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大型、大跨度、復雜結構鑄鋼節點焊接

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吳橋盈豐鋼結構鑄鋼件制造有限公司

吳橋盈豐鋼結構鑄鋼件制造有限公司是目前國內專業鑄造生產鋼結構“鑄鋼節點”的大型企業，由1993年創建的華北機械工程鑄鋼有限公司擴產發展而來，目前，廠區面積30萬平方米，固定資產3.6億元，年產“鑄鋼節點”產品6萬噸，生產的“節點”產品單件重量自十幾公斤至160噸。多年來，公司堅持“誠信為本，質量至上”的宗旨，勵精圖治、開拓創新，不斷引進國內外本行業知名院校、設計院等單位的先進技術，培育出了一支從“節點”圖紙深化設計到鑄造生產、檢測的精良專業化團隊。公司配備了國內外先進的生產、檢測設備。如：模擬澆注系統、CAM模型加工系統、模型輔助測量系統、50-100噸冶煉電弧爐、德國OBLF直讀光譜、200-300T熱處理爐、德國KK超聲波探傷儀、磁粉探傷儀、拉伸、沖擊試驗機、大型拋丸、噴鋅、數控機床加工設備等等，公司規模、產能及產品質量已跨入了全國“鑄鋼節點”生產的前列。
公司嚴格執行“中國工程建設協會標準（CECS235.2008）鑄鋼節點應用技術規程”，并同多年來積累的豐富鑄造經驗相結合，掌握了一套完整、成熟、獨特的“節點”鑄造工藝技術，為國內大型鋼結構工程項目生產提供了大量的優質鑄鋼“節點”，其典型工程有：北京奧運中心工程、深圳世界大學生運動會工程、廣州亞運新體育館工程、深圳大學城工程、赤道幾內亞馬拉博國際會展中心工程、成都新博物館工程、遼寧盤錦體育中心工程、貴陽機場、杭州蕭山機場、南寧機場等等。有百余項目連同鋼結構工程被評為省優、部優及“魯班獎”工程。
公司主營產品：鑄鋼節點，鑄鋼支座，鑄鋼索鞍等建筑橋梁鋼結構鑄鋼件
盈豐鑄鋼產品主要材質：G20Mn5、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640;ZG230-450H、ZG270-500

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大型、大跨度、復雜結構鑄鋼節點焊接

鑄鋼就是用鑄造工藝在根據節點造型做好的砂模中澆注熔煉好的鋼水制作完成。隨著社會的進步與發展，人們對建筑的外觀造型及美感要求越來越高，鑄鋼節點是近年來隨著大型、大跨度、造型復雜的空間結構的廣泛應用而發展起來的一種新型節點形式，它具有設計靈活，使用性強，安全可靠、施工方便，縮短工期、降低工程造價等優點，近年來我公司在學習、吸收國內外先進施工技術的基礎上，通過工藝創新、工法提煉，逐步形成了一整套先進的施工方法和工藝，取得了較好的社會效益和經濟效益，現根據本公司近幾年來的工程實踐，編制了本大型、大跨度、復雜結構鑄鋼節點焊接施工工法。

鑄鋼節點不受到含鋼率的限制，而且因為其板厚較厚，剛度和承載力可高于同樣外形的相貫節點1.2倍以上；可以根據工程的需要設計成各種形狀復雜的結構形式，大大降低了工地焊接量；鑄鋼節點在多根桿件架交匯且角度較小時，采用圓形倒角或過渡圓滑的截面，不僅外觀美觀，而且可以分散焊縫，焊接質量得到了很好的保證
由于鑄鋼節點是根據各個節點的造型設計出來的，其結構桿件空方位角得到了比較的控制，既大大提高了施工速度，降低施工難度，縮短了工期又節約了成本。鑄鋼節點大大提高了結構的疲勞壽命，大大減少了工程造價和檢測、維修費用，并且設計靈活，施工中避免了空間定位問題。

