焊接球节点和铸钢节点
建筑施工中结构构件节点连接的常用类型概述
建筑施工中结构构件节点连接的常用类型概述摘要：土木工程结构中各构件之间都要靠节点连接，节点是整个结构中受力最集中的部位，对结构的安全性具有极其重要的作用。
针对目前建筑结构领域中常用的节点连接形式，进行了归纳总结和对比分析，详细比较了彼此间的适用范围和优缺点，进而展望了今后节点连接的发展方向。
关键词：建筑；结构构件；节点连接引言无论是家具、机械、还是建筑，结构的稳定性、强度、刚度与各个部分之间的连接形式的关系密不可分，因此，国内外专家学者对于各种构件节点连接方式的研究从来没有中断过。
作为最常见也最为常用的家具结构之一，悬伸腿结构的稳定性和连接强度是较易出问题的环节之一，因此，对悬伸腿结构家具的关键受力部位进行研究很有必要。
新型建筑体系的不断出现，导致连接各构件的节点类型不断增加，节点构造日趋复杂。
作为受力最集中的部位，节点对整体结构的安全性十分重要，节点一旦破坏，相连杆件将会丧失部分或全部承载能力，可能会改变力的传递路径，发生局部破坏，严重的还会导致整个结构体系发生连续性破坏。
随着建筑业的持续发展，传统的节点形式已不能满足现代结构对建筑造型及功能的需求。
节点构造的好坏对建筑结构力的传递路径、工程进度和造价都有相当大的影响 . 除此之外，在家具结构研究中，不仅要考虑如何增加家具节点结构强度，还要考虑家具的连接方式是否方便、实用、经济、美观。
未来的物流将越来越快速、频繁，物流运输过程中的中间成本加大，势必会成为影响家具业发展的重要因素。
从成本和物流角度考虑，平板化可拆装式的家具会逐渐成为家具业的主流，这就意味着将出现更多符合悬伸腿家具的连接方式和连接部件，所以，这里把建筑结构构件节点连接的常用类型总结作为研究对象，为结构设计提供参考。
构件节点的发展历程在土木工程领域，古代人类最早用木头建造房屋，而榫卯和木钉就是最早出现的节点连接方式，发展到了现代，木结构建筑主要采用铁钉、螺栓、连接件等方式，随着建筑材料的革新和建筑行业的不断发展，进而有了砖混结构，混凝土结构，钢结构，钢 - 混凝土结构等结构体系，传统的节点形式已经远远不能满足现代建筑行业的需求，故而出现了螺栓连接、焊接等一系列新型节点连接形式。
钢管结构K型铸钢节点研究
钢管结构K型铸钢节点研究[摘要]钢管结构因其具有轻巧美观，用钢量省等优点，在我国得到了迅速的发展，应用范围也愈来愈广。
铸钢节点在现代大跨钢管结构中表现出了造型美观、可塑性强、受力安全合理等优点，正在逐渐被工程设计人员应用于工程实际之中。
本文利用有限元分析软件－ANSYS 实现了对K型铸钢节点与钢管相贯节点在强度和节点转动刚度上的对比，并对K型铸钢节点在若干关键几何参数变化情况下进行了弹塑性大应变分析，并跟踪节点在整个加载阶段各点的应力、应变变化过程，计算出了节点的极限承载力。
在非线性有限元求解过程中，考虑了网络精度、边界条件、材料特性等因素，结合10节点实体单元和4节点壳单元各自的特点分别应用于铸钢节点和与之焊接的钢管，使得到的极限承载力具有较高的工程精度。
分析证明，通过合理的设计，可以使K型铸钢节点只在与钢管连接接口处发生轴向屈服破坏，避免了一般K型钢管相贯节点的支管拉压共同作用下过度变形破坏和冲切破坏，提高了结构连接的安全度。
通过对K型铸钢节点与K型钢管相贯节点的有限元分析表明，K型铸钢节点应用于结构后，节点连接不能按照相贯节点铰接假设计算，也不可按照简单刚接考虑。
K型铸钢节点存在刚域，使得与之相连的杆件转动会受到刚域的约束，计算长度进一步降低。
本文通过计算与公式推导相结合的办法，提出了一种计算K型铸钢节点刚域长度的方法。
对影响刚域长度的若干几何参数进行了分析，给出了节点刚域长度随几何参数的变化趋势，并根据该趋势通过数值拟合的方式提出了计算公式。
最后，本文结合铸钢节点的铸造生产工艺对节点构造的合理性进行了探讨，提出了对实际工程设计有益的建议和理论依据。
[关键词]铸钢节点、钢管相贯节点、节点强度、节点刚度、有限元分析、弹塑性分析第一章绪论1.1钢管结构的应用现状与特点钢管结构是指钢结构的全部或部分结构构件采用无缝或焊接空心钢管的结构。
近20年来，随着我国经济、科技、文化等各项事业的发展，钢管结构（主要包括空间网架、网壳结构、悬索结构以及组合空间结构）因其具有优美的外观、合理的受力特点以及优越的经济性，在现代工业厂房、仓库、体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站及办公楼、商住楼、宾馆等建筑中得到了广泛的应用，如上海体育场、广东体育馆、上海科技城、首都机场新航站楼、成都双流机场新航站楼、广州新白云机场航站楼、广州国际会展中心、上海新国际博览中心、南京国际会展中心、南京奥体中心主体育馆、游泳馆及网球中心等大型工程中均采用了钢管结构。
铸钢节点在大跨度管桁架建筑钢结构中应用
