鑄鋼節點的特點以及類型

1.1鑄鋼節點的常用結構形式

鑄鋼節點的常用結構形式有樹型鑄鋼 節點、釵接鑄鋼節點及混合型鑄鋼節點等。 樹型鑄鋼節點，用來取代主管與多根支管 相貫的節點，用對接焊縫取代相貫焊縫,焊 縫分散，減少了焊接應力集中。釵接鑄鋼節 點，常用于桿件端部連接處（如支座處等）， 可簡化節點、造型美觀�；旌闲丸T鋼節點， 具有樹型鑄鋼節點和釵接鑄鋼節點的共同 特點。在南京奧林匹克體育中心項目中還設計了鑄鋼球節點。

1.2鑄鋼節點的特點
 

鑄鋼節點與普通管相貫節點、管板節 點相比，具有以下特點：

1）可根據實際需要設計結構形式,可 塑性強、造型美觀。

2）鑄鋼節點般為實心，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。

3）鑄鋼節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，減小焊接應力集中。

4）勻質性相對較差

2、鋼結構用鑄鋼節點在國內廣泛推廣需 要解決的幾個問題

在國內，由于結構用鑄鋼件應用于大 型民用建筑鋼結構中的重要節點剛剛起 步，鑄鋼節點廣泛推廣應用迫切需要解決 的主要問題如下：

2.1鑄鋼件標準

國內現行鑄鋼標準《焊接結構用碳素 鋼鑄件MGB7659-87）是20世紀80年代編 的,材料的S、P含量控制較寬松（M0104%）, 對材料的碳當量沒有限制，材料的沖擊值 較低。實際上，目我國鋼材的冶煉技術已 達到水平，該標準對于鑄鋼件的 尺寸公差、鑄件的表面質量也要求較低。根 據該標準生產的鑄件遠不能滿足祖國大江 南北大跨度焊接結構用鑄鋼件的需要。因 此，國內迫切需要套適用于大跨度管桁 架焊接結構用鑄鋼件的標準。目大跨度 管桁架焊接結構用鑄鋼件主要是引用國外標準。

2.2鑄鋼件生產

由于我國現行鑄鋼標準要求不高，許多鑄造廠生產設備簡陋，難以滿足大跨度 焊接結構用鑄鋼件交付技術條件要求。在蘇州體育場、上海新博覽中心、深圳游泳跳水館等工程的鑄鋼件生產中，均出現過因鑄鋼件質量問題而返爐重新澆鑄的現象，成本大大增加。另外，現有鑄造廠冶煉 爐的容積較�。ㄆ毡闉�5t）,不能滿足單件重 量較大鑄件的需要。為了保證質量、降低成本、提高生產能力，滿足工程需要，鑄造大 跨度焊接結構用鑄鋼件的生產廠應進行技 術改造，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部質量方便、經濟、有效的檢測手段。在鋼結構行業， 超聲探傷是常用的種檢測方法�，F行國標《鑄鋼件超聲探傷及質量評方法》 （GB7233-87）僅適用于厚度大于等于30mm 的鑄鋼件。事實上，大跨度焊接結構用鑄鋼 件厚度是變化的，在焊接接口處常常較薄， 厚度小于30mm也很常見,該部位是十分重要的，按國標則無法檢測。

2.4鑄鋼件焊接及焊縫無損檢測

現行的有關鋼結構焊接的國家及行業標準中，包括新發布執行的《建筑鋼結構 焊接技術規程»（JGJ81-2002）,均沒有針對 鑄鋼件焊接的有關規定。在參照執行標準 時有爭議。例如：現行的鋼材焊接工藝評定 標準均要求進行冷彎試驗，但所有鑄鋼標 準對鑄鋼件并無冷彎性能要求。那么，進行鑄鋼件焊接工藝評定時是否應進行冷彎試驗呢?另外，目鑄鋼件焊接主要釆用手工電弧焊，其他焊接方法應用于鑄鋼件還有 待于進步實踐。由于鑄鋼件組織不均勻、晶粒粗大、透 聲性差、衰減嚴重，焊縫超聲探傷的評審困難，焊縫檢測現也無相應標準可循。

3、鑄鋼節點質量控制

雖然鑄鋼節點在國內廣泛推廣還需解決許多問題，但設計師們正不斷采用該結構形式。通過實踐，施工單位應從設計、鑄 造、焊接、檢驗等幾個方面嚴格控制鑄鋼節點質量。

3.1節點的細部設計

鑄鋼節點的細部設計在滿足承載能力的同時，應考慮滿足鑄造、制作及焊接工藝 要求。

1）鑄鋼件細部設計應避免尖角或直 角，且有利于氣體排出。

2）鑄鋼件焊接應采用對接焊縫，盡量 避免T形接頭，以降低焊接應力。

3）明確鑄鋼件的化學成分、機械性能、 熱處理制度、精度要求、檢驗方法和合格等 等。

3.2鑄鋼多節點焊接及焊接檢驗

3.21焊接工藝評定

鑄鋼節點焊先要進行焊接工藝評 定�？蓞⒄铡督ㄖ�鋼結構焊接技術規程》 （JGJ81-2002）或《鋼制壓力容器焊接工藝評 定»（JB4708-2000）進行。彎曲試驗是否可免 做，應征得設計或監理方的同意。

3.22焊接方案及實施

焊接工藝評定合格后，應根據評定結 果及結構形式編制詳細的焊接方案，以指 導施工。焊工正式焊接鑄鋼件，應進行焊 模擬考試，并接受安全教育及技術培訓。

鑄鋼節點焊接除應做好焊材烘烤、坡 口清理、逐層清渣等常規焊準備、焊接過 程質量控制工作之外，還應重點考慮以下 幾個方面。

1）預熱及層間溫度。由于鑄鋼節點大 部分較厚,工藝要求進行預熱，但鑄鋼件形 狀不規則，厚度也不均勻，給預熱帶來很大 難度。為了避免焊縫產生冷裂紋，必須采取 有效的預熱措施，確保達到預熱溫度且溫 度均勻。焊接應連續進行，以保證層間溫度 不低于預熱溫度。

2）焊縫返修。在施工過程中，由于大多 數鑄鋼件焊縫為全位置單面對接焊縫，焊 接難度大，岀現焊縫返修是正常的。但鑄鋼 件剛性大，返修會使局部應力增加，返修還 可能降低調質態鑄鋼的強度，因此應采取 切實有效措施降低返修率，避免二次返修。

4、綜上所述

鋼結構技術得到突飛猛進的發展，大跨度管桁架結構應用景更加廣闊，大跨度焊接結構用鑄鋼節點愈來愈受到人們的重視。雖然在應用中存在這樣那樣的問題，但我們相信,隨著對鑄鋼節點研究的深入，這些問題必然會逐步得到解決，大跨度焊接 結構用鑄鋼件的理論及應用技術將日益完善