鑄鋼節(jié)點設(shè)計要求參數(shù)總結(jié)
1、鑄鋼節(jié)點的鑄件壁厚不宜大于150mm,當(dāng)壁厚很大時應(yīng)考慮厚度效應(yīng)引起的屈服強度、伸長率、沖擊功等的降低。
2、承受靜力荷載或間接動力荷載時,多管可焊鑄鋼節(jié)點可選用G20Mn5N鑄鋼材料。
3、G20Mn5N材料的抗拉抗壓和抗彎強度設(shè)計值235MPa,抗剪強度設(shè)計值135MPa,端面承壓 (刨面頂緊)設(shè)計值310MPa。廣東江門鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點鑄造件鑄鋼件鋼鑄件
4、鑄鋼件的物理性能指標(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ρ=7850kg/m3。
5、鑄鋼節(jié)點承載力應(yīng)按承載力極限狀態(tài)計算。承載能力極限狀態(tài)包括鑄鋼節(jié)點的強度破壞、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)點的承載力,當(dāng)鑄鋼材料伸長率和強屈比滿足于鑄鋼強度等級對應(yīng)的Q235和Q345鋼材的性能指標時,可按國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017中第10.3.3條的規(guī)定驗算。
7、鑄鋼節(jié)點試驗的破壞承載力不小于荷載設(shè)計值的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)計值的3倍。
8、鑄鋼節(jié)點的有限元分析宜采用實體單元。在鑄鋼節(jié)點與構(gòu)件連接處、鑄鋼節(jié)點內(nèi)外表面拐角處等易于產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位,實體單元的大變長不應(yīng)大于該處厚壁,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。(個人建議沿圓管壁厚方向,至少剖分3個以上單元)
9、鑄鋼節(jié)點的有限元分析中,徑厚比不小于10的部位可采用板殼單元。(個人建議采用殼單元,采用板單元時,需仔細分析時適用性)
10、鑄鋼節(jié)點承受多種荷載工況組合又不能準確判斷其設(shè)計控制工況時,可分別按每一種荷載工況組合進行計算。廣東江門鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點鑄造件鑄鋼件鋼鑄件
11、進行彈塑性有限元分析時,鑄鋼節(jié)點材料的 應(yīng)力-應(yīng)變曲線宜采用具有一定強化剛度的二折線模型。復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強度準則應(yīng)采用von Mises屈服條件。
12、鑄鋼節(jié)點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)點的承載力設(shè)計值時,承載力設(shè)計值不應(yīng)大于極限承載力的1/3.
14、鑄鋼節(jié)點試驗必須輔以有限元分析和對比。
15、鑄鋼節(jié)點與鋼結(jié)構(gòu)的連接方式可采用焊縫連接、螺紋連接和銷軸連接,從而生產(chǎn)出合格的鑄鋼節(jié)點產(chǎn)品。