《2021建筑结构规范大全》JGJT395-2017 铸钢结构技术规程.pdf

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1、中华人民共和国行业标准铸钢结构技术规程Technical specification for casl steel structure JGJ/T 395 - 2017 峰中国建筑工业出版社出版、发行(北京海淀三里河路9号)各地新华书店、建筑书店经销北京红光制版公司制版北京同文印刷有限责任公司印刷4际开本850X 1168毫米1/32 印张3%字数102千字2017年8月第一版2017年8月第一次印刷定价19.00元统一书号:15112 . 30039 版权所有翻印必究如有印装质量问题 ，可寄本社退换(邮政编码100037)本社网址:http.;/ 网上书店:http:/www.china-

2、中华人民共和国住房和城乡建设部/、圣hL恼仁3第1472号住房城乡建设部关于发布行业标准铸钢结构技术规程的公告现批准铸钢结构技术规程为行业标准，编号为JGJ/T395 -2017，自2017年9月1日起实施。本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2017年2月20日3 天津大学建筑设计研究院天津市房屋建筑钢结构技术工程中心天津市建筑设计院同济大学吴桥盈丰钢结构铸钢件制造有限公司浙江东南网架股份有限公司浙江精工钢构有限公司中国建筑股份有限公司中国建筑科学研究院中国建筑设计研究院中国建筑西南设计研究院有限公司中建钢构有限公司中建六局安装工程有限公百

3、中冶建筑研究总院有限公司本规程主要起草人员:陈志华王存贵曹富荣曹正里程书华料:膨泉段斌范重冯远顾军郭彦林贺明玄蒋立红李海旺李永红李元齐刘红波刘界IUI鸟陆海英吕黄兵王小盾王秀m王亚峰徐瑞龙许斌闰翔宇杨来盈余流张海军张品波张云富章亚红赵鹏飞赵宪忠钟戚周观根本规程主要审查人员:马克俭柴粗任庆英鲍广鉴陈敖宜范峰张其林王元清赵阳5 目次1 总则-2 术语和符号. . .2 2.1 术语.2 2. 2 符号.2 3 基本规定54 材料和设计指标.6 4. 1 铸钢材料.6 4. 2 连接材料.9 4.3 设计指标. 10 5 设计和计算135.1 设计原则l. 13 5.2构牛145. 3 连接.17

4、5.4 节点185. 5 节点有限元分析原则195. 6 试验.206 构造规定.22 6. 一般规定22 6. 2 连接.226. 3 构件和节点.23 7 铸钢件加工.26 7. J 一般规定26 7. 2 铸造和热处理267.3 缺陷修补. 27 7. 4 打磨、气割和机械加工. 29 6 nUA吨JFhdpO勺，。oqJqJA哇A哇A哇nbEUb寸tnuqOOAUA吐EUQdquqJqundqu巧JqUA吨A吐4A吨4444A哇-ibEdpbb民Unbb拥以式检形陷点缺-i节部能钢内性铸缝验收.p. 料用焊.检验定养定uu保测定H材常件明在规呆规. 和监圳护卡收钢筑钢说录明钢钢斗般装装

5、接时般腐火护问扑削削验铸建铸词名说铸铸枝一吊组焊问一防防绊视程用准文56的l234剖l234检l23工ABC程标条11生80&88lo山队。户口1川队阻川队录录录规用89川口附附附本引附7 Contents 1 General Provisions . 1 2 T erms and Symbols .2 2.1 Terms 2 2.2 S严bols23 Basic Requirements. 5 4 Materials and Design lndexes . 6 4. 1 Selection of Cast Steel6 4. 2 Selection of Connection Ma

6、terials9 l. 3 Design lndexes10 5 Design and Calculation . 13 5. 1 Design Principle13 5.2 Member14 5. 3 Connection17 5. 4 .foint18 5. 5 FEA Principles of Joint 19 5. 6 Test . 20 6 Detailing Requirements22 6. 1 General Requirements22 6. 2 Connection22 6.3 Memb巳rand Joint. 23 7 Steel Casting Processing

7、 26 7.1 General Requirements26 7. 2 Casting and Heat Treatment 26 7.3 Repair of Defects . . . . 27 7.4 Polishing, Gas Cutting and Machining29 8 7.5 Steel Casting lnspection30 7. 6 Steel Casting Acceptance Inspection34 8 Structure Installation35 8. 1 General Requirements35 8. 2 Hoisting36 8. 3 Assemb