铸钢节点在大跨度管桁架建筑钢结构中应用摘要:近几年来,大跨度空间管桁架钢结构因其含钢量低、造型独特优美、施工周期短等优点已广泛应用于会展中心、体育场、飞机场等大型民用标志性建筑。
铸钢节点则因其特有的性能,在国外已广泛应用于大跨度空间管桁架钢结构中的重要节点,国内也在逐步推广应用。
我公司先后承担的苏州体育场、上海新国际博览中心、深圳游泳跳水馆、哈尔滨国际会展体育中心展览馆等大型民用标志性建筑中均应用到了铸钢节点。
在这些工程中,我们取得了一些铸钢节点设计、铸造、焊接的经验。
铸钢节点一般应用于荷载较大、受力复杂的关键部位,其可靠性直接关系到整个结构的安全,十分重要。
关键词:铸钢节点建筑钢管1 铸钢节点的常用结构形式及其特点1.1 铸钢节点的常用结构形式铸钢节点的常用结构形式有树形铸钢节点、铰接铸钢节点及混合形铸钢节点等。
树形铸钢节点如图1所示,用来取代主管与多根支管相贯的节点,使对接焊缝取代相贯焊缝,焊缝分散、减少了焊接应力集中。
铰接铸钢节点如图2所示,常用于杆件端部连接处(如支座处等),可简化节点,其造型美观。
混合形铸钢节点如图3所示,具有树形铸钢节点和铰接铸钢节点的共同特点。
在南京奥运体育中心项目中还设计了铸钢球节点。
1.2 铸钢节点的特点铸钢节点与普通管相贯节点、管板节点相比,具有以下特点:可根据实际需要设计,可塑性强、造型美观;铸钢节点一般为实心,仅在接口处局部挖空,即使全为空心,也比钢管或钢板厚。
因此承载力高、抗变形能力强;铸钢节点常以对接焊缝取代管管相贯焊缝、取消管板组合焊缝,可分散焊缝、减少焊接量,减小焊接应力集中;匀质性相对较差。
2 建筑结构用铸钢节点在国内广泛推广需要解决的几个问题由于结构用铸钢件应用于大型民用建筑钢结构中的重要节点刚刚起步,铸钢节点在国内广泛推广应用迫切需要解决的主要问题如下。
2.1 铸钢件标准国内现行铸钢标准《焊接结构用碳素钢铸件》(GB7659-87)是80年代编制的,材料的S、P含量控制较宽松(≤0.04%),对材料的碳当量没有限制。
建筑结构铸钢节点设计
铸钢件中铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气 孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，低于同种材心铸钢节点 实心铸钢节点虽然承载力比较大，但由
于其在铸造时需要大量钢水，不仅浪费 材料，而且使其造价大大提高；此外， 实心的铸钢节点由于其本身的自重很大， 对结构整体承载力非常不利，故在实际 工程中很少采用。
铸钢空心球管节点实体模型
铸钢相贯节点
铸钢相贯节点是根据节点外形将多根杆件的汇 交处在厂内浇铸而成，内腔可以是空心，也可 以是半空心半实心。空心铸钢相贯节点与钢管 相贯节点有很多相似之处但两者有根本区别。 钢管相贯节点是主管直通，支管加工成相贯面 后，直接与主管焊接。而铸钢相贯节点可根据 各汇交杆件的空间位置铸造成各种形式，不受 主管直通的限制。与铸钢球管节点一样，在主 管与次管的相交处圆滑过度，即设置倒角，见 下图
铸钢节点按节点形式分类
铸钢节点根据节点的形式可以分为铸钢 空心球管节点、铸钢相贯节点、铸钢支 座节点三类。
铸钢空心球管节点
铸钢空心球管节点与以前普遍采用的焊 接空心球节点有很多相似之处。铸钢空 心球管节点是将球与钢管根部整体浇注 在一起，在管与球相交处圆滑过度，即 设置倒角，焊缝位置位于铸钢管上，下 图为重庆奥林匹克体育场铸钢球管节点 图。
铸钢节点在工厂整体浇筑，与相贯节点相比，可以避免相贯线切 割和隐蔽焊缝及焊缝交叉重叠引起的应力集中，大大减少焊接量。
铸钢管厚度可根据实际受力需要设计出不同的壁厚，承载力高， 抵抗变形能力大。
在建筑领域中铸钢节点中化学成分要求比其他领域内铸钢件中的 化学成分要求高，对C、P、S的含量严格限制，因此材质有具有 较好的塑性、韧性和可焊性。
焊接球节点和相贯焊
焊接球节点和相贯焊
焊接球节点和相贯焊是两种在钢结构建筑中常见的焊接方式，它们各自具有不同的应用场景和特点。
1. 焊接球节点：焊接空心球节点是一种连接节点，主要由两个热冲压钢半球加肋或不加肋焊接成空心球的结构。
这种节点在网架、网壳、桁架等钢结构中应用广泛。
焊接球节点具有良好的承载力、稳定性和可靠性，能够承受各种荷载和变形。
在钢结构建筑中，焊接球节点可用于连接梁、柱、桁架等构件，以形成稳定的空间结构。
2. 相贯焊：相贯焊是一种焊接形式，指的是沿着空间曲线对圆管进行无缝焊接。
这种焊接方式主要应用于圆管结构、网架、网壳桁架等钢结构中。
相贯焊的目的是使管与管之间形成稳定的连接，具有良好的承载力和抗变形能力。
相贯焊焊接要求规范，需严格按照规定进行操作，以确保焊缝质量。
总之，焊接球节点和相贯焊在钢结构建筑中发挥着重要作用，它们分别用于不同的连接场景，并具有各自的特点。
