CECS 235-2008 铸钢节点应用作业规程规范pdf

  CECS 235 ：2008 中国工程建设 协会标 准 用 铸钢节点应用作业规程 专 Technical specification for application of connections of structural steel casting 档 文 力 创 原 中国计划出版社 中国工程建设协会标准 铸钢节点应用作业规程 Technical specification for application of 用 connections of structural steel casting CECS 235 ：2008 专 主编单位：同 济 大 学 档 清 华 大 学 中国钢结构协会专家委员会 文 批准单位：中国工程建设标准化协会 施行日期：2 0 0 8 年 7 月 1 日 力 创 原 中国计划出版社 2008 北 京 用 专 中国工程建设协会标准 铸钢节点应用作业规程 CECS 235 ：2008 档 ☆ 同 济 大 学 清 华 大 学主编 文 中国钢结构协会专家委员会 中国计划出版社出版 力 （地址：北京市西城区木樨地北里甲 11 号国宏大厦C座 4 层） （邮政编码：100038 电线） 创 新华书店北京发行所发行 原 廊坊市海涛印刷有限公司印刷 850 ×1168 毫米1/322.625 印张65 千字 2008 年 6 月第一版2008 年 6 月第一次印刷 印数 1 — 8100 册 ☆ 统一书号：1580177 •064 定价：23.00 元 中国工程建设标准化协会公告 第 18 号 关于发布《铸钢节点应用作业规程》的公告 用 根据中国工程建设标准化协会［2004］建标协字第05号文《关 于印发中国工程建设标准化协会2004年第一批标准制、修订项目 专 计划的通知》的要求，由同济大学、清华大学、中国钢结构协会专家 委员会等单位编制的《铸钢节点应用技术规程》，经冶金分会组织 审查，现批准发布，编号为CECS 235：2008，自2008年7月1日 档 起施行。 文 力 中国工程建设标准化协会 创 二〇〇八年四月十五日 原 前 言 根据中国工程建设标准化协会（2004）建标协字第 05 号文《关 于印发中国工程建设标准化协会 2004 年第一批标准制、修订项目 计划的通知》的要求，制定本规程。 建筑工程中运用的铸钢节点，由于其避免了多杆焊接时的较 大残余应力、节点设计自由度大、外形好看，已在我国慢慢的变多的 工程中采用。为了规范铸钢节点的设计、制作、检验等技术方面的要求， 用 以促进其逐步发展，本规程在总结国内外材料、设计、制作、管理 等经验和科研成果的基础上，对建筑用铸钢节点的材料和设计指 专 标、设计、构造、加工、焊接、检验与验收等作出了规定。 根据国家计委计标［1986］1649号文《关于请中国工程建设标 档 准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要 求，推荐给工程建设设计、施工和使用单位采用。 文 本规程由中国工程建设标准化协会冶金分会 CECS/TC37 归 口管理，由同济大学土木工程学院（上海市四平路 1239 号，邮编： 力 200092）负责解释。在使用中如发现需要修改和补充之处，请将意 见和资料径寄解释单位。 