8、ling37 8.4 Welding38 9 Protection and Maintenance43 9. 1 General Requirements43 9. 2 Corrosion Prevention 44 9. 3 Fire Prevention44 9.4 Maintenance and Service44 10 Detection and Monitoring . 46 10.1 General Requirements46 10.2 Detection46 10. 3 Monitoring47 11 Acceptance Inspection. 50 Appendix A P

9、roperties of Cast Steel 52 Appendix B Cornrnon Forrns of Building Cast-Steel Joint. 58 Appendix C Interior Defect Detection of Cast-Steel Weld . 60 Explanation of Wording in This Specification64 List of Quoted Standards . 65 Addition: Explanation of Provisions69 9 N一一轴心拉力或压力;V 计算截面沿腹板平面作用的剪力。2.2.2 计

10、算指标C叫一一碳当量;E-一一弹性模量;j一抗拉、抗压、抗弯强度设计值;f，e一一端面承压强度设计值;f了、f?一一对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值;f 抗拉强度最小值;fv一一抗剪强度设计值;fy一一屈服强度;e一一剪切模量;KV2-一冲击l吸收能量;N，一一受压铸钢空心球的受压承载力设计值;N，一一受拉铸钢空心球的受拉承载力设计值;RcH一一上屈服强度;RO.2一一-屈服强度，规定塑性延伸率为0.2%时的强度;Rm 抗拉强度; 线膨胀系数;p一-质量密度;一一正应力;在折算应力;l、町、一一计算点处第一、第二、第三主应力;一一剪应力。2.2.3 几何参数A一一铸钢构件的毛截面面积;An一铸钢

11、构件的净截面面积;d一一与铸钢空心球相连的受压钢管外径;D一一铸钢空心球的外径;1-一毛截面惯性矩;3 lw一一焊缝长度;r一一外侧倒圆角半径;S一一计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;t一一铸钢空心球的壁厚;tmin 对接接头中连接件的较小厚度;lw一一腹板厚度;W川、Wny二一对工轴矛Uy轴的净截面模量;Wx、吭一对立轴和y轴的毛截面模量;W1x-二在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量。2.2.4 计算系数及其他4 Ra -表面粗糙度;卢一折算应力的强度设计值增大系数;冉u、卢my一一弯矩作用平面内稳定计算的等效弯矩系数;、卢ty弯矩作用平面外稳定计算的等效弯矩系数;只、Yy一一

12、截面塑性发展系数;S一一伸长率;鄂、币1一一受压、受拉铸钢空心球的加肋承载力提高系数;x 、y-X、y轴方向的轴心受压构件长细比;伊x、伊y一一弯矩作用平面内、外的轴心受压构件稳定系数;机x、伊by一一均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数;p一一轴心受压构件的稳定系数;机一-受弯构件整体稳定系数;z一一收缩率。3基本规定3.0.1 铸钢结构设计应在分析经济性和技术可行性的基础上，应优化地选择合理的结构体系、构件类另IJ、节点形式、连接构造、材料、加工工艺、防火和防腐蚀要求。3.0.2 铸钢结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计法，应用分项系数设计表达式进行计算。3.0.3 铸钢结构设计的重要

13、性系数应根据结构的安全等级、设计使用年限确定。对于局部采用的铸钢构件和节点，其重要性系数不应小于主体结构的重要性系数。3.0.4 铸钢结构设计应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。3.0.5 对直接承受不包括反复动力荷载的动力荷载和间接承受动力荷载以及低温环境下工作的铸钢结构，焊接时宜采用低氢型焊条。3.0.6设计文件中，除应注明设计使用年限、铸钢牌号、连接材料的型号或钢号，以及铸钢力学性能、化学成分的附加保证项目外，尚应注明铸钢结构焊接质量要求。3.0.7 铸钢件的构造应符合结构计算，传力可靠，减小应力集中程度。当构件在节点偏心相交时，应考虑附加弯矩的影响。3.0.8 构造复杂的铸

14、钢件承载力应通过有限元分析确定，宜通过试验验证。3.0.9 铸钢件应进行正火或调质热处理，在铸造过程中应控制浇注温度和速度，铸造工艺应保证铸钢件内部组织致密、均匀。3. 0. 10 焊接施工前，施工单位应以合格的焊接工艺评定结果为依据编制焊接工艺文件。5 4 材料和设计指标4. 1铸钢材料4.1.1 铸钢材料应综合考虑结构的重要性、荷载特性、结构形式、应力状态、连接方法、铸钢厚度、铸造工艺、工作环境和造价等因素，选用合理的铸铜牌号、热处理工艺及材料性能保证项目。4.1.2 铸钢材料应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率和碳、硅、辑、硫、磷、微量合金元素等含量的合格保证，对焊接铸钢件还应有碳当量的合格

