鑄鋼件的特性及在空間結構中的應用

鑄鋼件的特點,鋼管空間框架結構的鑄鋼節點在橋梁、高層和工業建筑等應用越來越多.無論是結構上還是美學的角度來看,鑄鋼節點都比較直接焊接節點有優勢.

首先,鑄鋼節點的內力流更有利,對靜力和動力強度都有利,根據內力流的需要適當調整節點幾何形式和壁厚,避免應力集中.

焊縫更容易,尺寸簡單,易于維修,服務期長,而且外形堅固.焊縫區可從節點轉移到低應力和容易操作的部位.焊接節點的焊縫均位于高應力、應力狀態復雜的交匯處,對疲勞非常敏感.而鑄鋼節點改變了這種情況,將焊縫轉移至節點端部,并且與桿軸垂直,在受力上更有利,避免節點由于焊縫產生的二次應力.

節點內部不存在焊接殘余應力.

形狀復雜的鑄鋼節點也能實現流暢的外形,避免尖銳的邊線,因此在結構上消除了應力集中和缺口效應(刻槽影響).因為鑄鋼材料是各向同性的,非常適于節點的復雜應力狀況,而焊接節點的鋼材在厚度方向,力學性能相對平面內要弱的多,需要盡量避免層間撕裂.

鑄鋼件內部缺陷比焊接缺陷的切口半徑大,對疲勞性能更有利.

鑄鋼節點是自然形成,外形美觀,對建筑設計師來說,鑄鋼節點能提供更大的創造空間,實現靈活的設計意圖.隨著節點連接的桿件數增加,這些優點愈加顯著.現今,鑄鋼成為高度完善的工程材料,滿足所需的力學性能(強度、韌性)、可焊接、抗腐蝕性等要求.

應用領域:海洋平臺,橋梁結構,房屋結構等.

目前,鑄鋼件在工程結構中的應用表現比較突出的在與鋼管結構的節點上.