铸钢节点设计方法摘要

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1、铸钢节点设计方法摘要铸钢节点设计方法摘要铸钢节点设计方法摘要1、铸件壁厚不宜大于 150mm，当壁厚很大时应考虑厚度效应引起的屈服强度、伸长率、冲击功等的降低。 2、承受静力荷载或间接动力荷载时，多管可焊铸钢节点可选用 G20Mn5N 铸钢材料。 3、G20Mn5N 材料的抗拉抗压和抗弯强度设计值 235MPa，抗剪强度设计值 135MPa，端面承压 设计值 310MPa。 4、铸钢件的物理性能指标：弹性模量 E=/mm2；剪切模量G=79e3N/mm2；线膨胀系数 a=12e-6/；质量密度=7850kg/m3。 5、铸钢节点承载力应按承载力极限状态计算。承载能力极限状态包括铸钢节点的强度破

2、坏、局部稳定破坏和因过度变形而不适于继续承载。 6、圆管汇交的铸钢相贯节点的承载力，当铸钢材料伸长率和强屈比满足于铸钢强度等级对应的 Q235 和 Q345 钢材的性能指标时，可按国家标准钢结构设计规范GB50017中第条的规定验算。 7、铸钢节点试验的破坏承载力不小于荷载设计值的 2 倍，弹塑性有限元分析所得的极限承载力不小于荷载设计值的3 倍。 8、铸钢节点的有限元分析宜采用实体单元。在铸钢节点与构件连接处、铸钢节点内外表面拐角处等易于产生应力集中的部位，实体单元的最大变长不应大于该处最薄厚壁，其余部位的单元尺寸可适当增大，但单元尺寸变化宜平缓。9、铸钢节点的有限元分析中，径厚比不小于 1

3、0 的部位可采用板壳单元。 10、铸钢节点承受多种荷载工况组合又不能准确判断其设计控制工况时，可分别按每一种荷载工况组合进行计算。11、进行弹塑性有限元分析时，铸钢节点材料的 应力-应变曲线宜采用具有一定强化刚度的二折线模型。复杂应力状态的强度准则应采用 von Mises 屈服条件。 12、铸钢节点的极限承载力可按弹塑性有限元分析得出的荷载-位移全过程曲线确定。 13、用弹塑性有限元分析结果确定铸钢节点的承载力设计值时，承载力设计值不应大于极限承载力的 1/3. 14、铸钢节点试验必须辅以有限元分析和对比。 15、铸钢节点与钢结构的连接方式可采用焊缝连接、螺纹连接和销轴连接。 16、铸钢节点

4、的合理铸造壁厚 铸钢节点最大轮廓尺寸(mm)铸钢节点次大轮廓尺寸(mm)35035170070115001501350015001520202525301501350020252530303535403501550025303035354040455501700035404045455017、铸钢节点的最小铸造壁厚 铸钢节点最大轮廓尺寸20040040080080012501250XXXX3200壁厚9101216202518、铸钢节点设计应避免壁厚急剧变化，铸钢节点的壁厚 斜率宜小于 1/5. 19、铸钢节点的内/外圆角半径设计(t1+t2 表示相邻两壁的壁厚)。 (t1+t2)/2(mm)

5、内圆角半径 R(mm)铸钢节点内夹角 a517576105 106135 136165 165 84468162091244610162513164681220301720681016254021276101220305028358121625406036451016203050804660122025356010061801625304080120811102025355010016011115020304060100160151200254050801202002012503050601001602502513004060801202003003005080100160250400(t1+

6、t2)/2(mm)外圆角半径 R(mm)外圆角度 a517576105 106135 136165 165 25222458256024461016601604468162516025046812203025040068101625404006006812203050600100081216254060100016001016203050801600150012202540601002500162530508012020、铸钢节点焊接面间距 L 计算。 焊接面间距L(mm)bb200mm两个焊接面均为方管250250+(b-200)x350/800两个焊接面一方一圆200200+(b-200)x250/800两个焊接面均为圆管150150+(b-200)x200/800