15、保证;对直接承受动力荷载的铸钢件应具有按其环境温度要求的冲击吸收能量合格保证。4.1. 3 抗震设防的铸钢结构，其材料性能应符合下列规定:1 材料的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;2 材料应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%;3 材料应有良好的焊接性和冲击韧性。4.1.4 铸钢件与钢材牌号选用应符合下列规定:1 焊接结构的节点与构件宜选用牌号ZG230-450H、ZG270-480H、ZG300-500H和ZG340-550H的铸钢件，其材质和性能除应符合本规程第A.0.1条的规定外，尚应符合现行国家标准焊接结构用铸钢件GB/ T 7659的规定;也可选用牌号G17

16、Mn5QT、G20Mn5N和G20Mn5QT的铸钢件，其材料和性能应符合本规程第A.o. 1条的规定;2 非焊接结构的节点与构件宜选用牌号ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570和ZG340-640的铸钢件，其材质和性能除应符合本规程第A.O . 2条的规定外，尚应符合现行国家标准焊接结构用铸钢件GB/ T 7659的规定;6 3 结构用铸钢管宜选用牌号LX235、LX345、LX3 90和LX420的铸钢管，其材质和性能除应符合本规程第A.O. 3条的规定外，尚应符合现行国家标准焊接结构用铸钢件)GB/ T 7659的规定;4 当选用其他牌号的铸钢时，应提供质量证明文件，并

17、经技术经济比较和论证后方可选用;5 铸钢结构中的非铸钢构件，其钢材牌号、材质及性能宜与相关铸钢构件相匹配，并应符合现行国家标准钢结构设计规范)GB 50017的规定。4.1.5 铸钢件应避免壁厚急剧变化，且壁厚不宜大于1500101。当壁厚大于1000101时，其屈服强度、伸长率、收缩率和冲击吸收能量等各项材料性能指标应经试验验证合格后方可选用。4.1.6 铸钢材料的力学性能试块的形状、尺寸、浇注方法和试样切取位置应符合现行国家标准一般工程用铸造碳钢件)GB/ T 11352的规定。4.1.7 可焊接铸钢结构的铸钢件材料性能可按表4.1. 7选用;非焊接铸钢件材料性能亦可按表4.1.7选用，可

18、不要求碳当量作为保证条件;结构用铸钢管的材料性能亦可按表4.1. 7选用。表4.1.7焊接镑钢结构的选材要求工作环宜选用铸钢序号荷载特性受力状态境温度要求性能项目牌号CC) ZG230-450H ZG270-480H 承受静力简单受力屈服强度、抗拉强度、ZG300-500H 荷载或间状态(单、伸长率、收缩率、碳当20 ZG340-550H 接动力双向受力量、常温冲击吸收能量G20Mn5N 荷载状态)KV234J LX235, LX345 LX390, LX420 7 续表4.1. 7 工作环宜选用铸钢序号荷载特性受力状态境温度要求性能项目牌号CC) 简单受力屈服强度、抗拉强度、ZG270-48

19、0H ZG300-500H 2 状态(单、-20 伸长率、收缩率、碳当ZG340-550H 双向受力量、OC冲击吸收能量G20Mn5N 状态KVz;:34J LX235, LX345 ZG270-480H 承受静力屈服强度、抗拉强度、伸长率、收缩率、碳当ZG300-500H 荷载或间3 -20 ZG340-550H 按动力盘、O.C冲击吸收能量G20Mn5N 荷载复杂受力KVz二34JI.X235 , I.X345 状态(三向受力ZG300-500H 状态)屈服强度、抗拉强度、ZG340-550H -20 fql长率、收缩率、碳当G17Mn5QT 量;、一20C冲击吸收能G20Mn5N i量:

20、KV2二三34JI.X235 , I.X345 屈服强度、抗拉强度、ZG270-480H 仰率、11ll:缩率、碳当ZG300-500H 5 -20 ZG340-550 H fil;、O.C冲击1吸收能量承受直接G20Mn5N 简单受力K乍二主34J动力荷载LX235. l.x:l45 或7-9度状态(单、双向受力设|坊的地状态)ZG300-500H 震作用屈服强度、抗拉强度、ZG3110-550H 军三-20伸长率、收缩率、碳当G17Mn5QT 6 盘、一20C冲击吸收能G20Mn5N 盘KVz二三341I.X235 , I.X345 8 续表4.1. 7 工作环:在选用铸钢j字号荷载特性受

