1.造型美觀、可塑性強(qiáng)、設(shè)計(jì)自由度大;
2.形狀復(fù)雜、多分支;
3.體積和重量大;
4.均質(zhì)性差。
二、鑄鋼節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式
1.樹(shù)型鑄鋼節(jié)點(diǎn):用于主管與多支管相貫。
2.鉸接型鑄鋼節(jié)點(diǎn):用于桿件端部和支座處。
3.混合型鑄鋼節(jié)點(diǎn):上述兩種鑄鋼節(jié)點(diǎn)組合。
4.球型鑄鋼節(jié)點(diǎn):多管相貫于球。
5.異形鑄鋼節(jié)點(diǎn)等。
三、鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
鑄鋼節(jié)點(diǎn)具有造型和受力復(fù)雜的特點(diǎn)。
1.造型設(shè)計(jì):要考慮鑄鋼件鑄造時(shí)的鋼水流動(dòng)性、壁厚敏感性,防止出現(xiàn)造型缺陷和粗大金屬組織;2.受力分析:要明確傳力路線、受力狀態(tài)和受力大?。徊捎肁NSYS、MIDAS等有限元軟件建立三維實(shí)體模型,施加受力載荷,進(jìn)行鑄鋼節(jié)點(diǎn)受力分析,檢查節(jié)點(diǎn)的變形和應(yīng)力分布狀況,找出受力薄弱地方和應(yīng)力集中點(diǎn),評(píng)估節(jié)點(diǎn)承載的安全性或?qū)?jié)點(diǎn)造型及壁厚設(shè)計(jì)加以改進(jìn)和完善。必要時(shí)需進(jìn)行鑄鋼件足尺力學(xué)性能試驗(yàn)并與理論計(jì)算分析對(duì)比,以證明節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)滿足承載要求。
四、建筑鋼結(jié)構(gòu)用鑄鋼件材質(zhì)
主要采用鑄造低合金鋼,常用標(biāo)準(zhǔn):中國(guó)GB7659,牌號(hào)有ZG20SiMn等;日本JIS G5102 牌號(hào)有SCW480等;德國(guó)DIN17182標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,C元素及S、P有害元素的允許含量比其他標(biāo)準(zhǔn)均低,從而使鑄鋼件有更好的塑性、韌性和焊接性能。
常用鑄鋼件材質(zhì)DIN17182鑄鋼件牌號(hào)為GS-20Mn5N,化學(xué)成分(%):C0.17-0.23,Si≤0.60,Mn1.0-1.5,,P≤0.02,S≤0.015,Cr≤0.30,Mo≤0.15,Ni≤0.40
參照DIN17182的GS20Mn5N并且進(jìn)一步降低C和P的含量為本工程鑄鋼材質(zhì):C0.15-0.18,Si≤0.55,Mn1.0-1.3,,P≤0.0015,S≤0.015,Cr≤0.30,Mo≤0.15,Ni≤0.40
為確保良好的焊接性能,焊接當(dāng)量按國(guó)際焊接學(xué)會(huì)(IIW)推薦公式:Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)(%)
計(jì)算確定應(yīng)控制在Ceq≤0.42%
GS-20Mn5N的力學(xué)性能為:
屈服強(qiáng)度≥260-300MPa(按壁厚),抗拉強(qiáng)度500-650MPa,延伸率≥22%,V型缺口沖擊功≥50J
五、鑄鋼件技術(shù)要求
1.化學(xué)成分及力學(xué)性能應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
2.制造:鋼的冶煉方法和鑄造工藝由供方?jīng)Q定,鑄件清理、精整和進(jìn)行熱處理,對(duì)需要焊補(bǔ)的鑄件可按供方標(biāo)準(zhǔn)和按合同的規(guī)定進(jìn)行;鑄件的形狀尺寸和重量應(yīng)符合圖樣或會(huì)同的規(guī)定。
3.質(zhì)量:
表面質(zhì)量:應(yīng)清理干凈,修整飛邊、毛刺、粘砂和氧化皮,經(jīng)噴丸處理后表面粗糙度Ra≤50微米;不允許有裂紋和超標(biāo)的氣孔、縮松、縮孔、夾砂及明顯凹坑等缺陷;鑄鋼件應(yīng)避免形狀突變,應(yīng)用平滑曲面連接過(guò)度。
內(nèi)部質(zhì)量:鑄件不允許有影響使用性能的裂紋、冷隔、縮松、夾渣等缺陷存在;超聲波探傷按GB7233進(jìn)行,鑄鋼件管(端)口150mm以內(nèi)及耳板區(qū)域**超聲波檢測(cè),質(zhì)量等級(jí)為II級(jí),其余部位按外表面的10%或20%超聲波檢測(cè),質(zhì)量等級(jí)為III級(jí);外表面R部位及疑似缺陷部位可用磁粉探傷或著色探傷檢測(cè),并按GB9444或GB9443進(jìn)行,質(zhì)量等級(jí)為II及或III級(jí)。
尺寸偏差:外形尺寸應(yīng)符合圖樣要求,尺寸偏差應(yīng)符合GB6414標(biāo)準(zhǔn)中CT12級(jí)要求,機(jī)加工部位GBT1800.4標(biāo)準(zhǔn)IT12級(jí)執(zhí)行。
**重要的是保證各管(端)口空間位置的尺寸,即嚴(yán)格控制各管(端)口的偏移、扭轉(zhuǎn)和變形。
耳板上銷軸孔的形狀尺寸和同心度也應(yīng)嚴(yán)格控制。
涂裝處理:涂裝前應(yīng)進(jìn)行噴丸處理,符合GB8923的規(guī)定,除銹等級(jí)2.5級(jí);表面涂裝按GB11373的規(guī)定進(jìn)行,采用富鋅環(huán)氧底漆防腐,漆膜厚度符合圖樣或GB50205的規(guī)定,面漆的顏色及漆膜厚度應(yīng)符合圖樣要求。