创 主 编 单 位：同济大学 原清华大学 中国钢结构协会专家委员会 参 编 单 位：北京市建筑设计研究院 北京机电院高技术股份有限公司 江苏永益铸管股份有限公司 浙江东南网架集团 浙江精工钢构集团 上海建筑科学研究院监理部 天 津大学 北京交通大学 上海宝冶建设有限公司 上海冠达尔钢结构有限公司 深圳建升和钢结构建筑安装公司 中国建筑标准设计研究院 江西铜业集团机械铸造有限公司 浙江杭萧钢构股份有限公司 主要起草人：沈祖炎 柴 昶 郭彦林 （以下按姓氏笔画为序） 用 甘 明 刘洪亮 刘晓光 杨蔚彪 陈以一 陈志华 陈国栋 周观根 赵 刚 赵宪忠 专 贺明玄 顾 军 徐国彬 诸福华 黄汝清 曹富荣 程书华 鲍广鑑 档 文 力 中国工程建设标准化协会 创 2008 年 4 月 15 日 原 目 次 1 总 则 ………………………………………………… （ 1 ） 2 术语、符号 ………………………………………………… （ 2 ） 2.1 术语 …………………………………………………… （ 2 ） 2.2 符号 …………………………………………………… （ 3 ） 3 材料及设计指标 ………………………………………… （ 5 ） 用 3.1 铸钢节点的材料及其选用 ……………………………… （ 5 ） 3.2 设计指标 ……………………………………………… （ 7 ） 专 4 设计规定 ………………………………………………… （ 8 ） 4.1 一般规定 ……………………………………………… （ 8 ） 4.2 节点承载力 …………………………………………… （ 8 ） 档 4.3 节点有限元分析原则 …………………………………… （10） 4.4 节点试验 ……………………………………………… （11） 文 5 构造规定 ………………………………………………… （13） 6 加工要求 ………………………………………………… （20） 力 6.1 一般规定 ……………………………………………… （20） 6.2 铸造 …………………………………………………… （20） 创 6.3 打磨、气割及机械加工 …………………………………… （21） 6.4 缺陷修补 ……………………………………………… （23） 原 6.5 涂装 …………………………………………………… （24） 7 焊接要求 ………………………………………………… （25） 7.1 一般规定 ……………………………………………… （25） 7.2 焊接工艺 ……………………………………………… （25） 7.3 焊缝缺陷的返修 ………………………………………… （27） 7.4 铸钢节点的焊补 ………………………………………… （28） 8 检查与验收 ……………………………………………… （30） 8.1 验收规则 ……………………………………………… （30） 8.2 铸钢节点外部质量 ……………………………………… （30） 8.3 铸钢节点理化性能 ……………………………………… （31） 8.4 铸钢节点无损检验 ……………………………………… （32） 8.5 标志和储运 …………………………………………… （34） 附录 A 铸钢材料性能 ……………………………………… （35） A.1 焊接结构用铸钢 ……………………………………… （35） A.2 非焊接结构用铸钢 ……………………………………… （37） 本规程用词说明 ……………………………………………… （39） 附：条文说明 ………………………………………………… （41） 用 专 档 文 力 创 原 1 总 则 1.0.1 为在建筑用铸钢节点的设计和制作中贯彻执行国家的技 术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定 本规程。 1.0.2 本规程适用于工业与民用建筑和一般构筑物的铸钢节点 的设计与制作。 用 1.0.3 本规程的设计原则是根据现行国家标准《建筑结构可靠度 设计统一标准》GB 50068 制定的。铸钢节点用于地震区的建筑物 专 和构筑物时，尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定。 