21、力状态境温度要求性能项目牌号CC) 屈服强度、抗拉强度、ZG300-500 H I ZG340-550H 市长率、收缩率、碳当Gl7Mn5QT I 7 -20 盘、一20C冲击吸收能G20!n5N 承受直接址KVz二主34JLX235, LX345 复杂受力动力荷载状态(三或79度向受力设防的地状态)ZG300-500H 震作用屈服强度、抗拉强度、ZG340-550H 伸长率、收缩率、碳当G17Mn5QT 8 王三-20盆、-40C冲击吸收能G20Mn5N 量KV2二三34JG20Mn5QT LX235, LX345 I 注1当设计要求屈强比、收缩率、低温冲击吸收能量或碳当量限值，而铸钢材料标

22、准中元此相应指标时，应在订货时作为附加保证条件提出要求。2选用ZG牌号铸钢时，含碳量不宜大于0.22%，磷、硫含盘均不宜大于0.03%。3 选用铸钢材料时，亦可按性能要求，提 出降低疏、磷含量或采用热处理工艺等附加技术要求，提高铸件的延性、抗冲击韧性和焊接性能。4.2连接材料4.2.1 铸钢结构所用焊接材料的品种与牌号，应根据铸钢件的强度、厚度、碳当量指标、热处理条件和与相连接构件焊接要求相协调等因素，按现行国家标准钢结构设计规范)GB 50017 和钢结构焊接规范)GB 50661的规定，选用适用牌号和性能的焊条、焊丝和焊剂 。壁厚较厚和形状复杂的铸钢件，焊接材料应根据焊接工艺评定结果确定。

23、9 表4.3.2焊接结构用铸钢的强度设计值(N/mm2) 强度设计值厚度抗拉、抗端困承斥屈服抗扣强度牌号或直径抗剪强度最小值(mm) 斥和抗弯Iv (包IJ平顶紧)Iu f f 二16且50175 105 50且75170 100 ZG230-450H 290 230 450 75且100155 90 100且150145 80 二，16且运50210 120 50且75200 115 ZG270-480H 310 270 480 75且100185 105 100且150165 95 二，16且50230 135 50且75220 125 Z(;300-500H 325 300 500 75

24、且IOO205 120 100且150185 105 法16且50260 150 50且75250 145 ZG340-5501-l 355 340 550 75旦100230 135 100且150210 120 二，16且50185 105 50且75175 lOO G17Mn5QT 290 240 450 75且IOO165 95 100且150150 85 二，16且50230 l35 G20115N 50且75220 125 G20Mn5QT 310 300 480 75且IOO205 120 100且150185 105 注:各牌号铸钢的强度设计值按本表取值时.应保证其材质的力学性

25、能指标符合本规程附录A中的规定。11 4.3. 3 结构周铸钢管的强度设计值应符合表4.3. 3的规定。表4.3.3铸钢管的强度设计值(N/mm2) 强度设计值壁厚屈服抗拉强度牌号抗拉、抗抗剪端丽承ffi强度最小值t (mm) 压和抗弯f, (刨平顶紧).f, fu f 二50180 105 235 -一一一LX235 50t75 165 95 325 225 400 一一一一75100 155 90 215 150 250 145 325 LX345 50t75 215 125 400 295 470 751100 200 115 275 t50 285 165 370 -一-一LX390

26、5 0175 265 150 415 355 490 一一一一一75t100 245 140 330 t二50305 175 400 一一一一LX420 50t75 280 160 440 380 520 -一一一一75GB 50153和建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068的规定;地震区的建(构)筑物，尚应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011和构筑物抗震设计规范GB 50191的规定。5.1.2 铸钢结构设计应根据结构破坏类型和可能产生的后果，采用不同的安全等级。工业与民用建筑铸钢结构宜取二级。设计使用年限为50年时，重要性系数不应小于1.00;设计使用年限为25年时，重要性

27、系数不应小于0.95;特殊的铸钢结构安全等级、设计使用年限应另行确定。5.1. 3 铸钢结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计:1 承载能力极限状态包括:构件、节点和连接的强度破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定或节点局部稳定破坏，结构转变为机动体系和结构倾覆;2 正常使用极限状态包括:影响结构、构件、节点和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏。5.1. 4 铸钢件设计应包括下列内容:1 铸钢件的几何造型设计应符合结构受力特点和相应部位的传力特点、铸造工艺、连接构造、交通运输、施工安装、缺陷检测、涂装防护和建筑美观

28、的要求;2 铸钢件的工艺设计和受力分析应根据几何造型设计进行工艺过程数值模拟，确定合理壁厚和倒圆角半径等尺寸，并制定13 工艺流程和检查项目;3 铸钢件之间和铸钢件与其他结构的连接设计应考虑超厚焊缝对结构的不利影响，应采取相应的消除焊接应力的措施;设计时应考虑连接件之间的壁厚差和设置企口的要求;铸钢与普通钢材连接时宜做到力学性能相近。5.1.5 铸钢件分段加工时，分段位置应选择在受力较小的部位，并应考虑施工安装时的起重能力和运输要求。5.2构件5.2.1 轴心受拉、压构件，其强度和受压构件稳定性应按下列公式计算:1 轴心受拉、压构件的截面强度fN-A 二 (5. 2. 1-1) (5. 2.

