目前,城市高铁站建设如雨后春笋遍及每个城市,如果在结构设计建筑高铁站时,根据建筑钢结构设计标准,钢结构属于静载体系,不考虑疲劳破坏,那么高速列车高速通过车站时,车站雨棚会受到较大冲击而产生振荡,车站每天在不间断的使用,冲击震荡也是不断的,时间一长,钢结构主体集中焊接的刚性连接部位或其他连接部分容易产生裂纹或结头松动,继而钢结构主体会被破坏。
杆件集中焊接的劣势主要有以下几方面:
(1)由于高温作用在焊缝附近形成热影响区,集中部位的钢材金相组织和机械性能发生变化材质变脆
(2)焊接残余应力使结构发生脆性破坏的可能性增大,并降低压杆稳定承载力,同时残余变形还会使构件尺寸和形状发生变化
(3)焊接结构具有连续性,集中焊接部位裂缝一经产生很容易扩展到整体,导致整体钢结构坍塌。
(4)集中焊接容易在相贯线切割及重叠焊缝焊接时引起的应力集中,钢结构不能够合理受力,促使整体结构稳定性减弱。
(5)多杆件相交集中焊接,会出现隐蔽部位焊缝未焊接、未焊满、未焊透和影响焊缝有效长度的缺陷,若杆件为主体结构的主要受力部位,缺陷一旦产生,后果将不堪设想。
(6)集中焊接焊缝表面粗糙、过度生硬、造型死板,使钢结构的整体形象打打折扣,违背了建筑师设计的初意愿。
相对比较铸钢节点在钢结构中占有得天独厚的优势:
铸钢节点的常用结构形式有树形铸钢节点、铰接铸钢节点、球体椎管铸钢节点、多支管铸钢节点、方管圆管耳板复合型铸钢节点以及其他混合型铸钢节点等。
铸钢节点具有以下优点:
1.由于铸钢节点的钢管相贯处是在厂内整体浇铸成型的,可免去相贯线切割及重叠焊缝焊接引起的应力集中,使钢结构受力更加合理,整体结构更加稳定。克服了大量集中焊接造成的应力对整体结构带来的不利影响。
2.铸钢节点具有良好的适应性,可根据建筑需要生产出具有复杂外型和内腔的节点,一般铸钢节点为实心,仅在接口处局部挖空,即使全为空心,也比钢管或钢板厚,可按受力状况采用合理的截面形状,从而改善节点的应力分布,承载能力高、抗变形能力强。
3.由于避免了焊缝叠加,使钢结构更加简洁、流畅、制作外形美观、尺寸准确,可塑性强,能够充分表达建筑师的设计思想及对美关的需求。
4.铸钢节点的应用范围广,不受节点的位置、形状、尺寸的限制,可以铸成空间任意形状,使任何形状的建筑造型都可以成为现实,既可用于结构上、中部节点,也可用于支座节点。
5.由于铸钢节点是在工厂内制作完成的,大大的减少了高空作业的工作量,使整体建筑成本降低,整体工程质量提高,并且大大降低了高空作业对施工人员带来的危害。
我公司多年来已为国内外600多个工程项目提供了的铸钢节点,仅2017年就有100多个国家项目,2018年的在建工程如:1.深圳会展中心
2.新建济南东站项目
3.淄博北站
4.西安丝路国际会展中心
结语:通过对钢结构集中焊接时存在的劣势和铸钢节点的优点的对比,可以看出,铸钢节点在当今大型场馆建设中是非常重要的,影响着整体钢结构工程的质量和形象。