档 1.0.4 在设计文件中，除应注明铸钢节点的铸钢牌号、铸钢所要 求的力学性能、化学成分和其他的附加保证项目外，尚应注明铸钢 文 节点的有关焊接和表面上的质量的要求。 1.0.5 本规程未考虑直接承受反复动力荷载作用并需要疲劳计 力 算的铸钢节点的特别的条件。 1.0.6 铸钢节点的设计和制作，除应符合本规程外，尚应符合国 创 家现行有关标准的规定。对于超过本规程适合使用的范围的铸钢节点， 应作专项审查。 原 2 术语、符号 2.1 术 语 2.1.1 铸钢节点connection of structural steel casting 在建筑结构中，将钢结构构件、部件或板件连接成整体的铸钢 件。 2.1.2 铸钢相贯管节点tubular cast-steel joint 用 将与钢管构件相连的汇交管件直接浇注在一起而形成的铸钢 节点。 专 2.1.3 铸钢空心球节点spherical cast-steel joint 将与钢管构件相连的空心球及其附连管件整体浇注而成的铸 钢节点。 档 2.1.4 铸钢板式节点gusset-plate cast-steel joint 文 将与钢结构构件相连的板件直接浇注在一起而形成的铸钢节 点。 力 2.1.5 铸钢组合节点combined cast-steel joint 将多种连接方式融合在一起以连接钢结构构件、部件或板件 创 的铸钢节点。 2.1.6 铸造应力casting stress 原 铸钢节点在凝固和冷却过程中由受阻收缩、热作用和相变等 因素引起的内应力。 2.1.7 圆角fillet 铸钢节点相交壁两侧的圆角，分为内圆角和外圆角。 2.1.8 型腔 mold cavity 铸型中的空腔部分，浇注后形成铸钢节点和浇冒口系统的金 属体。 2.1.9 型芯 core 为获得铸钢节点的内孔或局部外形，用芯砂或其他材料制造成 的、安放在型腔内部的铸型组元。 2.1.10 焊补repair welding 技术条件允许时，用焊接修补有缺陷铸钢节点的方法。 2.2 符 号 2.2.1 计算指标： N — — 受压铸钢空心球的受压承载力设计值；c N — — 受拉铸钢空心球的受拉承载力设计值；t 用 f ——铸钢材料的抗拉、抗压和抗弯强度设计值； f —— 铸钢材料的抗剪强度设计值； v 专 f —— 铸钢材料的端面承压强度设计值； ce σ—— 计算点处的折算应力； zs 档 σ、σ、σ—— 计算点处的第一、第二、第三主应力。 1 2 3 2.2.2 几何参数： 文 d— — 与铸钢空心球相连的受压钢管外径； D——铸钢空心球的外径； 力 r— — 外侧倒角半径； t—— 铸钢空心球的壁厚。 创 2.2.3 计算系数及其他： η——受压铸钢空心球的加肋承载力提高系数； 原c ηt ——受拉铸钢空心球的加肋承载力提高系数； β—— 折算应力的强度设计值增大系数；f Ra —— 表面粗糙度。 2.2.4 材料性能： A ——冲击吸收功（V形缺口标准试样）； KV α —— 冲击韧度（U形缺口试样）； KU σ或 σ —— 屈服强度或规定残余伸长率为 0.2 % 时的应力； s 0.2 σ—— 抗拉强度； b δ、δ—— 断后伸长率，足标 5 表示试样标距为 5 倍断面直径 5 的短试样； ψ——断面收缩率； E— —铸钢材料的弹性模量； G— — 铸钢材料的剪变模量； α——线线胀系数； ρ——铸钢材料的质量密度。 用 专 档 文 力 创 原 3 材料及设计指标 3.1 铸钢节点的 材料 及其选 用 3.1.1 铸钢节点的选材应遵循技术可靠、经济合理的原则，综合 考虑结构的重要性、荷载特性、节点形式、应力状态、铸件厚度、工 作环境和铸造工艺等多种因素，选用适当的铸钢牌号与热处理工 艺。 