29、1-2) 2 轴心受压构件的稳定性J斗fcpJ-i 式中:cr-一一正应力(N/mm2); N一一轴心拉力或压力设计值(N); An -铸钢构件的净截面面积(mm2); A一一铸钢构件的毛截面面积(mm2); f一-铸钢抗拉强度设计值(N/mm2);轴心受压构件的稳定系数，应根据铸钢构件的长细比、材料屈服强度，按现行国家标准钢结构设计规范)GB 50017中b类受压构件确定。5.2.2 双向受弯实腹式构件，其截面抗弯强度、抗剪强度和整体稳定性应按下列公式计算，各计算系数均应按现行国家标准(5. 2. 1-3) 钢结构设计规范)GB 50017的规定采用。1 截面抗弯强度14 儿1., Mv r

30、 一:+ 一fYxWnx YyW町、J(5. 2. 2-1) 2 截面抗剪强度vs =瓦fv(5.2.2-2) 3 整体稳定性M M 一之一十斗一j( 5.2.2-3) bYxWx YyW y 式中:Mx、My-同一截面处绕r轴和y轴的弯矩(N m), 对于具有强弱轴的构件:1轴为强轴，y轴为弱轴;犯、Yy截面塑性发展系数;Wnx、Wny对x轴和y轴的净截面模量(mm3); 一一剪应力(N/mm2); V 计算截面沿腹板平面作用的剪力(N); S一一计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩(mm2) ; I一一毛截面惯性矩(mm); tw 腹板厚度(mm);f v 铸钢材料的抗剪强度设计值(N/

31、mm2); 机-一一绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数;Wx、Wy-对工轴和y轴的毛截面模量(mm3)。5.2.3 拉弯、压弯实腹式构件的截面强度和稳定性应按下列公式计算，各计算系数均应按现行国家标准钢结构设计规范GB 50017的规定采用。1 双向拉弯、压弯构件截面强度N M, Mv r 一一十一.x一+一一fAn Y xWnx YyWny飞J2 单向压弯构件平面内整体稳定性N I ,ImxMx r 川l川1x(1-0.8忐;广J(5. 2.3-1) (5.2.3-2) 15 NEx = ll EA/ Cl. 28: ) (5.2.3-3) 式中:弘一一弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数;m

32、一一弯矩作用平面内稳定计算的等效弯矩系数;W1x一-在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量(mm3) ; NEx 参数;E一一弹性模量(N/mm2); x -整体构件对工轴的长细比。3 单向压弯构件平面外整体稳定性N Mx _ r 一一十一Xf(5.2. 3-4) yASObWlx、J式中:伊y一一弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数;一截面影响系数。4 双向压弯构件整体稳定性NIllXMx . tYMy 日+(=mx.x 盯1十币四VZ三f(5.2.3-5) YxWx (1-0.8兰严)吼yy 飞1V 1:X I +旦旦旦生+I即My三二f(5. 2.3-6) MVbxWx几Wy(1一0

33、.8元NEy = 7(2 EA /l. 28对(5.2.3-7)式中:w一一弯矩作用平面内稳定计算的等效弯矩系数;x、卢ry一弯矩作用平面外稳定计算的等效弯矩系数;伊bx、伊by一一均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数;NEy一一参数;y .整体构件对y轴的长细比。5.2.4非规则截面构件，在设计荷载作用下，构件的局部应力应采用有限元方法计算，并应符合下列规定:1 有限元分析中铸钢构件宜采用实体或壳单元模拟，构件单元网格应沿构件长度、截面均匀划分;非规则构件的截面突变、构件拼接、节点连接等易产生应力集中的部位，单元网格划16 分应加密且单元的最大边长不应大于该处的最薄壁厚;2 构件有限元模型的边界