焊接球节点适用于各种钢结构连接，具有较高的承载力和稳定性；而相贯焊则主要用于圆管结构的连接，确保管与管之间的稳定性和抗变形能力。
在实际工程中，根据具体需求和设计要求，可以选择合适的焊接方式来保证钢结构建筑的安全和稳定。
2 节点构造与性质
4、半刚性节点一般构造
（1）上下角钢的螺栓连接。 （2）上下角钢+腹板的螺栓连接。 （3）双T形钢的螺栓连接。 （4）非外伸的端板螺栓连接。 （5）上翼缘局部自由的盖板式焊接连接。
（1）上下角钢的螺栓连接
（2）上下角钢+腹板的螺栓连接
（3）双T形钢的螺栓连接
（4）非外伸的端板螺栓连接
（2）埋入式柱脚
（1）外露式柱脚 平板式单柱铰接。 销轴式单柱铰接。 利用特制支座的连接（主要用于横向构件或平面 结构如梁、桁架、网架网壳支座):弧形支座（单 向铰接);辊轴支座(单向铰接);盆式支座(单向铰 接);球形盆式支座（万向铰接）等。 加劲式单柱刚接。 格构柱的刚接：单肢铰接（锚栓或焊接）构成的 整体刚接；各肢刚接；延伸：拱脚的刚接。
7、节点形式与构造
（1）板式节点 （2）直接连接节点（非钢管类） （3）钢管直接焊接节点（无内外加劲节点、 相贯节点） （4）加劲的焊接钢管节点 （5）螺栓球节点 （6）焊接球节点 （7）铸钢节点 （8）其他节点形式
（1）板式节点
（1）单板式节点，焊接或螺栓连接（双角 钢、双槽钢截面杆件）。 （2）双板式节点，焊接或螺栓连接（H钢、 H钢与双角钢截面杆件）。 （3）插板式节点，焊接（圆管或矩形管截 面杆件）。
2、刚接节点的一般构造
（1）全焊接节点 （2）栓焊混合节点 （3）螺栓节点
（1）全焊接节点 H形钢柱与工形钢梁：与强轴的刚接、与弱 轴的刚接。 箱形钢柱（圆管钢柱）与工形钢梁：内隔 板式、贯通隔板式、外环板式。 工厂预制的外伸式节点。 塑性铰外移的节点：狗骨式、盖板加强式。
6、节点性质对结构行为的影响
（1）节点性质对结构体系静定性的影响： 空腹桁架中腹杆与弦杆的节点不能全部为 铰接；单层网壳中杆件节点不能为铰接。 （2）节点性质对结构行为特征的影响：如 框架的水平刚度、整体稳定性以及动力特 性。 （3）节点性质对结构构件截面选择的影响： 刚接梁和铰接梁在重力荷载下的内力相差 50%。
铸钢节点应用技术规程
铸钢节点应用技术规程
1.材料选择：铸钢节点的材料应当选择高强度、耐腐蚀的钢材，另外应考虑质量稳定、容易加工的因素。
2.制造工艺：铸钢节点的制造工艺应该严格按照相关的规程进行，必须进行充分的材料热处理和检测，避免出现质量问题。
3.焊接方法：铸钢节点与钢构件的连接方式，通常采用焊接，应在标准的焊接条件下进行，如焊接前必须先对接缝处理，保证焊缝质量。
4.设计要求：铸钢节点的设计必须符合国家相关标准要求，符合安全可靠、耐久性强、工艺可行等要求。
5.质量检测：铸钢节点在加工和制造的过程中应定期进行质量检测，在生产过程中能够及时发现存在的质量问题，确保节点的质量符合相关标准。
6.施工方法：铸钢节点应该采用专业人员进行施工，严格按照设计要求和施工规范进行操作，杜绝因施工不当而引起的安全事故。
钢网架螺栓球节点、焊接球节点、焊接钢板节点的钢网架结构地面拼装工程
1范围本工艺标准适用于钢网架螺栓球节点、焊接球节点、焊接钢板节点的钢网架结构地面拼装工程。
2施工准备2.1材料：2.1.1钢网架拼装的钢材与连接材料、高强度螺栓、焊条等材料应符合设计要求，并应有出厂合格证明。
2.1.2螺栓球、空心焊接球、加助焊接球、锥头、套筒、封板、网架杆件、焊接钢板节点等半成品，应符合设计要求及相应的国家标准的规定。
2.1.2.1制造钢结构网架用的螺栓球的钢材，必须符合设计规定及相应材料的技术条件和标准。
螺栓球严禁有过烧、裂纹及付种隐患，成品球必须对最大的螺孔进行抗拉强度检验。
螺栓球的质量要求以及检验方法应符合表5-14的规定。
r2.1.2.2拼装用高强度螺栓的钢材必须符合设计规定及相应的技术标准。
钢网架结构用高强度螺栓必须采用国家标准〈〈钢结构用高强度大六角头螺栓》规定的性能等级8.8S或10.9S,并应按相应等级要求来检查。
检查高强度螺栓出厂合格证，检查试验报告，检查复验报告。
在拼装前还应对每根高强度螺栓进行表面硬度试验，严禁有裂纹和损伤。
高强度螺栓的允许偏差和检验方法应符合表5-15的规定。
2.1.2.3拼装用的焊接球材料品种、规格质量，必须符合设计要求和有关标准的规定。
焊接用的焊条、焊剂、焊丝、保护气体等应符合相应的技术要求和规定。
焊接球应有出厂合格证和钢球承载力检验报告。
拼装用焊接球应符合表5-16的规定。
5-162.1.2.4钢网架拼装封板、锥头、套筒的钢材，必须符合设计要求及相应的技术标准。
封板、锥头、套筒外观木得有裂纹、过烧及氧化皮。
封板、锥头、套筒的质量要求和检验方法应符合表5-17的规定。
注1胡械、粮头、蓼筒应分别进行检敦评走.2 F为琴19的外援照半役.2.1.2.5钢网架拼装焊接用钢板，必须符合设计要求及相应的技术标准。
