铸钢节点有哪些类型？

yingfeng201973

随着空间结构的普遍运用，结构跨度不断增大，新的结构体系不断涌现，结构中构件与构件之间的连接变得越来越复杂，使得传统的连接方式已不能满足现代钢结构的发展需要；随着国内铸造工艺的提高，铸造成本的下降，铸钢节点以其特有的合理性和实用性而广泛受到工程界的关注。在国外，特别是在德国、日本等发达国家，铸钢件节点已得到非常广泛的应用。
% {3 ?3 C' \; c$ z一、铸钢节点的造型
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5 J4 X/ O$ n: @% f" P+ \9 f      建筑工程中铸钢节点的造型虽然千差万别，根据内部构造和节点的用途可以将其分类。
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(一)铸钢节点按内部构造分类

      铸钢节点按照内部构造可分为实心铸钢节点、半实心半空心铸钢节点和空心铸钢节点三类。
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1 N$ k% w/ x+ j* u5 d5 b- [1、实心铸钢节点

      实心铸钢节点承载力比较大，但由于其在铸造时需要大量钢水，不仅浪费材料，而且造价大大提高。此外，实心的铸钢节点由于其本身的自重很大，对结构整体承载力非常不利，故在实际工程中很少采用。
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2、半实心半空心铸钢节点
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& f3 `* l0 O3 r& I      半实心半空心铸钢节点是在实心节点的基础上在某些部位设置减重孔的铸钢节点。为了避免应力集中现象，减重孔的内壁均为光滑的曲面(平面与平面相交处均应圆滑过渡,即设倒角)，减重孔的位置应避免在各杆件的交汇处。节点在杆件的交汇处是实心的，该节点的承载力和重量均介于实心铸钢件和空心铸钢件之间，此种铸钢件在建筑结构中应用最广。
3、空心铸钢节点
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) N# ?' Z) V- ^. g3 e9 _8 V; M      空心铸钢节点是在实心铸钢节点的基础上，将所有的杆件内部掏空制作成的铸钢节点。该节点的承载力虽然较低，但可大大减少节点重量、降低造价，在满足节点强度和铸造工艺的前提下应该优先采用。
(二)铸钢节点按节点形式分类
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      铸钢节点根据节点的形式可以分为铸钢空心球管节点、铸造相贯节点、铸钢支座节点三类。

1、铸钢空心球管节点

      铸钢空心球管节点与以往普遍采用的焊接空心球节点有很多相似之处。铸钢空心球管节点是将球与钢管根部整体浇注在一起，在管与球相交处圆滑过渡，即设置倒角，焊缝位置位于铸钢管上。图 7-5-3为重庆奥林匹克体育场铸钢球管节点图和剖面图。焊接空心球节点是先将两个半球对接而形成空心球，然后将管进行相贯线加工而直接焊于球面，焊缝位置位于管上。
2、铸钢相贯节点
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$ {  V+ o  x" Z) o      铸钢相贯节点是根据节点外形将多根杆件的汇交处在厂内浇铸而成，内腔可以是空心，也可以是半空心半实心。空心铸钢相贯节点与钢管相贯节点有很多相似之处，但两者有根本区别。钢管相贯节点是主管直通，支管加工成相贯面后，直接与主管焊接。而铸钢相贯节点可根据各汇交杆件的空间位置铸造成各种形式，不受主管直通的限制。与铸钢球管节点一样，在主管与次管的相交处圆滑过渡，即设置倒角.
9 D/ n+ S. g8 G( Z3、铸钢支座节点
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' e2 y1 W2 c3 ~% w! X* y( E, h& c      铸钢支座是一种特殊的节点形式，是将上部荷载传给下部结构的重要受力点，因此设计得是否合理直接关系到整个结构的安全度，但由于其形式差别很大(图7-5-5)，故很难统一而论，视具体要求而定。
铸钢节点的材料
      铸钢材料按照钢的化学成分分为铸造碳钢和铸造低合金钢。铸造碳钢的淬透性与力学性能较差，大截面构件无法通过热处理进行强化。因此铸造材料主要采用低合金钢，其主要的合金元素为锰(Mn)、硅(Si)、铬(Cr)等，这些元素不仅提高了材料的强度而且大大改善了铸钢的塑性、韧性及可焊性。目前广泛应用于工程界的铸钢件标准有很多，主要有中国的《一般工程用铸造碳钢件》(GB 11352-2009)和德国的(高焊接性能和韧性的通用铸钢件》(DIN17182-1992)及日本的(溶接构造用铸钢品》(JISG 5102)等。