鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼件具有那些方面的用途和類型

目前 ，為 了適應(yīng)鑄鋼節(jié)點的快速發(fā)展 ，我國準(zhǔn)備編制鑄鋼節(jié)點規(guī) 范 ，因此對鑄鋼節(jié)點 的研究 勢在 必行。本文從鑄鋼節(jié)點的特點 、設(shè)計 、質(zhì)量控制 、焊接等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究 ，提出了鑄鋼節(jié)點的設(shè)計準(zhǔn)則 ，不僅為該 種節(jié) 點在工 程 中的推廣 應(yīng)用提供 指導(dǎo) ，而且為今后規(guī)范的編制提供 參考。

1、鑄鋼節(jié)點 的特點以及類型

1．1 鑄鋼 節(jié)點 的常用結(jié)構(gòu)形式

鑄鋼節(jié)點的常用結(jié)構(gòu)形式有樹型鑄鋼節(jié)點 、鉸接鑄鋼節(jié)點及混合型鑄鋼節(jié)點等。樹型鑄鋼節(jié)點 ，用來取代 主管 與多根支管相貫 的節(jié)點 ，用對接焊縫取代相貫焊縫 ，焊縫分散 ，減少了焊接應(yīng)力集 中。鉸接鑄鋼節(jié)點，常用 于桿件端部連接處(如支座 處等)，可簡化節(jié)點 、造型美觀 ?；旌闲丸T鋼節(jié)點 ，具有樹型鑄鋼節(jié)點和鉸接鑄鋼節(jié)點的共同特點 。在 南京奧林 匹克體育 中心項 目中還設(shè)計 了鑄 鋼球節(jié)點 。

1 ．2 鑄鋼 節(jié)點 的特點

鑄鋼節(jié)點與普 通管相貫節(jié)點 、管板節(jié)點相 比，具有 以下特點 ：

1)可根據(jù) 實際需要設(shè)計結(jié)構(gòu)形式 ，可塑性 強(qiáng)、造型 美觀 。

2 )鑄鋼節(jié)點一般為 實心 ，僅在接 口處局部挖 空 ，即使全 為空心 ，也比鋼 管或鋼板厚 。因此承載力 高、抗變形能力強(qiáng) 。

3)鑄鋼節(jié)點常以對接焊縫取代管管相貫焊縫 、取消管板組合焊縫 ，可分散焊縫 ，減少焊接量 ，減小焊接應(yīng)力集中。

4 )勻質(zhì)性相對較差

2、鋼結(jié)構(gòu)用鑄鋼節(jié)點在國內(nèi)廣泛推廣需要解決的幾個問題

在 國內(nèi)，由于結(jié)構(gòu)用鑄鋼件應(yīng)用于大型 民用建 筑鋼 結(jié)構(gòu) 中的重要 節(jié)點 剛剛起步 ，鑄鋼節(jié)點廣泛推廣應(yīng)用迫切需要解決的主要 問題如 下 ：

2 ．1 鑄鋼件標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)現(xiàn) 行鑄鋼標(biāo)準(zhǔn)《焊 接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件))(G B 7659- 87 )是20世紀(jì)80年代編的，材料的S 、P 含量控制較寬松(≤0104％)，對材料 的碳當(dāng)量沒有限制 ，材料的沖擊值較低 。實際上 ，目前我國鋼材的冶煉 技術(shù) 已達(dá)到國際 水平 ，該標(biāo)準(zhǔn)對于鑄鋼件 的尺寸公差 、鑄件的表面質(zhì)量也要求較低 。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鑄件遠(yuǎn)不能滿足祖國大江南北 大跨 度焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件 的需要 。因此，國內(nèi)迫 切需要一 套適 用于大跨 度管桁架焊 接結(jié) 構(gòu)用鑄鋼件的標(biāo)準(zhǔn) 。目前大跨度管桁架焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件 主要是引用國外標(biāo) 準(zhǔn)。

2 ．2 鑄鋼件生產(chǎn)

