機場大跨度機庫鑄鋼節點
鑄鋼節點相關知識
一、鑄鋼節點的特點：
1.造型美觀、可塑性強、設計自由度大；
2.形狀復雜、多分支：
3.體積和重量大：
4.均質性差。
二、鑄鋼節點結構形式
1.樹型鑄鋼節點：用于主管與多支管相貫。
2.較接型鑄鋼節點：用于桿件端部和支座處。
3.混合型鑄鋼節點：上述兩種鑄鋼節點組合。
4.球型鑄鋼節點：多管相貫于球。
5.異形鑄鋼節點等。
三、鑄鋼節點設計
鑄鋼節點具有造型和受力復雜的特點。
1.造型設計：要考慮鑄鋼件鑄造時的鋼水流動性、壁厚敏感性，防止出現造型缺陷和粗大金屬組織；
2.受力分析：要明確傳力路線、受力狀態和受力大小：采用ANSYS、MIDAS等有限元軟件建立三維實體模型，施加受力載荷，進行鑄鋼節點受力分析，檢查節點的變形和應力分布狀況，找出受力薄弱地方和應力集中點，評估節點承載的安全性或對節點迨型及壁厚設計加以改進和完善。必要時需進行鑄鋼件足尺力學性能試驗并與理論計算分析對比，以證明節點設計滿足承載要求。
四、建筑鋼結構用鑄鋼件材質
主要采用鑄造低合金鋼，常用標準：中國GB7659,牌號有ZG20SiMn等；日本
JISG5102牌號有SCW480等；德國D1N17182標準嚴格，C元素及S、P有害元
素的允許含量比其他標準均低，從而使鑄鋼件有更好的塑性、韌性和焊接性能。
常用鑄鋼件材質D1N17182鑄鋼件牌號為G5-20Mn5N,化學成分(%)：C0.17-0.23,Si≤0.60，Mn1.0-1.5,P≤0.02，S≤0.015，Cr≤0.30，Mo≤0.15，Ni≤0.40參照D1N17182的GS20Mn5N并且進一步降低C和P的含量為本工程鑄鋼材質：C0.15-0.18,Si≤0.55，Mn1.0-1.3,P≤0.0015，S≤0.015，Cr≤0.30，Mos0.15,Nis0.40為確保良好的焊接性能，焊接當量按國際焊接學會IW)公式：Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)(%計算確定應控制Ceqs0.42%GS-20Mn5N的力學性能為：屈服強度≥260-300MPa(按壁厚)，抗拉強度500-650MPa,延伸率≥22%，V型缺口沖擊功≥50
五、鑄鋼件技術要求
1.化學成分及力學性能應符合標準規定
2制造：鋼的治煉方法和鑄造工藝由供方決定，鑄件清理、精整和進行熱處理，對需要焊補的鑄件可按供方標準和按合同的規定進行；鑄件的形狀尺寸和重量應符合圖樣或會同的規定。
3.質量：表面質量：應清理干凈，修整飛邊、毛刺、粘砂和氧化皮，經噴丸處理后表面粗糙度Ras50微米；不允許有裂紋和超標的氣孔、縮松、縮孔、夾砂及明顯凹坑等缺陷；鑄鋼件應避免形狀突變，應用平滑曲面連接過度。內部質量：鑄件不允許有影響使用性能的裂紋、冷隔、縮松、夾渣等缺陷存在：超聲波探傷按GB7233進行，鑄鋼件管（端）口150mm以內及耳板區域100%超聲波檢測，質量等級為川級，其余部位按外表面的10%或20%超聲波檢測，質量等級為級：外表面R部位及疑似缺陷部位可用磁粉探傷或著色探傷檢測，并按GB9444或GB9443進行，質量等級為Ⅱ及或I川級。
尺寸偏差：外形尺寸應符合圖樣要求，尺寸偏差應符合GB6414標準中CT12級要求，機加工部位GBT1800.4標準T12級執行。最重要的是保證各管（端）口空間位置的尺寸，即嚴格控制各管（端）口的偏移、扭轉和變形。耳板上銷軸孔的形狀尺寸和同心度也應嚴格控制。
涂裝處理：涂裝前應進行噴丸處理，符合GB8923的規定，除銹等級2.5級；表面涂裝按GB11373的規定進行，采用富鋅環氧底漆防腐，漆膜厚度符合圖樣或GB50205的規定，面漆的顏色及漆膜厚度應符合圖樣要求。
六、檢驗規則
1.檢查和驗收由制造廠質量檢驗部門進行，監理抽檢，第三方復驗。
2.組批：同一鑄鋼牌號，同一熔煉爐號，同爐熱處理的鑄件為一批。
3.取樣：每熔煉爐號取一個化學分析試樣。
每批鑄件取一個拉伸試樣和三個沖擊試樣為一組試塊，共需3-4組試塊（一組檢驗、一組復驗、一組供第三方抽驗或一組備用)。試塊應隨爐單獨鑄出。
4.評定和復驗：化學分析結果符合所屬牌號鑄鋼化學成分的規定時為合格。力學性能檢測結果符合所檢牌號鑄鋼的力學性能規定為合格。試驗時拉伸試樣一個，試驗值應合格；沖擊式樣三個，三個試樣平均值應合格，其中一個試樣的值不得低于規定值的70%。允許對不合格的試驗復驗：拉伸復驗，應從同批試塊上取兩個試樣，每個試樣的試驗結果均應合格。沖擊試驗復驗，應從同批試塊上取三個試樣，試驗結果應符合規定，且包括初次檢驗在內共六個試樣試驗結果的平均值應符合規定。當力學性能檢驗和復驗不合格時，允許對該批鑄件和試塊重新熱處理，然后重新檢驗，單重新熱處理不得超過兩次。
七.鑄鋼件的焊補
1.鑄鋼件可焊接修補，焊補工藝由供方確定，焊補前需進行焊補工藝評定，且合格：焊補位置和范圍等由監理及第三方檢測單位見證并進行記錄焊補后應由監理及第三方檢測單位見證并進行記錄，焊補后應按檢查主鑄鋼件同一標準進行檢查。同一部位焊補不得超過兩次，重大焊補后需進行回火熱處理。重大焊補指：鏟修后形成面積較大較深的凹坑缺陷、長度較長的裂紋類缺陷或貫穿性裂紋及應力集中部位缺陷的焊補等。
八.熱處理
1.鑄鋼件鑄態組織晶粒粗大，力學性能差，須按設計或規范進行熱處理。鑄鋼熱
處理方式包括退火、正火、正火加回火和調制。
2鑄鋼件通常采用正回火處理方式。試塊應隨鑄件同爐熱處理，出爐試塊應封樣
妥善保管。
3,重大焊補后的鑄鋼件應進行回火消除應力熱處理，回火溫度應不超過正回火時
的回火溫度。
4熱處理爐溫應有效控制，做好熱處理記錄。
九.標志和出廠證明
1鑄件上應有圖號或件號標記，同時鑄件上應標記中心檢測點、四分點、軸線等
定位標記。機加工面應做好保護。
2出廠證明文件除鑄件名稱、規格、數量及產品合格證外，應有熔煉爐號、批號
記錄、化學成分分析、力學性能檢測報告、熱處理記錄、超聲波探傷報告、磁粉
或者探傷報告、表面質量和幾何尺寸檢查記錄并附簡圖等。
3.供第三方檢測的試塊或試樣。
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