大跨径钢结构铸钢节点的作用

yingfeng201973

我国大型、大跨度、复杂的钢结构在部分特殊节点中已经开始运用铸钢节点，如体育场、高铁站、桥梁等大型工程中。铸钢节点在大型工程中的应用最早起源于国外，在我国的发展时间并不长，因此，也没有更加规范的标准来对铸钢节点的工艺加以规范。那么钢结构纵梁和横梁节点在国内的应用有哪些特点呢?
/ r$ J; E& F- a9 Q大型铸钢节点厂家将为您详细介绍。

(1)国内尚无铸钢节点设计相关的规程、标准。对于选用铸钢材质时遵循德国标准，一般制作时采用国内可焊接铸造低合金钢材质;
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(2)铸钢应用范围：一般应用于大跨度空间结构中的节点，如大跨度立体桁架汇交节点、张弦桁架两端与索的连接节点、索与桁架杆件相交节点、复杂形体支座节点、多钢管相关节点、箱型构件连接节点和截面形状复杂的异性构件等;
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(3)铸钢工艺研究尚处于初级阶段;

( X# h; L; T1 ]- w$ Q(4)目前，我国还没有一套成熟的有关铸钢节点的设计方法，为了确保节点的安全，对那些受力大、构造复杂的铸钢节点在计算机模拟的基础上有必要做试验研究。
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(5)检测标准一般由设计单位和监理单位共同研究制定。
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; t% X: Q. w+ A6 M9 i/ N( r  j钢结构节点的科学性
! T0 a% I  m  _5 Q# T影响钢结构建筑中节点形式的因素有很多，节点的分类较为复杂，根据连接件的位置关系，节点可分为：搭接节点、平接节点、角接节点、对接节点等；根据节点的连接工艺不同可分为：焊接节点、铆接节点、螺栓连接节点、销栓连接节点、胶结连接节点等。
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钢结构建筑中的节点根据其所起到的作用不同，大体可分为结构性节点和构造性节点。结构性节点是结构构件之间连接的节点，是建筑结构中力的集中点与传递点，起到完成各构件之间力的传递的作用，体现着各构件之间的稳定性和受力平衡，如：杆件与杆件之间的连接、索与索之间的连接、杆件与索之间的连接、构件与支座之间的连接等。节点处的不同构件受力方式不同，拉力、压力、剪力等不同形式的力都反映在节点处，节点将这些力连接成一个整体，形成一个个视觉焦点，压力在节点处往往雄健有力，增加空间的力量感，而拉力则轻盈明快，给空间增添活跃感。约翰内斯堡体育馆采用了一种悬挂结构，节点连接了拉索与平衡杆，节点处拉索通过平衡杆处的封板将拉力转化为压力，节点部位的加劲肋增加了节点的刚度和强度，实现了力的平衡。图中拉索显然承受很大的力的作用，维持受力平衡的节点显得强劲有力，体现出节点作为结构构件的力学美。以同济大学B楼中庭大厅的屋顶为例，采用四角锥体系网架结构，支撑起大跨度空间的覆顶，采用螺栓球节点，具有节点部位没有偏心、受力状态好等优点。

构造性节点，连接的是钢结构建筑的附属功能构件与结构构件，是皮与骨的连接，节点处不同的材质有着不同的肌理变化和材料质感，如钢材与玻璃、钢材与膜材等，这些不同的材料在节点处形成强烈的对比，展现出各种材料的冲突，节点使这些材料在冲突中形成一种和谐、稳定的关系，突出不同材料的交融。以玻璃幕墙与受力构件之间的连接为例，玻璃幕墙与结构构件之间的连接方式较为多样，如明框式玻璃幕墙构造、隐框半隐框玻璃幕墙构造、全玻式玻璃幕墙构造、点支玻璃幕墙构造等。例如上海当代艺术馆的玻璃幕墙即采用点支玻璃幕墙构造，“每块玻璃的四个角分别由不锈钢支撑爪件作四点固定，在支撑爪件背后设有11mm的钢索系统纵横绷紧固定”，这种点支玻璃幕墙更强调玻璃的通透性，使得建筑外立面更具特色、内部空间更显开敞。正是由于节点构造的不断进步才更好地展现了不同材料的特征与性能。

4.钢结构节点的艺术性

节点的艺术性一方面体现在其本身所展现出的力学美上，另一方面体现在节点对建筑表现形式与空间的塑造中。节点的设计可以丰富建筑的立面，构造节点在联系建筑的表皮与骨架时，会带来立面上的肌理，充分利用节点的形态，可以突出立面的表现形式。如东京国际会议中心的玻璃幕墙的节点设计，突出了简洁有力的立面形式。
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* q( G! S- y7 ?% z. q节点的设计可以成为内部空间塑造的重要形式，节点往往设计于结构的转折处，结构的转折通常会带来空间的变化，因此节点的设计对于空间的变换与界定有着重要意义。如雷诺中心中廊道的设计，在圆柱形钢管上套了单独设计的构件，完成工字形和圆形截面的结合，同时钢柱与横档共同界定出廊道空间。

0 j& x8 `5 M9 f+ _  ?/ v+ G* J节点的连接方式同样对内部空间的塑造起着重要作用，节点的设计不只是局部设计，它对于建筑整体有着不可忽视的影响，如螺栓球节点展现出的是灵活轻盈的特性，焊接则更具力度，在汉堡航空港候机楼和日本关西国际机场的巨大钢管桁架中，采用直接连接的方式相贯焊接，没有多余的连接构件，节点体系干净利落，营造出开敞的大空间。

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! U: {' C6 |$ J相贯焊接

, e( t0 T5 i: G; g节点作为结构和构造上起到起承转合作用的重要部分，在设计中体现着受力特点和材料的多样性，每一个转折都体现着材质的变化、力的作用以及光影的变化。节点系统的设计在钢结构建筑中起到重要的作用，它作为局部，与建筑这一整体系统融为一体，形成一个由内而外、由局部到整体的逻辑系统。正是因为节点设计的复杂性和多样性，在节点处才更能体现一个建筑师的设计思想，或轻快或有力，或质朴厚重，或变化多样。建筑师在细节处追求精致的构造，如结构收头的处理、材料交接的转折等，精致的节点设计可能看起来一目了然，却能精确地融合入整个建筑，与其他构件一同构建出尺度、层次均丰富细腻的空间。
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太漂亮了，好像坛子里还有一个也是搞铸钢节点的大伽，不过好长时间没看到说话了。