在国外,铸钢节点已得到非常普遍的应用。 如日本名古屋体育馆的单层球面网壳,釆用了带 加劲肋的圆柱状铸钢节点;德国斯图加特机场航 站楼的主体结构为树状仿生结构,其“主干”与 “支干”的连接部位全部采用了铸钢相贯节点皿。 从1999年深圳文化中心“黄金树”钢结构工程开 始,铸钢节点逐渐被我国工程界认识和了解,并 从此引发了工程应用的热潮。近几年国内所建设 的体育场、展览馆等城市标志性建筑,如天津奥 林匹克体育中心、哈尔滨国际会展中、 上海新国际博览中心、广州国际会展中心等都用 到了铸钢节点。
然而,与工程应用相比,铸钢节点的相关性 能研究还不够深入,至今国内尚无铸钢节点的设 计规范以供设计人员参考。
2铸钢节点的特点
铸钢节点相对于其他节点而言,有独特的性 能,其主要特点为:
铸钢节点在工厂内整体浇铸,相对于焊接 球节点与焊接钢管相贯节点,可免去相贯线切割 及重叠焊缝焊接引起的应力集中。
铸钢节点具有良好的适应性,节点设计自 由度大。
在局部高应力区形成圆角和圆滑过渡的截 面,既避免了应力集中,又具有美观的流线型外 形。铸钢节点也有其不足之处,比如自重大、成 本高,造型变化多样,不利于批量化生产等。
3铸钢节点的设计
国内铸钢件应用于空间结构的时间并不长, 因此铸钢节点的理论、实验以及施工技术研究还
非常有限,尚缺乏相关规范指导设计与施工。目 前的理论研究主要针对具体工程中应用到的节点, 使用通用的大型有限元软件进行弹性或塑性的应 力、应变以及破坏机理的研究;而实验研究则是 针对一些具体工程中使用到的节点的足尺实验, 检验节点在该工程中的一些危险工况下的工作状 况,并通过对节点上各部位的应力、应变的测量 来验证理论研究的正确性,从而为工程中铸钢节 点的使用提供充分的理论与实验依据。目前,铸 钢节点承载力的研究主要局限于铸钢空心球节点。