34、条件、荷载条件与初始几何缺陷条件等因素应与实际受力状态保持一致;3 复杂应力状态下的强度准则可采用冯米塞斯屈服准则;4 弹塑性分析时材料本构关系可采用理想弹塑性模型或双折线强化模型模拟。5.2.5 采用非线性分析获得的构件弹塑性极限承载力不宜小于其荷载设计值的1.5倍。5.3连接5.3.1 铸钢结构可采用焊接连接、螺栓连接和销轴连接等连接形式(图5.3.1)。(a)焊接连接(b)螺栓连接(c)销轴连接图5. 3.1连接基本形式-铸钢件;2 焊接坡口;3 钢管;4一螺栓连接55-索;(杆);6 连接糟7连接穿心饭;8一销孔5.3.2 铸钢采用焊接连接时，可采用环形对接焊缝连接。当采用对接焊缝承受

35、轴心拉力和轴心压力时，其强度应按下列公式计算:=忐;G=lf;f了式中:N轴心拉力或轴心压力CN); (5.3.2-1) (5.3.2-2) 17 Lw 焊缝长度(mm);tmin 对接接头中连接件的较小厚度(mm)，通常采用钢构件的板厚;r:一一对接焊缝的抗拉强度设计值CN/mm2); f 对接焊缝的抗压强度设计值CN/mm勺。5.3.3 当铸钢采用螺栓连接和销轴连接时，可按现行国家标准钢结构设计规范)GB 50017的要求进行计算。5.4节点5.4.1 铸钢节点承载力应按承载能力极限状态计算。承载能力极限状态、应包括铸钢节点的强度破坏、局部稳定破坏和因过度变形而不适于继续承载。常用建筑用铸

36、钢节点形式可按本规程附录B 执行。5.4.2 当铸钢材料伸长率和强届比满足与铸钢强度等级对应的Q235和Q345钢材的性能指标时，圆管汇交的铸钢相贯管节点的承载力，可按现行国家标准钢结构设计规范GB 50017的规定验算。5.4.3 当铸钢空心球节点的铸钢材料伸长率和强届比满足与铸钢强度等级对应的Q235或Q345钢材的性能指标时，与铸钢空心球相连的铸钢管轴力设计值不应大于铸钢空心球的承载力设计值。5.4.4 铸钢空心球的受压、受拉承载力设计值可分别按下列公式计算:Nc = O. 3577crr( 1 +丢)(CI十r)tf(5.4今1)N，子们(d+ r)tf (5. 4.4-2) 式中:N

37、c一一受压铸钢空心球的受压承载力设计值(N); 77c 受压铸钢空心球的加肋承载力提高系数，无加肋时，非取1.0;有加肋时，平c取1.4; 18 d 与铸钢空心球相连的受压钢管外径(mm);D一一铸钢空心球的外径(mm);r一一外侧倒圆角半径(mm);f一一铸钢空心球的壁厚(mm);f一一铸钢抗压、抗拉强度设计值CN/mm2); N，-受拉铸钢空心球的受拉承载力设计值CN); 平t一一受拉铸钢空心球的加肋承载力提高系数，无加肋时，币1取1.0;有力IJ的时，币1取1.1。5.4.5 除本规程5.4. 2条、5.4. 3条 和5.4.4条规定外的铸钢节点，在荷载设计值作用下，节点应力应采用有限元

38、法按弹性计算，并应符合下列规定:2.;三rI(5.4.5- 1) =jfcl一2 ) 2+ C2一句)2+ (3一川(5. 4.5-2) 式中:f一一折算应力(N/mm2); 卢I一一折算应力的强度设计值增大系数。当计算点各主应力全部为压应力时，卢f= 1. 2;当计算点各主应力全部为拉应力时，卢f= 1. 0，且最大主应力应满足l1.1f;其他情况时，卢f=1. 1; l、2、何一一计算点处第一、第二、第三主应力(N/mnn。5.4.6 除本规程第5.4. 2条、第5.4.3条和第5.4.4条规定外的铸钢节点，当破坏承载力不小于荷载设计值的2倍.或弹塑性有限元分析所得的极限承载力不小于荷载设

39、计值的2倍时，铸钢节点的强度计算可不按本规程第5.4. 5条执行。5.5 节点有限元分析原则5.5.1 铸钢节点的有限元分析宜采用实体单元。在铸钢节点与构件连接处、铸钢节点内外表面拐角处等易于产生应力集中的部19 件和荷载作用。加载装置宜使加载值便于验证，且试验时不应发生非试验部位的损坏。5.6.6 铸钢试件应具有一定的外伸尺寸，消除支座、加载等装置的约束对试验部位应力分布的影响。5.6.7 铸钢试件的应力分布和裂纹发展可采用电阻应变片测试法、光纤光栅法、脆漆法或干涉仪云纹法测试。测点布置时应重点监控数值较大及应力集中部位。5.6.8 试验应辅以有限元分析和对比。5.6.9 检验性试验中，试验

