铸钢节点设计方法摘要

yingfeng201973

铸钢节点设计方法摘要
1、铸件壁厚不宜大于150mm,当壁厚很大时应考虑厚度效应引起的屈服强度、伸长率、冲击功等的降低
2、承受静力荷载或间接动力荷载时，多管可焊铸钢节点可选用G20M5N铸钢材料。
3、G20Mn5N材料的抗拉抗压和抗弯强度设计值235MPa,抗剪强度设计值135MPa,端面承压（刨面顶紧）设计值310MPa。
4、铸钢件的物理性能指标（和普通钢材相同）：弹性模量E=2.06e5N/mm²；剪切模量G=79e³N/mm²；线膨胀系数a=12e-6/℃:质量密度p=7850kg/㎡。

5、铸钢节点承载力应按承载力极限状态计算。承载能力极限状态包括铸钢
9 ?6 u/ k7 t5 ~9 Y5 r! ^1 h  e- ]: E节点的强度破坏、局部稳定破坏和因过度变形而不适于继续承载。
6、圆管汇交的铸钢相贯节点的承载力，当铸钢材料伸长率和强屈比满园
2 N+ J, f. M6 f" Y于铸钢强度等级对应的Q235和Q345钢材的性能指标时，可按国家标准《钢结
# d. A. j6 V9 g* j0 M$ [% A6 m8 `构设计规范》GB50017中第10.3.3条的规定验算。
1 d: G, y9 p3 Y7 H
+ Y& F7 |2 J3 O5 T( x, M7 b7、铸钢节点试验的破坏承载力不小于荷载设计值的2倍，弹塑性有限元
分析所得的极限承载力不小于荷载设计值的3倍。
- q- ]! a3 v' F, a8 @8、铸钢节点的有限元分析宜采用实体单元。在铸钢节点与构件连接处、铸
钢节点内外表面拐角处等易于产生应力集中的部位，实体单元的最大变长不应
6 X+ S# J/ ^& p大于该处最薄厚壁，其余部位的单元尺寸可适当增大，但单元尺寸变化宜平缓。(个人建议沿圆管壁厚方向，至少剖分3个以上单元)
5 E( }0 o3 `1 Z! e9、铸钢节点的有限元分析中，径厚比不小于10的部位可采用板壳单元。
/ Q# J; R0 Q& \3 j# N(个人建议采用壳单元，采用板单元时，需仔细分析时适用性)
10、铸钢节点承受多种荷载工况组合又不能准确判断其设计控制工况时，可分别按每一种荷载工况组合进行计算。
11、进行弹塑性有限元分析时，铸钢节点材料的应力应变曲线宜采用具有一定强化刚度的二折线模型。复杂应力状态的强度准则应采用vonM1ss屈服条件。
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3 d, J) p9 u  K1 g4 O12、铸钢节点的极限承载力可按弹塑性有限元分析得出的荷载-位移全过
程曲线确定。
3 K. A- J- ~/ L! c; J13、用弹塑性有限元分析结果确定铸钢节点的承载力设计值时，承载力设
计值不应大于极限承载力的139、铸钢节点的有限元分析中，径厚比不小于10的部位可采用板壳单元(个人建议采用壳单元，采用板单元时，需仔细分析时适用性)
14、铸钢节点式验必须辅以有限元分析和对比。
# A+ q2 ]1 `6 V# G6 l; `1 q! g15、特钢节点与钢结构的连接方式可采用焊篷连接、螺纹连接和销轴连接
16、铸钢节点的合理铸造壁厚

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