)築造型都可以成為現實,既可用于結構上、中部節(jiē)點,也可用(yòng)于支座(zuò)節點。
由于鑄鋼節點是在工廠内制作完成(chéng)的,大大的(de)減少了高空作業的(de)工作量,使整體建築成本降低,整體工程質量提高,并且大大降低了(le)高空作業對施工人員帶來的危害。
随着鑄造工(gōng)藝水平的提高,鑄鋼節點在現代空 間結(jié)構中表現出造型優美、受(shòu)力明确、傳力直接、承 載安全等特點,越來(lái)越受到工程界的青睐。特别(bié)是在構件體型大(dà)、多根杆件交彙複雜、呈不規則狀的相交(jiāo)節點處,若采(cǎi)用常規的節(jiē)點焊接方(fāng)式,由于焊縫(féng)過于集中必然導緻焊接應力過大,且複雜的相(xiàng)貫線(xiàn)給節點的制作也造成了很大困難(nán)。鑄(zhù)鋼節點以(yǐ)其良好的适用性及其(qí)獨特(tè)的整體澆鑄(zhù)特點(diǎn),免去了(le)相貫線切割及(jí)重疊焊縫的(de)應力集(jí)中問題。鑄鋼節點材料化學成分嚴格限(xiàn)制了C、S、P的含量,具有良(liáng)好的塑性和韌性,抗震性能較常規的焊接節點有顯著提高(gāo)。因其特有(yǒu)的性能(néng),鑄(zhù)鋼節點已被廣泛運用(yòng)于橋梁、劇院、體育館等大跨度結構中。
由于鑄鋼節點的優異特性,在現代空間結構中越來越廣泛地(dì)被采用。通過對複雜的鑄鋼節點的受力性能和工作狀态分析研(yán)究認為:在設(shè)計荷(hé)載作用下,鑄鋼節點處于(yú)彈性工作(zuò)狀态,其應(yīng)力峰值出現在管件(jiàn)交彙處。通過對鑄鋼(gāng)節點極限承載能力(lì)分析發現,節點失效的位置與彈性分(fèn)析的位置不同。彈性分析以彈性階段zui大應(yīng)力出現的(de)位置作為鑄鋼節點(diǎn)的薄弱位置,即(jí)失效(xiào)破壞位置(zhì),在管件交彙處。分(fèn)析表明(míng),節點失效(xiào)的控(kòng)制位置經塑性(xìng)區開展後發生(shēng)變化,出現在管件上。因此,隻有對鑄鋼節點進行極限(xiàn)狀态分析,才能真(zhēn)正認識節點的破壞(huài)機理和破壞形式,為鑄鋼節點(diǎn)的(de)設計、制造和安裝以(yǐ)及(jí)運行提供科學依據。 對鑄(zhù)鋼節點進行極限狀态分析時,不僅要考(kǎo)慮材料非線性問題(tí),由于塑性區開(kāi)展過程産生的累積塑性應變很大,因此還需考慮大應變的幾何非線性問題。這樣的分析結果更為符合實際。
随着建築技術的發展,新(xīn)型結構及大跨結構體系(如體(tǐ)育場館、機場航站樓、會展(zhǎn)中心等)在工程建設領 域(yù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,構件之間的節點連接方式也日趨複(fú)雜。近年來發展起來的(de)鑄鋼節點,因(yīn)其特别适(shì)用于空 間結構中幾何形(xíng)式複雜、杆件彙(huì)交密(mì)集、受力集中的(de)部位,同(tóng)時具有各向同性、勻質(zhì)性好等優(yōu)點,可以避免(miǎn)大 量焊縫引起的熱影響區,緩解應力(lì)集中,改善構件的抗疲勞性能,故在國内外很多重(zhòng)要(yào)工程被廣泛應用。
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