40、荷载不应小于荷载设计值的1.3倍;破坏性试验中，由试验确定的破坏承载力不应小于铸钢件承载力设计值的2.0倍。21 6构造规定6. 1一般规定6.1.1 铸钢件及焊接材料应符合现行国家标准钢结构设计规范)GB 50017的规定，并应保证良好的可焊性。6.1.2 铸钢件与普通钢管连接可采用环形对接焊接方法，在焊接处宜做焊接槽口，铸钢管壁厚应平滑过渡到与普通钢管相当的壁厚。6.2连接6.2.1 焊接连接时焊缝金属应与主体金属相适应，当不同强度的钢材连接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。铸钢件的焊接可采用以下连接形式:当铸钢件的壁厚较大时应采用带钝边的单V形坡口(图6.2.1a)和单U形坡口(图

41、6.2.1b)形式;当铸钢件壁厚与对接钢管或钢板厚度相差不大时，可采用无坡口(图6.2. 1c)形式;当对接钢管或钢板厚度较小且铸件壁厚也薄时，可采用无钝边的单V形坡口(图6.2. 1d)形式。坡口形式应符合现行国家标准钢结构焊接规范)GB 50661、气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能柬焊的推荐坡口)GB/T 985.1和埋弧焊的推荐坡口)GB/T 985. 2的规定。6.2.2 对接焊缝位置、焊接坡口应符合设计要求，焊接坡口形式应按本规程第6.2.1条执行。6.2.3 销轴连接节点的销轴孔及螺栓连接节点的螺栓孔直采用机械加工方法，设计应考虑加工余量。螺栓连接节点宜采用T形螺纹。6.2.4

42、孔径小于100mm的非销轴和螺栓开孔，孔不经过机械加工处理且孔内穿构件时，开孔宜增加5mm;孔径不小于100mm22 2 (a)单V形坡口(带钝边)(b)单U形披口l应7!毯/(c)无披口(d)单V形坡口(无争liitI)图6.2.1 铸钢件的焊接连接形式l 铸钢件;2一焊接坡口iT对接钢管或钢扳厚度，人1、2-1百JI搬尺寸;-焊接坡口角度的非销轴和螺栓开孔，孔不经过机械加工处理且孔内穿构件时，开孔宜增加5mm10mm。6.2.5 设计节点时应预留焊接空间、螺栓安装空间、销轴安装空间和张11/.设备操作空间等施工操作空间。6.3 构件和节点6.3.1 铸钢件设计应避免壁厚急剧变化，壁厚变化斜

43、率不宜大于1/5.且壁厚不宜大于150mm。6.3.2 铸钢件内部薄壁部位肋板和加劲板的壁厚宜小于外部薄壁部位的壁厚。6.3.3 铸钢件设计尺寸应符合下列规定:1 铸钢件最小壁厚要求应符合表6.3. 3-1的规定;23 铸钢件最大轮廓尺寸壁j事表6.3.3-1锈钢件的最小壁厚(mm)2 铸钢件的合理壁厚宜符合表6.3.3-2的规定;表6.3.3-2铸钢件的合理壁厚(mm)铸钢件i政大铸钢件次大轮廓尺寸轮廓尺寸主二350351 700 7011500 ,J 500 15-20 20-25 2530 1501-3500 20-25 25-30 30-35 3501 -5500 25-30 30-3

44、5 35-40 5501- 7000 3540 40-45 3 铸钢件内壁厚度宜比外壁厚度小20%30%; 15013500 35-lO 40115 550 4 铸壁连接方式应优先选用L形接头，以减少或分散热节点，避免交叉连接;5 可在铸钢件中间设置加劲肋来增大铸钢件的强度和刚度，应避免采用增加壁厚的方式。6.3.4 最小壁厚、内外圆角半径(图6.3.4)应根据铸钢件轮24 (a)内因角(b)外因角图6.3. 4 罔角y民主意图铸钢件内 夹角;R1-内 圆11半径;ln、th一相邻W杆的壁厚:岛一外因角半径y一外l园角度廓尺寸、夹角和铸造工艺确定，可按表6.3.4-1和表6.3.4-2确定。表

45、6.3.4-1铸钢件内圆角半径(mm)内阪Iftl半径RIlu + l b 内夹角卢2 165。912 10 10 10 12 16 25 1:516 10 10 12 11 20 30 1720 10 12 14 16 25 40 2127 10 J6 16 20 30 50 2835 10 12 16 25 40 60 3645 10 16 20 30 50 80 4660 12 20 25 35 60 100 6180 16 25 30 40 80 120 81-110 20 25 35 50 100 150 111150 20 30 10 60 100 150 注1 ，、Ib分别表示相