隨著造型復雜、大跨度、大面積空間鋼結構、重型鋼結構的發展與廣泛應用，鑄鋼節點主要適用于：結構節點復雜程度大，連接桿件多或有些桿件間角度較小（小于30度）的工程；節點外觀美觀要求高的大型體育場館，大型公共建筑工程。
安裝作業位置高度高，吊裝施工難度大的工程。節點空間定位難、復雜的工程。由于鑄鋼節點均在專業廠家的車間內加工完畢，鑄鋼節點運抵工地后，先進行鑄件的形狀位置的檢測，檢測可采用樣板定位，作輔助測量手段，若發現檢測數據或結果沒有相關性或不符合要求時，還可采用三維座標測量儀對鑄件進行定位。

近幾年，鑄鋼節點在我國的使用也越來越多，尤其在大跨結構中的使用取得了較好的經濟效益。由于鑄鋼節點在工業民用建筑中的使用才剛剛起步，鑄鋼節點的廣泛推廣應用就必需解決以下的一些問題：
1)鑄鋼件標準
國內現行鑄鋼標準《焊接結構用碳素鋼鑄件》GB7659-87是20世紀80年代制訂的，材料的S、P含量控制較寬松（≤0.04%），對材料的碳當量沒有限制，材料的沖擊值較低。根據該標準生產的鑄件遠不能滿足大跨度焊接結構用鑄鋼件的需要。
2)鑄鋼件生產
由于我國現行鑄鋼標準要求不高，許多鑄造廠生產設備簡陋，難以滿足大跨度焊接結構用鑄鋼件交付技術條件要求
3)鑄鋼件無損檢測
超聲探傷是檢驗鋼材內部質量最方便、經濟、有效的檢測手段。在鋼結構行業，超聲探傷是最常用的一種檢測方法。現行國家標準《鑄鋼件超聲探傷及質量評級方法》GB7233-87僅適用于厚度大于等于30mm的鑄件。事實上，大跨度焊接結構用鑄鋼件厚度是變化的，在焊接接口處常常較薄，厚度小于30mm也很常見，該部位是十分重要的，按國家標準則無法檢測。
4)鑄鋼件焊接
現行的有關鋼結構焊接的國家及行業標準中，包括最新發布執行的《建筑鋼第一章緒論結構焊接技術規程》JGJ81-2002,均沒有針對鑄鋼件焊接的有關規定。在參照執行標準時有爭議。另外，目前鑄鋼件焊接士要采用手工電弧焊，其他焊接方法應用于鑄鋼件還有待于進一步實踐。
5)鑄鋼件設計
目前尚未有一套成熟的鑄鋼節點設計方法與產品標準，且在實際荷載作用下鑄鋼節點的應力狀況十分復雜，直接制約了其推廣應用。目前，我國對鑄鋼節點的研究還很缺乏，因此為了適應該種節點的發展，對其進行理論分析與試驗研究已成為當務之急。
由此可見，目前鑄鋼節點的生產、制作工藝、節點的檢測及節點施工安裝，所有的技術都還不成熟或存在缺陷，任何一個環節的失誤都將影響節點的實際使用性能。所以本文通過對節點進行有限元加載分析和足尺試驗分析，以此來探討和研究三管鑄鋼節點的加工工藝、材質均勻性及結構實際工作形態和理論設計形態的差異，鑒定節點的在實際載荷作用下的工作性能的好壞。
隨著空間結構的發展，結構的跨度愈來愈大，結構形勢也相應增多。特別是近幾年來，新型結構體系不斷出現，結構中構件和構件之間節點的聯系方式也日趨復雜，傳統的焊接球節點、鋼管相貫節點等各種節點形勢已不能適應現代鋼結構的發展。眾所周知，鋼結構中節點構造的好壞對結構的傳力性能、制作安裝、工程進度及工程造價都有相當大的影響，因此尋找受力合理、施工簡單、造價低的節點形勢已實際的擺在廣大的工程技術人員的面前。近幾年，隨著鑄造工藝的發展，鑄鋼節點以其合理性與其實用性越來越受到工程界的關注。在國外，特別是在日本、德國等發達國家，鑄鋼節點已經得到普遍的采用：國內鑄鋼件的應用也開始興起，近幾年來，在一些大跨結構中，對受力復雜的節點均采用了此類節點形勢，并取得了較好的經濟效益；但是由于這種鑄鋼節點在我國的建筑行業才剛剛起步，與之相關的資料和經驗相對較少，導致鑄鋼節點的設計、生產和推廣中都存在一些問題，下面通過相關資料重點介紹一下鑄鋼節點在實際工程中的應用。

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