用 3.1.2 焊接结构用铸钢节点的铸件材料应采用符合现行国家标 准《焊接结构用碳素钢铸件》GB/T 7659 规定的 ZG230-450H、 专 ZG275-485H 铸钢（附录 A.1.1）或本规程附录 A.1.2 中规定的 G17Mn5QT、G20Mn5N、G20Mn5QT 铸钢。当有依据时，也可选 用其他牌号的铸钢。 档 3.1.3 非焊接用铸钢节点的铸件材料可选用符合现行国家标准 文 《一般工程用铸造碳钢件》GB/T 11352 的 ZG230-450、ZG270-500、 ZG310-570、ZG340-640 等牌号铸钢，并符合附录 A.2 的要求。 力 3.1.4 焊接结构用铸钢节点与构件母材焊接时，在碳当量与构件 母材基本相同的条件下，可按与构件母材相同技术方面的要求选用相应 创 的焊条、焊丝与焊剂，必要时应进行焊接工艺评定认可。 3.1.5 铸钢节点的铸件材料应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率、 原 断面收缩率、冲击功（考虑环境和温度）和碳、硅、锰、硫、磷、合金元素 等含量的合格保证，对焊接铸钢还应有碳当量的合格保证。 3.1.6 铸件壁厚不宜大于 150mm，当壁厚很大时应考虑厚度效 应引起的屈服强度、伸长率、冲击功等的降低。 3.1.7 各类可焊铸钢节点铸件的材料与材性要求可参照表3.1.7 选用。非焊接铸钢节点的材料与材性要求亦可参照表 3.1.7 选 用，但可不要求碳当量作为保证条件。 表 3.1.7 可焊铸钢件材性选用要求 用 专 档 文 力 创 注：1 铸件材料的力学性能原则上应与构件母材相匹配，但其屈服强度，伸长率 在满足计算强度安全的条件下，允许有一定的调整。 原 2 当设计的基本要求-20℃或-40℃冲击功或碳当量限值等保证，而铸钢材料标准 中无此相应指标时，应在订货时作为附加保证条件提出要求。 3 表中直接动力荷载不包括需要计算疲劳的动力荷载。 4 选用ZG牌号铸钢时，宜要求其含碳量不大于0.22% ，磷、硫含量均不大于 于0.03%。 3.1.8 在设计文件中应提出所选用的铸钢牌号与标准名称，并按 使用上的要求提出力学性能项目与碳当量要求，以及热处理工艺技术要求 （正火或调质）。所有要求项目的性能指标均应作为供货条件予以 保证。铸钢材料因故需代用时，必须经设计核查认可。 3.2 设 计 指 标 3.2.1 可焊铸钢的强度设计值，可根据不一样的牌号按表 3.2.1 采 用。 2 表 3.2.1 可焊铸钢的强度设计值（N/mm ） 用 专 注：1 各牌号铸钢的强度设计值按本表取值时，一定要保证其材质的力学性能指标 符合附录 A 中相应的规定。档 2 表中抗拉（压）、抗剪和端面承压等强度设计值均为与附录 A中各牌号铸钢 所规定厚度的相应屈服强度的对应值。铸件壁厚很厚时，经供货厂方提 出，可考虑强度设计值因壁厚过大的折减，具体取值可按双方商定的铸件 文 交货屈服强度计算确定。 3.2.2 非焊接铸钢的强度设计值与焊接材料的强度设计值均按 力 现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017 的有关法律法规采用。 3.2.3 铸钢件的物理性能指标可按以下取值：弹性模量 创 3 2 3 2 E=206×10 （N/mm ）；剪变模量G=79×10 （N/mm ）；线 设 计 规 定 4.1 一 般 规 定 4.1.1 多杆连接的节点以及建筑上有特殊外形要求时可采用铸 钢节点。 4.1.2 铸钢节点的设计应包括下列内容： 1 几何造型设计。几何造型应满足建筑美观、铸造工艺条 用 件、连接构造和施工安装的要求，并应符合节点部位的传力特 点。 专 2 工艺设计和分析。