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(刨面顶紧)设计值310MPa。4、铸钢件的物理性能指标(和普通钢材相同):弹性模量E=2.06e5N/mm2;剪切模量G=79e3N/mm2;线膨胀系数a=12e-6/℃;质量密度ρ=7850kg/m3。
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(刨面顶紧)设计值310MPa。
4、铸钢件的物理性能指标(和普通钢材相同):弹性模量E=2.06e5N/mm2;剪切模量G=79e3N/mm2;线膨胀系数a=12e-6/℃;质量密度ρ=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10.3.3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。(个人建议沿圆管壁厚方向,至少剖分3个以上单元)
9、铸钢节点的有限元分析中,径厚比不小于10的部位可采用板壳单元。(个人建议采用壳单元,采用板单元时,需仔细分析时适用性)
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)
|
|||
≤350
|
351~700
|
701~1500
|
1501~3500
|
|
≤1500
|
15~20
|
20~25
|
25~30
|
——
|
1501~3500
|
20~25
|
25~30
|
30~35
|
35~40
|
3501~5500
|
25~30
|
30~35
|
35~40
|
40~45
|
5501~7000
|
|
35~40
|
40~45
|
45~50
|
铸钢节点最大轮廓尺寸
|
<200
|
200~400
|
400~800
|
800~1250
|
1250~2000
|
2000~3200
|
壁厚
|
9
|
10
|
12
|
16
|
20
|
25
|
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)。
![cast01.jpg](http://g.co188.com/img/topics/new_topics/images/blank.gif)
(t1+t2)/2
(mm)
|
内圆角半径R(mm)
|
|||||
铸钢节点内夹角a
|
||||||
<50°
|
51°~75°
|
76°~105° | 106°~135° | 136°~165° | >165° | |
≤8
|
4
|
4
|
6
|
8
|
16
|
20
|
9~12
|
4
|
4
|
6
|
10
|
16
|
25
|
13~16
|
4
|
6
|
8
|
12
|
20
|
30
|
17~20
|
6
|
8
|
10
|
16
|
25
|
40
|
21~27
|
6
|
10
|
12
|
20
|
30
|
50
|
28~35
|
8
|
12
|
16
|
25
|
40
|
60
|
36~45
|
10
|
16
|
20
|
30
|
50
|
80
|
46~60
|
12
|
20
|
25
|
35
|
60
|
100
|
61~80
|
16
|
25
|
30
|
40
|
80
|
120
|
81~110
|
20
|
25
|
35
|
50
|
100
|
160
|
111~150
|
20
|
30
|
40
|
60
|
100
|
160
|
151~200
|
25
|
40
|
50
|
80
|
120
|
200
|
201~250
|
30
|
50
|
60
|
100
|
160
|
250
|
251~300
|
40
|
60
|
80
|
120
|
200
|
300
|
>300
|
50
|
80
|
100
|
160
|
250
|
400
|
(t1+t2)/2
(mm)
|
外圆角半径R(mm)
|
|||||
外圆角度a
|
||||||
<50°
|
51°~75°
|
76°~105° | 106°~135° | 136°~165° | >165° | |
≤25
|
2
|
2
|
2
|
4
|
5
|
8
|
25~60
|
2
|
4
|
4
|
6
|
10
|
16
|
60~160
|
4
|
4
|
6
|
8
|
16
|
25
|
160~250
|
4
|
6
|
8
|
12
|
20
|
30
|
250~400
|
6
|
8
|
10
|
16
|
25
|
40
|
400~600
|
6
|
8
|
12
|
20
|
30
|
50
|
600~1000
|
8
|
12
|
16
|
25
|
40
|
60
|
1000~1600
|
10
|
16
|
20
|
30
|
50
|
80
|
1600~1500
|
12
|
20
|
25
|
40
|
60
|
100
|
>2500
|
16
|
25
|
30
|
50
|
80
|
120
|
![cast02.jpg](http://g.co188.com/img/topics/new_topics/images/blank.gif)
焊接面间距
|
L(mm)
|
|
b<200mm
|
b≥200mm
|
|
两个焊接面均为方管
|
250
|
250+(b-200)x350/800
|
两个焊接面一方一圆
|
200
|
200+(b-200)x250/800
|
两个焊接面均为圆管
|
150
|
150+(b-200)x200/800
|
参考文献:《铸钢节点应用技术规程》(CECS 235:2008)