焊接材料应有出厂合格证及相应的技术标准。
钢板节点的拼装焊缝应达到设计要求。
其质量要求及检验方法应符合表5-18的规定。
2.1.2.6钢网架拼装用杆件的钢材品种、规格、质量，必须符合设计规定及相应的技术标准。
建筑用铸钢节点设计的若干关键问题
结 构 工 程 师 Structural Engineers
Vol. 25, No. 4 Aug. 2009
建筑用铸钢节点设计的若干关键问题
赵宪忠 3 沈祖炎 陈以一
(同济大学建筑工程系 ,上海 200092)
摘 要 建筑用铸钢节点由于避免或降低了构件相接处的应力集中程度 ,具有节点设计自由度大 、外形 美观等特点 ,已在我国越来越多的工程中采用 。结合《铸钢节点应用技术规程 》(CECS 235∶2008)的编 制 ,从铸钢节点形式 、铸钢材料选用 、节点承载力计算方法 、有限元分析原则 、铸钢节点试验方法 、节点构 造和铸造工艺要求等方面对铸钢节点的设计进行了阐述 ,以便于工程技术人员更好地应用铸钢节点 。 关键词 铸钢 , 节点 , 有限元 , 构造
Abstract Connections of structural steel casting have been w idely used in China in recent years, largely ow ing to the excellent chrematistics including stream lined shapes w ith m inimum stress concentration, unlim ited choice of joint form s and elegant appearance. B ased on the comp iling of the technical specification for app lication of connections of structural steel casting CECS 235 ∶2008, issues including the selection of configurations and materials of structural cast steel joint, the calculation method of joint ultimate capacity, the p rincip le of finite element analysis and experim ents, the detailing of joints, as well as the requirement of foundry, are described in the paper. Keywords steel casting, joint, finite element method, details
螺栓球节点焊接球节点
E-β关系
表3-8
β
13 14 15 16 17 18 19 20
E（Mpa） 932 1040 1157 1285 1422 1559 1706 1863
✓ 橡胶垫板的计算
➢ 橡胶垫板的底面积A可根据承压条件按下式计算
A≥Rmax/[σ]
A-----垫板承压面积 a,b---分别为橡胶垫板短边与长边
胶料 类型
氯丁 橡胶 天然 橡胶
胶料的物理机械性能 表3-6
硬度
拉断
（邵氏） 应力
（Mpa）
60±5 ≥8.631
伸长率 （％）
≥450
300％定 拉断永 伸长度 久变形 （Mpa）
≥7.84 ≤25
适用温 度不低 于
-25℃
60±5 ≥18.63 ≥500 ≥8.82 ≤20
-40℃
橡胶垫板的力学性能
33），在管端与 空心球之间焊缝可按对接焊缝计算，否则只能按斜角角焊缝计算
对气温不低于-40℃地区，可采用天然橡胶垫板。
引 起 的 水平 位 移 бm---平均压应力：σm=Rmax／A
网架平板支座不同于简支平面桁架支座的惟一特点是有可能受拉，拉力支座的锚栓直径需要通过计算确定，一个拉力螺栓的有效截面面积应按下式计算。
ε-----螺栓伸入钢球长度与螺栓直径的比例
η-----套筒外接圆直径与螺栓直径的比例
➢当相邻两杆夹角θ＞30º，还要保证相邻两根杆 件（管端为封板）不相碰，由图3.37，导出钢球 直径D还须满足下式要求
D1，D2--相邻两根杆件的外径 θ--相邻两根杆件的夹角 d1--相应于D1杆件
所配螺栓直径
➢焊接空心球节点构造 简单，适用于连接钢 管杆件（图3.30）球 面与管件接时，只需 将钢管沿正截切断， 施工方便。
TJDX建筑钢结构设计课件PPT之5-空间网架结构网壳结构
6．平面形状为圆形、正六边形和接近圆形的多边 形网架，从平面布置及建筑造型看，比较适宜采用 三向网架、六角锥网架、三角锥网架、抽空三角维 网架 I、II型和蜂窝形三角锥网架。特别是当平面 形状为正六边形时，这几种网架的网格规整，杆件 类型少，施工方便；如采用其他类型网架，则边界 附近网格不规整，比较零乱，杆件类型增多，施工 制作不便。
