铸钢节点设计与节点构造优化
铸钢焊接节点设计计算时,铸钢受力计算截面为与之连接的钢板对应的截面积,材质、节点构造如不满足规范条件,将会给铸钢节点的制作和受力带来极大风险,给结构安全带来严重隐患。所以节点的设计不仅须满足承载能力要求,同时还应考虑铸造、制作及焊接工艺方面的要求。
为保证深圳京基蔡屋围金融中心工程良好的焊接性能,铸钢节点与其他构件连接时,受拉控制为主的焊缝连接应采用对接全熔透焊缝。在节点构造上,要尽量避免铸钢本体直接与构件T形焊透连接。采用铸钢本体伸阶与厚板部件连接,伸出的台阶壁厚不得急剧变化,其壁厚变化斜率应小于1:5。铸钢节点细部设计应避免尖角或直角,且有利于气体的排出。由于伸臂桁架铸钢节点焊接熔敷量大,焊接后易产生焊接变形,焊接应力可能导致裂纹。对此可采取合理的焊接工艺措施,从根本上减小或消除焊接问题是保证铸钢节点质量的关键所在。
为确保铸钢件接头的焊接质量,焊接之前对铸钢件母材焊接接头的台阶部位150毫米区域进行超声波检测,检测标准为:GB7233-87《铸钢件超声波探伤及质量评级方法》,质量等级为II级。
主要采用水玻璃砂铸造工艺,其能够获得优质的铸件质量,且无毒无害,比较适合铸钢节点这种大型铸钢件的生产。但是该工艺一般采用木模造型,随着节点形状多样化,木模造型、造芯比较困难,并且铸钢节点大都是单件生产,木料浪费严重;节点形状复杂,浇注工艺参数设计不当容易出现废品。
消失模铸造
该工艺不需要制芯、分型、取模等步骤,适合生产复杂铸件。但是模样的燃烧产物中C原子会向铸件表面渗透,使铸件表面产生增碳或碳夹杂等缺陷,而铸钢节点要求具有可焊接性,这对表面质量和化学成分要求很高,消失模铸造不易满足此要求;再者,泡沫模样在造型、紧实等过程中,容易变形;并且消失模砂型的强度弱,铸造大型铸件时砂型由于重力作用可能会造成铸件变形。
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