建筑用铸钢节点是将铸钢材料通过铸型浇注 而成的一种节点,用以将钢结构构件、部件或板件 连接成一整体。相比于传统焊接节点,铸钢节点 具有如下特点:
(1) 避免或降低了多杆交汇时造成的过大残 余应力,对于钢管相贯节点,由于铸钢节点避免了 高温焊接及倒角的存在,其应力集中系数可减少 60%以上⑵(图1);
(2) 节点设计自由度大,可根据建筑外形、受 力状况、浇注工艺等设计出合理的截面形状,以 改善节点的应力分布状况;
(3) 节点整体浇注而成,壁厚一般大于相邻构件,节点刚度大,整体性好;
(4) 疲劳性能、耐腐蚀性能、抗震性能好⑴。
基于上述特点,铸钢节点从20世纪80年代 起广泛应用于英国北海的采油平台结构中,并在 德国、日本的一些工业与民用建筑中逐步应用。 目前,我国兴建的大型空间结构,如国家体育场 (鸟巢)、上海浦东机场二期工程、奥运会老 山自行车馆、哈尔滨会展中心等均釆用了铸钢节 点,以实现多杆连接时良好的传力性能。事实上, 对于传力要求高、构形复杂、板件厚度较大的节 点,尤其在可批量生产时,铸钢节点亦不失为一种 经济的选择)。
铸钢节点可分为铸钢相贯管节点、铸钢空心 球节点、铸钢板式节点、铸钢饺接节点和铸钢组合 节点等5种节点形式⑴(图3)。铸钢相贯节点类 似于钢管相贯节点,但其管管相交处存在倒角;铸 钢空心球节点类似于焊接空心球节点,其铸钢管 与空心球之间、铸钢管之间存在倒角过渡,且与空 心球整体浇注而成;铸钢板式节点将与钢构件相 连的板件直接浇注在一起而形成节点;铸钢饺接 节点一般为支座节点,利用多铸件间的接触、咬合 传递外力;铸钢组合节点是上述两种或两种以上 连接方式融合在一起而形成的一种节点。