46、邻两杆的壁厚。表6.3.4-2铸钢件外圆角半径(nml)外圆开j半径也外阴角.165。4二252 2 2 4 6 8 2660 2 4 4 6 10 16 61 150 4 4 6 8 16 25 t: 1，表示厚。6.3.5 铸钢件的重量超过20t时，可分段铸造后拼接，拼接部位应有可靠连接。6.3. 6 铸钢件焊接面与地面或柱顶的距离有条件时宜为800mr1000mm，不应小于200mmo25 7 铸钢件加工7.1一般规定7.1.1 铸钢件在铸造前，应进行图纸的深化和确认工作。7.1.2 铸钢件的钢液熔炼宜采用碱性电弧炉，并宜使用氧化还原法使化学成分达到规定的要求。当采用感应炉设备时，应控制

47、原材料和熔炼工艺.确保化学成分达到规定要求。7.1.3铸钢件的铸造应保证内部组织致密、均匀和形状尺寸符合设计要求，并应控制挠注温度和速度。7.1.4 铸钢件加工尺寸和表面精度应符合设计要求。不满足表面精度要求时，宜采用打磨或机械加工的方法。当采用机械加工时，铸制件的硬度宜为170HBS230HBS。7.1.5 铸钢件的热处理方式宜为正火或调质。7.1.6 铸钢件缺陷的焊接修补不应影响其力学性能。受弯构件的抗拉侧和受拉构件不应采用焊接修补。其他铸钢件重大焊补前应经设计单位同意，制定焊接修补方案，并应进行焊接修补工艺评定。7.2 铸造和热处理7.2.1 铸钢件浇注前应对钢液化学成分进行炉前快速分析

48、，合格后方可浇注。7.2.2铸钢件的重要加工丽、主要工作面和宽大平面应处于铸型的底部;壁薄而大的平面应处于铸型的底部或垂直或倾斜布置;应减少分型面数量，使型腔及主要型芯位于下型。7.2.3 合型前应检查型腔和砂芯芯头的几何形状及尺寸，损坏的应修补更换，修补的砂芯应重新检查和烘干。应清除型腔、挠注系统和砂芯表面的浮砂与脏物，检查出气孔和砂芯排气通道，26 保证其畅通。7.2.4 铸钢件浇注温度应根据铸钢件形状、熔炼容量、钢包及烘烤等确定。形状简单的铸钢件宜取较低的挠注温度，形状复杂或壁厚较薄的铸钢件宜取较高的浇注温度。薄壁铸钢件宜采用快速浇注1去;厚壁铸钢件宜采用慢一快一慢浇注法，并应保持一定的

49、充型压力。7: 2. 5 铸钢件的浇冒口去除宜采用锯需IJ、氧气切需IJ或电弧切割方法。7.2.6 铸钢件表面清理宜采用|质砂、n贵丸或抛丸方法。7.2. 7 铸钢件热处理时应检测炉泪均匀性，并应符合现行国家标准热处理炉有效力H热区测定方法)GB/ T 9452的规定，热处理工艺应考虑铸钢件的结构尺寸、化学成分和质量要求。7.2.8 低合金铸钢件调质处理前宜进行正火或正火力1回火预处理。碳质量分数在0.2%以下的低碳低合金铸钢件，可采用正火预处理，形状及尺寸不宜、洋火时，宜采用正火力1回火取代);j质处理。7.2.9 铸钢件力学性能检验不合格时，应重新热处理，热处理次数不直超过2次。7.2.

50、JO 铸钢件毛坯尺寸的允许偏差应符合设计要求或现行国家标准铸件尺寸公差与机械加工余量)GB/ T 64 14的规定。相邻两轴线夹角的允许偏差应为士30。7.3缺陷修补7.3.1铸钢件可用机械、局部加热和整体加热矫正，矫正后铸钢件的表面不应有明显的凹面或损伤。7.3.2 铸钢件不应有飞边、毛刺、氧化皮、粘在!人热处理锈斑和表面裂纹等缺陷，表面缺陷宜用喷砂(丸)、打磨处理方法，但打磨深度不应大于允许的负偏差。7.3.3 当铸钢件的缺陷较深时，宜先用风铲、砂轮等机械或火焰切割、碳弧气刨等方法消除缺陷后进行焊补。当采用碳弧气刨?7 时，应对焊接修补部位进行打磨，清除渗碳层与熔渣等杂物。7.3.4 铸钢件有气孔