由于 我國現(xiàn)行鑄鋼標(biāo)準(zhǔn)要求不高 ，許多鑄造廠生產(chǎn)設(shè)備簡 陋，難 以滿足大跨度焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼 件交付技術(shù)條件要求 。在蘇州體育場 、上海新 國際博覽中心 、深圳游泳跳水館等工程 的鑄鋼件生產(chǎn) 中，均 出現(xiàn)過因鑄鋼件質(zhì)量 問題 而返爐重新澆鑄 的現(xiàn)象 ，成本大大增加。另外 ，現(xiàn)有鑄造廠冶煉爐的容積較小(普遍為5t)，不能滿足單件重量較大鑄件的需要。為了**質(zhì)量 、降低成本 、提高生產(chǎn) 能力 ，滿足工程 需要 ，鑄造大跨度焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的生產(chǎn)廠應(yīng)進(jìn)行技術(shù)改造 ，包括從制模、冶煉 、熱處理直至檢驗的全過程改造 。

2 ．3 鑄鋼件無損檢測

超聲 探傷 是檢 驗鋼 材 內(nèi)部質(zhì) 量** 方便、經(jīng)濟(jì)、有效的檢測手段 。在鋼結(jié)構(gòu)行業(yè) ，超聲探傷是**常用 的一 種檢測方法 。現(xiàn)行國標(biāo)《鑄 鋼件超 聲探傷 及質(zhì)量 評級方 法》(G B 7233- 87)僅適用于厚度大于等于30m m的鑄鋼件。事實上 ，大跨度焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件厚度是變 化的，在焊接接 口處常常較薄 ，厚度小于30r a m 也很常見 ，該部位是十分重

要的，按 國標(biāo)則無法檢測 。

2 ．4 鑄鋼件焊接及焊縫無損檢測

現(xiàn)行 的有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)焊接 的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 中，包括發(fā)布執(zhí)行的《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程))(JG J81- 2002)，均沒有針對鑄鋼件焊 接的有關(guān)規(guī)定 。在參照 執(zhí)行 標(biāo)準(zhǔn)時有爭議。例如：現(xiàn)行的鋼材焊接工藝評定標(biāo) 準(zhǔn)均要求進(jìn)行 冷彎 試驗 ，但所有鑄鋼標(biāo)準(zhǔn)對鑄鋼件 并無冷彎性能要求。那么 ，進(jìn)行鑄鋼件焊接工藝評定時是否應(yīng)進(jìn)行冷彎試驗?zāi)?另外 ，目前鑄鋼件焊接主要采用手工電弧焊 ，其他焊接方法應(yīng)用于鑄鋼件還有待于進(jìn)一步 實踐。由于鑄鋼件 組織不均勻、晶粒粗大 、透聲性差 、衰減嚴(yán) 重，焊縫超 聲探傷的評審困

難 ，焊縫檢測現(xiàn)也無相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)可循 。

3 、鑄鋼節(jié)點質(zhì)量控制

雖然鑄鋼節(jié) 點在 國內(nèi)廣泛推廣還需解決許多 問題 ，但設(shè)計師們正不斷采用該結(jié)構(gòu)形式 。通過實踐 ，施工 單位 應(yīng)從設(shè)計 、鑄造、焊接、檢驗等幾個方面嚴(yán)格控制鑄鋼節(jié)點質(zhì)量 。

3 ．1 節(jié)點的細(xì)部設(shè)計

鑄鋼節(jié)點的細(xì)部設(shè)計在滿足承載能力的同時，應(yīng)考慮滿足鑄造、制作及焊接工藝要 求 。

1 )鑄鋼件 細(xì)部設(shè) 計應(yīng)避免 尖角或直角 ，且有 利于氣體排出。

2 )鑄鋼件焊接應(yīng) 采用對接焊縫 ，盡量避免T 形接頭 ，以降低焊接應(yīng)力。

3)明確鑄鋼件 的化學(xué)成分、機(jī)械性 能、熱處理制度、精度要求 、檢驗方法和合格等級等 。

3 ．2鑄鋼多節(jié)點焊接及焊接檢驗