根据几何造型设计进行工艺过程数值 模拟，确定最小壁厚和圆角半径等尺寸，并制定工艺流程和检查项 目。 档 3 力学性能分析和节点校核计算。 文 4.1.3 必要时可对铸钢节点的设计结果做试验验证。 4.2 节点 承载 力 力 4.2.1 铸钢节点承载力应按承载能力界限状态计算。承载能力 创 界限状态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。 原 4.2.2 圆管汇交的铸钢相贯管节点的承载力，当铸钢材料伸长率 和强屈比满足与铸钢强度等级对应的 Q235 和 Q345 钢材的性能 指标时，可按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017 中第 10.3.3条的规定验算。 4.2.3 当铸钢空心球节点的铸钢材料伸长率和强屈比满足与铸 钢强度等级对应的 Q235 或 Q345 钢材的性能指标时，与铸钢空心 球相连的铸钢管所受的轴力设计值应不大于铸钢空心球的承载力 设计值。 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： 1 受压承载力： （4.2.3-1） 式中 N —— 受压铸钢空心球的受压承载力设计值；c d—— 与铸钢空心球相连的受压钢管外径； r—— 外侧倒角半径； D——铸钢空心球的外径； 用 t—— 铸钢空心球的壁厚； f —— 铸钢抗住压力的强度设计值； 专 η——受压铸钢空心球的加肋承载力提高系数，无加肋 c η η 时， =1.0；有加肋时c c =1.4。 2 受拉承载力： 档 文 （4. 2. 3-2） 式中 N —— 受拉铸钢空心球的受拉承载力设计值；t 力 f —— 铸钢抗拉强度设计值； ηt ——受拉铸钢空心球的加肋承载力提高系数，无加肋 创 η η 时， =1.0；有加肋时， =1.1。t t 4.2.4 除 4.2.2 条和4.2.3 条规定以外的铸钢节点，在荷载设计 原 值作用下，节点应力应采用有限元法按弹性计算，其强度应按下列 规定计算： （4.2.4-1） （4.2.4-2） 式中 σ—— 折算应力，按式（4.2.4-2）计算； zs σ、σ、σ—— 计算点处的第一、第二、第三主应力； 1 2 3 β—— 折算应力的强度设计值增大系数。当计算点各主应 f 力全部为压应力时，β =1.2；当计算点各主应力全部f 为拉应力时，β=1.0，且最大主应力应满足σ≤1.1f； f 1 其他情况时，β =1.1； f γ —— 有地震作用组合时的节点承载力抗震调整系数，取 RE 0.9。 4.2.5 对于除 4.2.2 条和 4.2.3 条规定以外的铸钢节点，如铸钢 节点试验的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计值的 3 倍时，铸钢节点 的强度计算可不按照 4.2.4 条的规定执行。 用 4.2.6 铸钢节点与其他构件连接时，焊缝连接或螺栓连接的承载 力应大于或等于相连构件的承载力。 专 4.3 节点有限元分析原则 档 4.3.1 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 文 位，实体单元的最大边长不应大于该处最薄壁厚，其余部位的单元 尺寸可适当增大，但单元尺寸变化宜平缓。 力 4.3.2 铸钢节点的有限元分析中，径厚比不小于 10 的部位可采 用板壳单元。 创 4.3.3 铸钢节点的有限元分析中，应根据节点的具体约束形式确 定与实际情况相似的边界条件。 原 4.3.4 铸钢节点的有限元分析中，作用在节点上的外荷载和约束 力的平衡条件应与设计内力一致。 4.3.5 铸钢节点承受多种荷载工况组合又不能准确判断其设计 控制工况时，可分别按每一种荷载工况组合进行计算。 