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鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法摘要

來源：商翠|

發(fā)表時(shí)間：2024-06-28

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1、鑄件壁厚不宜大于150mm,當(dāng)壁厚很大時(shí)應(yīng)考慮厚度效應(yīng)引起的屈服強(qiáng)度、伸長率、沖擊功等的降低
2、承受靜力荷載或間接動(dòng)力荷載時(shí)，多管可焊鑄鋼節(jié)點(diǎn)可選用G20M5N鑄鋼材料。
3、G20Mn5N材料的抗拉抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值235MPa,抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值135MPa,端面承壓（刨面頂緊）設(shè)計(jì)值310MPa。

4、鑄鋼件的物理性能指標(biāo)（和普通鋼材相同）：彈性模量E=2.06e5N/mm2；剪切模量G=79e3N/mm2；線膨脹系數(shù)a=12e-6/℃:質(zhì)量密度p=7850kg/㎡。

5、鑄鋼節(jié)點(diǎn)承載力應(yīng)按承載力極限狀態(tài)計(jì)算。承載能力極限狀態(tài)包括鑄鋼
節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度破壞、局部穩(wěn)定破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載。
6、圓管匯交的鑄鋼相貫節(jié)點(diǎn)的承載力，當(dāng)鑄鋼材料伸長率和強(qiáng)屈比滿園
于鑄鋼強(qiáng)度等級(jí)對(duì)應(yīng)的Q235和Q345鋼材的性能指標(biāo)時(shí)，可按國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)
構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017中第10.3.3條的規(guī)定驗(yàn)算。
7、鑄鋼節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的破壞承載力不小于荷載設(shè)計(jì)值的2倍，彈塑性有限元
分析所得的極限承載力不小于荷載設(shè)計(jì)值的3倍。
8、鑄鋼節(jié)點(diǎn)的有限元分析宜采用實(shí)體單元。在鑄鋼節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件連接處、鑄
鋼節(jié)點(diǎn)內(nèi)外表面拐角處等易于產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，實(shí)體單元的最大變長不應(yīng)
大于該處最薄厚壁，其余部位的單元尺寸可適當(dāng)增大，但單元尺寸變化宜平緩。
(個(gè)人建議沿圓管壁厚方向，至少剖分3個(gè)以上單元)
9、鑄鋼節(jié)點(diǎn)的有限元分析中，徑厚比不小于10的部位可采用板殼單元。
(個(gè)人建議采用殼單元，采用板單元時(shí)，需仔細(xì)分析時(shí)適用性)
10、鑄鋼節(jié)點(diǎn)承受多種荷載工況組合又不能準(zhǔn)確判斷其設(shè)計(jì)控制工況時(shí)，
可分別按每一種荷載工況組合進(jìn)行計(jì)算。
11、進(jìn)行彈塑性有限元分析時(shí)，鑄鋼節(jié)點(diǎn)材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線宜采用具
有一定強(qiáng)化剛度的二折線模型。復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度準(zhǔn)則應(yīng)采用vonM1ss屈服
條件。
12、鑄鋼節(jié)點(diǎn)的極限承載力可按彈塑性有限元分析得出的荷載-位移全過
程曲線確定。
13、用彈塑性有限元分析結(jié)果確定鑄鋼節(jié)點(diǎn)的承載力設(shè)計(jì)值時(shí)，承載力設(shè)
計(jì)值不應(yīng)大于極限承載力的139、鑄鋼節(jié)點(diǎn)的有限元分析中，徑厚比不小于10的部位可采用板殼單元(個(gè)人建議采用殼單元，采用板單元時(shí)，需仔細(xì)分析時(shí)適用性)

14、鑄鋼節(jié)點(diǎn)式驗(yàn)必須輔以有限元分析和對(duì)比。
15、特鋼節(jié)點(diǎn)與鋼結(jié)構(gòu)的連接方式可采用焊篷連接、螺紋連接和銷軸連接

16、鑄鋼節(jié)點(diǎn)的合理鑄造壁厚

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