复杂钢结构体系铸钢节点的空间多样性

yingfeng201973

复杂钢结构体系铸钢节点的空间多样性
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$ x" o( J; F2 j: v- |+ h/ ]# ~在大跨度的钢结构工程中铸钢节点得到广泛应用。会展、机场、高铁车站工程都可以看到铸钢节点的 身影，尤其是现在新建的体育场馆工程更是成了铸钢节点集体登台亮相的大舞台。铸钢节点在大跨度钢结构工程中扮演 了承载主要荷载的重要角色。它的出现让现时的建筑形式更 加丰富多样，也更方便了钢结构工程的施工安装。

( |) w# z. q; H1 D( k$ E8 U9 l+ K9 P2008年颁布的《铸钢节点应用技术规程》 是以国内外材料、设计、制作等科研成果为基础的，只规定 了节点承载力的计算公式，对疲劳强度等方面基本没有涉及到。国内现有的研究文献对铸钢节点内力的研究主要是通过 试验研究以及有限元法模拟的方法，因而在具体的建筑工程 建设过程中存在着一些结构安全风险和施工安全风险，大跨度钢结构工程在设计过程中基本都做了屋盖结 构的风动试验、承载力试验或负荷载试验等实验工作，工程 的整体结构安全基本得到保障。但是对钢结构工程中的具体 铸钢节点(铸钢构件)的质量可靠性.则往往要到试生产阶段 才能落实和解决；而要完成某个重要铸钢节点的安装连接， 又是在工程施工的某个阶段的具体部位上解决。这样，铸钢节点无论是工厂生产还是现场安装.都可能存在一些不确 因素和风险。因为铸钢件在工厂的生产是一次浇注成型其物理力学性能和化学成份与热轧、冷轧或锻造的型钢有所不同；在焊接性能上也与同等级强度的型钢有差距。另外,目前国内的铸钢件生产厂家还处于发展过程中,其批量生产的 产品的质量稳定性和可靠性也有待提高；在现场安装过程 中，外部施工条件也不一定能达到理想状态，受制约因素多而复杂极易发生意想不到的风险。因此.《铸钢节点应用 技术规程》中关于节点试验的4.4.1条明确了 "设计或建设方 认为对结构安全至关重要的节点了……铸钢节点与其他构件 采用复杂连接方式的节点宜进行节点试验”的规定。以下是 三个在钢结构工程施工中，监理方通过加强铸钢节点试验的 方法来保证工程质量的例子。
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深圳大运中心主体育场钢结构工程原设计中，共采 用140个大型铸钢节点外，并且大量采用了巾800?巾1 400 的厚壁离心大口径铸钢管。在钢结构工程施工初期,由业 主、设计，监理和钢结构施工总承包方代表组成的考察组. 第一次去考察铸钢件生产厂试生产时了解到,该厂以往检测 合格最大的铸钢管尺寸是巾800x80 mm；并在工厂生产车间 观看到了铸钢管的生产过程。铸钢管是通过一台机器设备一 边注入刚熔炼好的钢水.一边旋转，同时拉拔铸管胎膜的工 艺方式进行生产。其生产过程受到钢水包的大小、钢水注入 速度和数量、设备转动速度和拉拔速度之间的协调性的明显 影响。这让考察组预感到该厂生产工艺和加工能力.要批量 生产本工程巾1400*140 mm的铸钢管,其质量稳定性亟待验 证。因此，监理方在生产厂立即提出”厂方的铸管试生产应 马上按本工程最大直径厚壁管生产”.并明确只有在最大直 径铸管检测符合设计要求后方可正式生产。同时.考虑本工 程工期太紧的因素，建议钢结构工程施工总包单位对离心铸 钢管的生产情况再进行全面的调研,并同步做好替代方案的 准备工作。
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深圳大运中心主体育场钢结构工程原设计中，共采 用140个大型铸钢节点外，并且大量采用了巾800?巾1 400 的厚壁离心大口径铸钢管。在钢结构工程施工初期,由业 主、设计，监理和钢结构施工总承包方代表组成的考察组. 第一次去考察铸钢件生产厂试生产时了解到,该厂以往检测 合格最大的铸钢管尺寸是巾800x80 mm；并在工厂生产车间 观看到了铸钢管的生产过程。铸钢管是通过一台机器设备一 边注入刚熔炼好的钢水.一边旋转，同时拉拔铸管胎膜的工 艺方式进行生产。其生产过程受到钢水包的大小、钢水注入 速度和数量、设备转动速度和拉拔速度之间的协调性的明显 影响。这让考察组预感到该厂生产工艺和加工能力.要批量 生产本工程巾1400*140 mm的铸钢管,其质量稳定性亟待验 证。因此，监理方在生产厂立即提出”厂方的铸管试生产应 马上按本工程最大直径厚壁管生产”.并明确只有在最大直 径铸管检测符合设计要求后方可正式生产。同时.考虑本工 程工期太紧的因素，建议钢结构工程施工总包单位对离心铸 钢管的生产情况再进行全面的调研,并同步做好替代方案的 准备工作。
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