4.3.6 进行弹塑性有限元分析时，铸钢节点材料的应力 —应变曲 线宜采用具有一定强化刚度的二折线模型。复杂应力状态下的强 度准则应采用 von Mises屈服条件。 4.3.7 铸钢节点的极限承载力可按弹塑性有限元分析得出的荷 载 —位移全过程曲线 铸钢节点的有限元分析宜进行不同单元类型、不同单元尺 寸的分析模型的对比计算，以保证计算精度。 4.3.9 用弹塑性有限元分析结果确定铸钢节点的承载力设计值 时，承载力设计值不应大于极限承载力的 1/3。 4.4 节 点 试 验 4.4.1 铸钢节点属于下列情况之一时，宜进行节点试验： 1 设计或建设方认为对结构安全至关重要的节点； 用 28 度、9 度抗震设防时，对结构安全有重要影响的节点； 3 在使用过程中将发展较大程度塑性的节点； 专 4 铸钢节点与其他构件采用复杂连接方式的节点。 4.4.2 铸钢节点试验可根据需要做检验性试验或破坏性试验。 档 检验性试验中，同一类型的试件不宜少于 2 件。 4.4.3 用作试件的铸钢节点应采用与实际铸钢节点相同的加 文 工制作参数，并在试验前按实际铸钢节点的检验要求进行检 验。 力 4.4.4 铸钢节点试验应采用足尺试件。当试验设备无法满足时， 可采用缩尺试件，缩尺比例不宜小于 1/2。 创 4.4.5 试验加载装置应确保铸钢节点具有与实际情况相似的约 束条件和荷载作用。加载装置宜使加载值便于验证，且试验时不 原 应发生非试验部位的损坏。 4.4.6 铸钢试件应具有一定的外伸尺寸，以消除支座、加载等装 置的约束对试验部位应力分布的影响。 4.4.7 铸钢节点的应力分布和裂纹发展可采用电阻应变片测试 或干涉仪云纹法测试。测点布置时应对应力数值较大及应力集中 部位作重点监控。 4.4.8 铸钢节点试验必须辅以有限元分析和对比。 4.4.9 铸钢节点做检验性试验时，试验荷载不应小于荷载设计值 的 1.3 倍；做破坏性试验时，由试验确定的铸钢节点承载力设计值 不应大于破坏承载力的 1/2。 用 专 档 文 力 创 原 5 构 造 规 定 5.0.1 建 筑 用 铸 钢 节 点 可 采 用 下 列 几 种 形 式 ：铸 钢 相 贯 管 节 点 （图5.0.1-1），铸钢空心球节点（图5.0.1-2），铸钢板式节点（图5.0.1-3）， 铸钢铰接节点（图 5.0.1-4），铸钢组合节点（图 5.0.1-5）和其他类 型的铸钢节点。 用 专 档 文 图 5.0.1-1 铸钢相贯管节点 力 创 原 图 5.0.1-2 铸钢空心球节点 图 5.0.1-3 铸钢板式节点 图 5.0.1-4 铸钢铰接节点 用 专 档 文 力 创 原 图 5.0.1-5 铸钢组合节点 5.0.2 铸钢节点与钢结构构件的连接方式可采用焊缝连接（图 5.0.2-1），螺纹连接（图 5.0.2-2）和销轴连接（图 5.0.2-3）。 用 专 档 图 5.0.2-1 铸钢节点与钢构件采用焊缝连接 文 力 创 原 图 5.0.2-2 铸钢节点与钢构件采用螺纹连接 用 图 5.0.2-3 铸钢节点与钢构件采用销轴连接 5.0.3 铸钢节点的壁厚在满足强度要求的条件下宜按表 5.0.3-1 专 给出的数值取用，并不应小于表5.0.3-2所列的最小壁厚。 表 5.0.3-1 铸钢节点的合理铸造壁厚 档 文 力 创 注：1 形状复杂的铸件及流动性较差的钢种，其合理壁厚可适当增加； 2 形状简单的铸件，其合理壁厚可适当减少。 表 5.0.3-2 铸钢节点的最小铸造壁厚（mm） 原 5.0.4 铸钢节点设计应避免壁厚急剧变化，铸钢节点的壁厚变化 斜率宜小于 1/5。 5.0.5 铸钢节点内部薄壁部位（如筋板、加劲肋）的壁厚宜小于外 部薄壁部位的壁厚。 