鑄鋼節點由于具有構造多樣話、外形漂亮、施工工(gōng)期短等(děng)特征及出色的适用性(xìng),在中(zhōng)國大型鋼構造建築工程中得到了廣泛(fàn)的運用,特别是在處理雜亂的交彙節(jiē)點上,鑄鋼節點有着得天獨厚(hòu)的優勢。現在,在(zài)飛機場、體育場、大(dà)型展館的的創造中都離不開鑄鋼節點。
由(yóu)于鑄鋼節點的鋼(gāng)管相貫處是在廠(chǎng)内整體澆鑄成型的,可免去相(xiàng)貫線切(qiē)割及重疊焊縫焊接引起的應力集中,使鋼結構受力(lì)更加合理,整體結構更加穩定。克服了大(dà)量集中焊接造成的應力對整體結構帶來的不利影響。
鑄鋼(gāng)節點具有良好的适應性,可根(gēn)據建(jiàn)築需(xū)要生産出具有複雜外型和内腔的節點,一般(bān)鑄(zhù)鋼節點為實心,僅在接(jiē)口處局部挖空,即使全為空心,也比鋼(gāng)管或鋼闆厚,可按(àn)受力狀況采用(yòng)zui合理的截面形狀,從而改善節(jiē)點的應力分(fèn)布,承載能力高、抗變形能力(lì)強。
由于避免了焊縫(féng)疊加,使鋼結構更加簡潔、流暢(chàng)、制作外形美觀、尺寸準确,可塑性強,能夠充分表達建築師的設計思想及對美關的需求。
鑄鋼節點的應用範圍廣,不(bú)受節點的位置(zhì)、形狀(zhuàng)、尺寸的限制,可以(yǐ)鑄成空間任意形狀,使任何(hé)形狀的(de)建築造型都(dōu)可以成為現實,既可(kě)用于結構上、中部節(jiē)點,也可用于支座節(jiē)點。
由于鑄鋼(gāng)節點(diǎn)是在工廠内(nèi)制作完成(chéng)的,大大的(de)減少了高空作業的(de)工作(zuò)量,使整體建築成(chéng)本(běn)降低(dī),整體工程質量提高,并且大(dà)大(dà)降低了高空(kōng)作業對(duì)施工人員(yuán)帶來的危害。
随着鑄造工藝水平的提高,鑄鋼節點在現代空 間結構中表現出造型優美、受力明确、傳力直接、承 載安全等特點,越來越受到工(gōng)程界的青睐。特别(bié)是在構件(jiàn)體型大(dà)、多根杆件交彙(huì)複雜、呈不規則狀的(de)相交節點處,若采用常規的節點焊接方式,由于焊縫(féng)過于集中必然導(dǎo)緻焊接應力過大,且複雜的相貫線給節點的制作也造成了很大困難(nán)。鑄鋼節點(diǎn)以其良好(hǎo)的适用性及其獨特的整體澆鑄特點,免去了相貫線切割及(jí)重疊焊(hàn)縫的應力集中問題。鑄鋼節點材料化學成分嚴格限制了C、S、P的含量,具有良(liáng)好的塑性和韌(rèn)性,抗震性能較常規的焊接節點有顯著提高(gāo)。因其特有的性能,鑄鋼節點已被廣泛(fàn)運用于橋梁、劇院、體育館等大跨度結構中。
由于鑄鋼節點的優異特性,在現代空間結構中越(yuè)來越廣泛地被采用(yòng)。通過對複雜的鑄鋼節點的受力性能(néng)和工作狀态分析研究認為:在設計荷載作用下,鑄鋼節點處于彈性工作(zuò)狀态,其應力峰(fēng)值(zhí)出現在管件交彙處。通(tōng)過對鑄鋼節點極限承載能力分析發現,節點失效的位置與彈性分析的位置不同。彈性分(fèn)析以彈性階段zui大應力出現的位置作為鑄鋼(gāng)節點(diǎn)的薄弱位置,即失效破壞位置(zhì),在管件交彙處。分析表明,節點失效的控(kòng)制位置經塑性區開展後發生(shēng)變化,出(chū)現在管件上。因此,隻有(yǒu)對鑄(zhù)鋼節點進(jìn)行極限狀态分析,才能真(zhēn)正認識節點的破壞(huài)機理(lǐ)和破壞形式,為鑄鋼節點的設計、制造和安裝(zhuāng)以及運行提供科學依據。 對鑄鋼節點進行極限狀态分(fèn)析時,不僅要考(kǎo)慮材料非線性問題(tí),由于塑性區開(kāi)展過程産生的累積塑性(xìng)應變很大(dà),因此還需考慮大應變的幾何非線(xiàn)性問題。這樣的分(fèn)析結果更為符合實際。
随着建築技術的發展,新型結(jié)構及大(dà)跨結構體(tǐ)系(如體育(yù)場館、機場航(háng)站樓、會展中心等)在工程建設領 域應用越來越廣泛,構件之間的節點連接方式也日趨複雜。近年來發展起來的鑄鋼節點,因其特别适用于空 間結構中幾何(hé)形式複雜、杆件彙(huì)交密集、受力集中的(de)部位,同時具有(yǒu)各向同性、勻質性好等優點,可以避免大 量焊(hàn)縫引起的熱影響區,緩解應(yīng)力集中(zhōng),改善(shàn)構件(jiàn)的抗疲勞性能(néng),故在國内外很多重要工程被廣泛應(yīng)用。
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