爬梯 下
下
赛道检修门定位线
赛道检修门定位线
下
上 上
下
赛道检修门
赛道检修门
空调回风室检修门
空调回风室检修门
上 下
17号楼梯详见建43
上
上
上 14号卫生间详见建56
下 下
24号楼梯详见建35,36,37
上
上
上
15号卫生间详见建57 挡烟垂壁位置示意 余同 （夹丝玻璃由厂家处理）
23号楼梯详见建32,33,34
2.1.3 网架结构的形式与分类
主要有15种网架，根据其组成可划分为四大类。 1、由平面桁架系组成的网架结构，它是由平面桁架发展和演变 过来的。由于平面桁架系的数量和设置方位不同。这类网架又 可分成四种： (1)两向正交正放网架；(2)两向正交斜放网架； (3)两向斜交斜放网架；(4)三向网架。
2、由四角锥体组成的网架结构，它的基本单元是由4根 弦杆、4根斜杆构成的正四角锥体。由这些四角锥体排 列组成网架时，还要用上弦杆或下弦杆把相邻的锥顶连 接起来。根据锥体的组合方式和连接锥顶弦杆的方向不 同，这类四角锥体组成的网架又可分为六种： （1）正放四角锥网架；（2）正放抽空四角锥网架； （3）斜放四角锥网架；（4）棋盘形四角锥网架； （5）星形四角锥网架； （6）单向折线形网架，又称折板型网架。
Finite element analysis model
重庆江北机场T3A航站典型铸钢节点有限元分析
有问题。 网架上铸钢节点的选取位置见图 １。
等大型公共建筑相继出现。 重庆江北国际机场新
建 Ｔ３Ａ 航 站 楼 同 样 采 用 了 正 交 正 放 四 角 锥 钢 桁
架，网格主要平面投影尺寸为 ６ ｍ × ６ ｍ，网架高度
为 ４ ～ ６ ｍ。 其平面沿南北向设置了 ４ 道天窗带，
天窗带两侧屋盖有 １ ～ ４ ３ ｍ 高差，建筑造型要求
各杆端内力，该内力即为有限元分析中所施加给节
幅，只考虑最不利的 ４ 种工况，以铸钢节点 ＺＧＪ － ６
为例，只需考虑以下 ４ 种最不利工况：工况 ２，即荷
５１
工程设计
载组合为“１ ２ 静 ＋ １ ４ 活” ；工况 ２７，即“１ ２ 静 ＋
１ ４ 活 ＋ ０ ８４ 风” ，工况 ７４，即 “１ ２ 静 ＋ １ ４ 活 ＋
Ｔｈｅｎ， ｓｏｍｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｓ ａｒｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ
ｕｓｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃａｓｔ ｓｔｅｅｌ ｊｏｉｎｔｓ．
级加载得到荷载 － 位移曲线和此时的应力及变形云图；然后进一步研究了节点破环时的一些特征；最后对此类异
形铸钢节点使用及施工过程提出优化建议。
关键词：铸钢节点；有限元分析；结构；试验
ＤＯＩ：１０ １３２０６ ／ ｊ． ｇｊｇ２０１６０６０１０
ＴＨＥ ＦＩＮＩＴＥ ＥＬＥＭＥＮＴ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＣＨＯＮＧＱＩＮＧ ＪＩＡＮＧＢＥＩ ＡＩＲＰＯＲＴ Ｔ３Ａ
点的受力要求是保证网架结构安全的必要条件。 重庆江北机场新建航站楼实体网架工程中的空间铸钢节点不仅
大型、大跨度、复杂结构铸钢节点焊接施工工法
大型、大跨度、复杂结构铸钢节点焊接施工工法在建筑结构中，铸钢节点是支撑整个结构的关键部位。
而大型、大跨度、复杂结构的建筑在其设计中多选用了铸钢节点来完成结构的支撑和连接。
在铸钢节点的施工过程中，焊接是关键的施工工艺之一。
本文将介绍大型、大跨度、复杂结构铸钢节点焊接施工的工法以及要点。
一、铸钢节点给焊接带来的触手可及连接铸钢节点的强度和稳定性要求更高，铸钢节点给焊接施工带来的触手可及的连接是其优势，减少了结构在风荷载等压力下的振动幅度，增强了结构的稳定性。
但谨记，铸钢本身的特质决定了焊接施工时对钢的热影响区域很容易超过标准规定的极限，并容易受到热应力引起的变形，这在焊接施工的要求上也是需要注意的。
二、焊接工艺的选择选择适合的焊接工艺是焊接施工的前提，根据具体情况的不同，施工选择的焊接工艺也有所不同。
大多数情况下都建议采用气体保护焊或者电弧焊，但在多局部焊接时可以采用防飞溅熔敷的手工电弧焊。
三、焊接质量监控监控焊接质量是保证铸钢节点稳定性和可靠性的重要保障。
在施工过程中，对焊条型号、焊条烘干温度及烘干时间、焊接速度、焊接过程中的温度、电压及电流、铸钢表面的准备情况等都需考虑，例如选择适宜的焊接速度以降低焊接过热区和过固区宽度和温度梯度。
四、焊接人员的操作焊接人员应控制好焊接速度和电压电流，合理选择焊接机、焊接选材以及焊接的温度等因素，同时在技术上做好紧扣工艺流程和严格执行工艺纪律等各方面管理。
焊接作业时需拥有培训合格证书和实践焊接大型结构的能力。
五、材质的选择在铸钢节点的焊接施工中，材料的选择也是很重要的，要求焊材与母材、设计中要求的强度和性能等均相适应。
总的来说，铸钢节点的焊接施工一定要严格按照标准化施工规范以及聘请合格的焊接团队，做好施工质量监控和问题处理，确保施工的质量和稳定性，保障建筑的结构安全性和稳定性。
黄金树结构两种节点可选方案的性能比较
工程 设 计 由 日本 矾 崎 新 事 务 所 主持 ， 下 ３ １万 地 ．
ｍ２地上 ５ ５万 ｍ ， 为音 乐厅 、 ， ． 分 图书馆和 室外大平 台三大 部分。 黄 金树 位于 图书馆和 音乐厅入 口处。 主干从一
层标高 开始为钢 筋混凝 土结 构 ， 用钢 结构 补强． 并 主 干上伸 出的枝用钢 管做 成。连接 黄金树端 枝的构件 作 为主梁 ， 在主梁 的各面 上设 置次 梁。 部分 主梁和次 梁的跨度 超过 ２ ０ｍ。 黄 金树 采用 独 特的树 枝结 构． 根钢 管杆 件以 多 不同的 角度 汇交于一 点 ， 成树形的 空 间三维 体系 。 组
ｒ ｇ ０ ｏｄ ｔ ｅ ｒ ｆＳ ｅ ｈ ｎ Ｃｔ ｕ ｅＣ ｎｒ ， ｗ ｉｄ ｆ ｏｎ ａｌ ｆｒｌ ｓａ ｉ ｆｇ ｌ－ ｅ “ ｅ ０ ｈ ｒ ｅ ｄ ￣ ｅ ｔ ｔ ｏ ｋｎ ｓ ０ ｉ ｎ ｒ ｍ ｔ ｅ ｊ ｔ ｔ ０ ａ ｓ ， ｃｌ ｅ
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谭 德远： 黄金 树 结构 两 种 节点 可选 方 案 的性 能 比较
黄金 树 结构 两种 节点可选 方 案 的性 能 比较
谭 德远
（ 南大学 湖
摘 要
长抄
４ ０８ ） １０２
根 据潭 姊 文化 中一 全 树 结 构 的工 程 实际情 况 ， 馥 复 杂 的 大 型 的 空 闻 蛞 构 的 两 种 可 选 节点 方 案 从 受 力特 点 ． 济性 ｌ 黄 对 经
ｃｓ ｎ ｔｄｊｉ＊ ａ ｕ ｓｅ ｏｎ ｇ －
是本 工程 的重点 和难 点 。为此 ， 出了 两种 节 点方 提
１ 工程 概况 深 圳文 化 中心 位于 深圳 市 福 田中心 区北 部． 莲 花 山南 侧， 是深 圳 市重 点 建设 的文 化 项 目之 一。本
铸钢空心球管节点承载力简化计算方法的研究
铸钢空心球管节点承载力简化计算方法的研究林彦1 ,姜伟2 ,郭珉3( 1. 山东建筑大学土木工程学院,山东济南250101; 2. 山东天伟工程咨询有限公司,山东济南250014; 3. 空军工程设计研究局,北京100068)摘要:铸钢空心球管节点是一种新兴的节点形式。
利用非线性有限元方法研究了铸钢空心球管节点的应力分布规律、破坏模式以及节点几何参数对节点承载力的影响。
研究结果表明:铸钢空心球管节点的承载力主要与材质强度、球外径、球壁厚、铸钢管外径、铸钢管与球交界处的倒角半径五个因素有关,并据此计算了几十种不同规格的铸钢空心球管节点的承载力。
最后运用二元线性回归拟和了节点的承载力简化计算公式,将公式计算结果与有限元分析结果相比较,两者吻合较好。
关键词:铸钢空心球管节点; 非线性有限元; 破坏模式;承载力中图分类号: TU392 文献标识码: AS t udy on the s i m p l i f ied ca lcu l a t i n g m e t hod of bea r in g ca pa c ityfor ca st stee l ho l low spher ica l tube jo in tL I N Yan1 , J I A N G W e i2 , G UO M i n3( 1. S choo l of C i vil Enginee r ing, S han d ong J ianzhu U n i ve r sity, J inan 250101, Ch i na; 2. S hand on g Tianwe i En ginee r ing Con s u l ting Co. , L td. , J inan 250014, Ch i na; 3. A ir Fo r ce Enginee r D e s ig n & R e s ea r ch In s titu t e, B e i jing 100068, Ch i na)A b s tra c t: Ca s t stee l ho l l o w sp h e r i ca l tube j o i n t is a new typ e of j o i n t.B y u s i ng non l i nea r fi n ite e l e2m en t m e thod, the p ap e r stud i e s the stre ss d istri bu ti o n, fa il u re mode l and i nfl uence fac t o r of bea ri n g cap ac ity of the j o i n t.It is f ound tha t ca rryi ng cap ac ity is affec ted by the fac t o rs such a s m a t e ri a l strengt h, d i am e te r of sp he re, th i ckne ss of sp he re exte rna l d i am e te r of tubu l a r m em be r, rad i u s of fi l2 l e t. B a sed on ana l yti ca l re su lts of m any k i nd s of mode ls of j o i n ts w ith d i ffe ren t d i m en si o n s, the si m p li2 fi ed bea ri ng cap ac ity f o r m u l a of the j o i n t is p re sen ted by u si ng dua l li nea r regre ssi o n ana l y si s. T he comp a rison be t w een the f o r m u l ae re su lts and the fi n ite e l em en t ana l yti ca l re su lts p r ove s the ra t i o na l i t y of the f o r m u l a of ca rryi ng cap a c ity of the j o i n t s.Key word s: ca s t stee l ho l l o w sp h e r i ca l j o i n t w ith tube; non l i nea r fi n i te e l em e n t m e t hod; fa il u re mode l;bea r i ng cap a c ity收稿日期: 2010 - 04 - 01基金项目:山东省自然科学基金项目(Q2008 F11 )作者简介:林彦(1974 - ) ,女,山东莱州人,副教授,硕士,主要从事钢结构与空间结构工程的研究. E2m a il: linyan126 @ 163. c om264山 东 建 筑 大 学 学 报 2010 年1. 1 计算模型铸钢空心球管节点在单向受力条件下 ,几何形 状 、荷载 、约束都与中心轴对称 ,因此用 AN S YS 分析时 ,为了提高计算速度与精度 ,把节点简化为轴对称 模型 ,用 2 2D 模型模拟 3 2D 结构 。
铸钢空心球节点与焊接空心球节点的性能比较
Ｓ ｐｒ ｓ ｎＤ ｐ． Ｄ ｎｙ ｇ ７９ ， ｈ ａ３ Ｓａｄｎ ｉ ｙ Ｃｎｔ ｃ ｏ ｒ ．Ｊ ａ ０ ３ ， ｈ ） ｕｅｖ ｉ ｅ ｔ， ｏｇｉ ０ １ Ｃ ｎ ； ．ｈｎ ｏｇＴａ ｉ ｏｓｕｔｎＣｏ ，ｉ ｎ２ ０ １Ｃ ｉ ｉｏ ｎ２ ５ ｉ ｎ ｒｉ ｐ ｎ ５ ａ ｎ
ｕｅｍ ｃａ ｉ ｆ ｅ ｏ ｉ ｓ ｆｏ ｔ ｒ ａａ ｚｄｃｍ ａａ ｖｌ， ｅ ｔ ｉ ｂｈｖ ｒ ｏ ｔｅ ａｔ ｔ ｌ ｏｌ Ｉ ｅｈ ｓ ｏ ｔ ｎ ｊｉ ｅ ｎｌ ｅ ｐｒ ｉ ｙ ｔ ａ ｃ ｅａｉ ｓ ｆ ｓ ｓ ｅ ｈｌｗ ＇ ｎ ｍ ｈ ｔ ｋ ｄ ｏ ｎａ ｙ ｗ ｏ ｔ ｅ ｈ ｓ ｔ ｏ ｈ ｃ ｅ ｏ ｓｈｒ ａ ｊｉ ｅ ｂ ｉ ． ｈｏｇ ｏ ｐ ｒ ｎｗｔ ｔ ｅｉ ｆ ｅ ｅ ｏｏ ｈ ｒ ａ ｊ ｎ， ｅｍ ｔ ｄ ｐ ｅ ｃ ｎ ａ ｔｎ ｉ ｌ ｏ ｔ ｒ ｏ ａ ｅ Ｔ ｒｕｈｃｍ ａ ｓ ｈ ｈ ｄｓ ｎｏ ｌ ｈｌ ｗｓ ｅ ｃ ｉｔ ｔ ｅ ｏｓ ｄ ｉ ｉ ｅ ｏ ｇ ｗ ｄ ｄ ｌ ｐ ｉｌ ｏ ｈ ｈ ｆ ｄｓ ａ ａ ｕ ｔ ｎｆ ｓ ｅ ｌ ｗ ｓ ｅ ｃ ｎ ａｅ ｔ ｉ Ｔ ｅｒ ｕ ｓ ｅ ｓｆ ｅｅ ｐｔ ｏ ｅｉ ｄｃ ｃｌ ｉ ｒ ａｔ ｔ ｌ ｏ ｏ ｈｒ ａ ｊｉ ｒ ｓ ｄｅ ． ｈ ｓｌ ｌ ｕｅ ｌｏｄｖｌ ｅ ｎ ｇ ｎ ｌ ａｏ ｏ ｃ ｓ ｅｈ ｌ ｐ ｉ ｌ ｏ ｔ ｕ ｄ ｅ ｔａ ｕ ｔ ｏｈ
体育场弧形双曲面渐变型网架屋盖施工技术
【 作 者简介】 何永 庆（ １ ９ ７ ３ ） ， 男， 江苏泰兴人， 工程师， 从事建筑技
根据管径大小而定 ， 定位焊缝不宜过厚 。
钢球
ａ点焊固定位 置 ｂ拼装间隙与坡 口 ｃ稍做摆动式运条 图 ５ 球一 杆定位焊 方法 示意 图
● ●
●
囊
簟
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●
●
●
●
簟
ａ 步骤一： 设置并抄平胎架支
ｂ 步骤二 ： 按安装图安装下弦球
ｃ步骤三： 连接下弦杆
ｄ 步骤四： 将已拼装成 的上弦球及
腹杆三角锥连接到下弦层
图 ４焊接工艺流程图
一
～
一
一
般为 ３ ～４ 处， 定位焊 位置沿钢 管圆周均 匀分布 ， 定位焊 前应 检查管端是否完全吻合 ， 坡 口两侧 是否 有油污杂质 ， 应清理 干 净后方可点焊 ， 定位焊缝 必须焊透 ， 长度一 般为 ３ ０ ｍ ｍ 左右 ，
术管理研究， （ 电子信箱） ７ １ ０ １ ３ ５ ６ ９ ２ ＠ ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｍ
图 ２ 下弦球 临时支撑示意图
２ ． ３安装下弦平面 网架
将起 步跨间的支座安装就位， 对好豳面 酣线 、 中心线 ， 用水 平仪对女 稀 高， 有 误差应 翰Ｅ ｏ 安装第一跨间下弦球 、 杆， 组成
ｆ ｏ ｒ ｈｅｆ ｔ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅｏ ｆ ｔ ｈ ｅｓ ａ ｍｅｔ ｙ ｐ ｅｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ．
焊接球节点钢网架制作拼装
焊接球节点钢网架制作拼装概述钢网架是一种轻型、高强度、耐用的框架结构，特别适用于建筑结构、体育场馆、广告牌等领域。
而钢网架的制作过程中，焊接球节点是一个非常重要的环节。
本文将介绍焊接球节点钢网架的制作和拼装过程。
材料准备制作钢球节的材料主要有两种，分别是球体和钢管。
球体可以使用不锈钢球、铝合金球、黄铜球等，而钢管则有方管、圆管、矩形管等多种规格。
除了球体和钢管之外，制作钢网架还需要准备以下其他材料和工具：•焊接设备：常用的有氩弧焊机、电弧焊机等；•手套、口罩、护目镜等工程安全保护设备；•尺子、卷尺、量角器等测量工具；•手锯、电锯、弧线切割机等切割工具；•手动和电动打磨机等打磨工具；•钢制拼接板等连接钢管的基础材料。
制作焊接球节下面介绍一下焊接球节的制作流程。
第一步：切割钢管首先要根据原图的要求，根据规格切割出需要使用的钢管。
采用手动或电动工具对钢管进行切割，使其长度符合设计要求。
第二步：准备球体将球体放在平面上，用卷尺或量角器测量球体上应焊接的钢管长度，并用锯等切割工具将钢管按照设计要求进行切割。
第三步：制作焊接孔位根据规格和要求，在钢管的一端，使用手锤或其他工具敲打出符合球体的球孔，难度较大的可以采用电动打孔机。
第四步：焊接球节在钢管的一端，将球体放入刚刚制作的球孔中，并采用氩弧焊机或电弧焊机进行焊接，将钢管与球体焊接在一起，这样就形成了一个焊接球节。
制作钢网架接下来介绍焊接球节点钢网架的制作和拼装过程。
第一步：预先构思在制作钢网架前要进行认真的构思，包括结构设计、结构计算、切割方案等。
最好画出详细的结构图和切割图纸，以便更好地把握构造纪律。
第二步：钢管切割将钢管按照设计要求切割成大小合适的部件，根据结构设计进行拼装，制作成零件和组合部件。
第三步：钢球节的焊接采用上述方法制作焊接球节，然后将球节与其他零部件组合在一起，通过焊接连接，形成稳定的框架结构。
第四步：钢网架的拼装框架结构组装完成后，根据规格、尺寸和设计方案，进行拼装。
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积分: 1
发帖: 1
于 2003-03-04 14:50
你好：
国产铸钢节点并不脆、主要符合相关国家标准，正式生产厂家生产的产品与国外的产品没有什么区别。
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请提供我一些焊接球（空心球、球中球、带肋球）节点和铸钢节点的资料好吗，谢谢
cba919 ຫໍສະໝຸດ 积分: 39 发帖: 18
于 2001-12-01 16:38
焊接球节点和铸钢节点 - 中华钢结构论坛
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国内的铸钢节点用不得!!!!!!!!!!!!!!!!!!太脆
okok
管理员
积分: 5295
发帖: 4742
来自: 上海
发帖人焊接球节点和铸钢节点 [精华]
crysscao
积分: 2
发帖: 2
于 2001-11-24 10:28
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于 2001-12-03 16:44
参《钢结构连接节点设计手册》李和华，建工出版社。
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