5.0.6 铸钢节点的内圆角（图 5.0.6）可按表 5.0.6-1 设计，外圆 角可按表 5.0.6-2 设计。 图 5.0.6 内、外圆角示意 表 5.0.6-1 铸钢节点内圆角半径用 专 档 文 力 创 原 注：表中 t 、t 分别表示相邻两壁的壁厚。 1 2 表 5.0.6-2 铸钢节点外圆角半径 用 专 档 注：表中 t 、t 表示壁厚，见图 5.0.6 的剖面 1-1 所示。 1 2 5.0.7 铸钢节点的重量超过 20t 时，可采用拼接形式，其受拉部 文 位应有可靠连接。 5.0.8 支座铸钢节点的焊接面距地面或柱顶的距离宜大于 力 450 mm。 5.0.9 铸钢节点设计时，焊接面之间的距离 L（图 5.0.9）应大于 创 表 5.0.9 的数值。 原 表 5.0.9 焊接面之间的距离 注：式中尺寸的单位为 mm。 图 5.0.9 铸钢节点焊接面之间的距离 5.0.10 当和铸钢节点连接的杆件较多时，内力较小、截面较小的 杆件可直接焊接在铸钢节点上。 用 专 档 文 力 创 原 6 加 工 要 求 6.1 一 般 规 定 6.1.1 铸钢节点在铸造前，应进行设计图纸的审核和确认工作， 并应按工艺规程做好各道工序的工艺准备。 6.1.2 铸钢节点的钢液熔炼宜采用碱性电弧炉，并使用氧化还原 法使化学成分达到规定的要求。当采用感应炉设备时，应控制原 用 材料和熔炼工艺，确保化学成分达到规定要求。 6.1.3 铸钢节点的铸造工艺应保证节点得到致密、均匀的内部组 专 织和规定的形状尺寸。应适当控制浇注温度和速度。 6.1.4 铸钢节点宜采用打磨或机械加工的方法得到设计规定的 档 尺寸和表面精度。当采用机械加工时，铸钢节点材料的硬度宜控 制在 170～230HBS 的范围内。 文 6.1.5 铸钢节点的热处理状态宜为正火或调质。 6.1.6 铸钢节点缺陷的焊接修补不应影响其力学性能。铸钢节 力 点在进行重大焊补之前应经设计同意，编写详细的焊接修补方案， 并应进行焊接修补的工艺评定。 创 原 6.2 铸 造 6.2.1 铸钢节点在浇注之前，应对钢水化学成分进行炉前快速分 析，合格后方可浇注。 6.2.2 铸钢节点的重要加工面、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；应尽量减少分型面的数量，使型腔及主要型芯位于下 型 。 6.2.3 合型前应检查型腔和砂芯芯头的几何形状及尺寸，损坏的 要修补更换，修补的砂芯应重新检查和烘干。应清除型腔、浇注系 统和砂芯表面的浮砂与脏物，检查出气孔和砂芯排气通道，保证其 畅通。 6.2.4 铸钢节点浇注温度应根据铸件大小、熔炼容量、钢包大小 及烘烤情况来确定。形状简单的铸钢节点宜取较低的浇注温度， 形状复杂或壁厚较薄的铸钢节点宜取较高的浇注温度。薄壁铸钢 节点宜采用快速浇注法，厚壁铸钢节点宜采用慢 —快 —慢的浇注 法，并应保持一定的充型压力。 6.2.5 铸钢件的浇冒口宜采用锯割、氧气切割和电弧切割的方法 去除。 用 6.2.6 铸钢节点表面宜采用喷砂、喷丸或抛丸方法清理。 6.2.7 铸钢节点热处理时应对炉温进行均匀性检测，并符合现行 专 国家标准《热处理炉有效加热区测定方法》GB/T 9452 的要求，热 处理工艺应考虑铸钢节点的结构尺寸、化学成分、热处理工艺和质 量要求。 档 6.2.8 低合金铸钢节点在调质处理前宜进行一次正火或正火加 文 回火预处理。对于碳的质量分数在0.2%以下的低碳低合金铸钢 节点可采用正火预处理，当其形状及尺寸不宜淬火时，宜采用正火 力 加回火取代调质处理。 6.2.9 铸钢节点力学性能检验不合格时，应重新热处理，热处理 创 次数不宜超过两次。 6.2.10 铸钢节点毛坯尺寸的允许偏差应符合设计要求或现行国 原 家标准《铸件 尺寸公差与机械加工余量》GB/T 6414 中 CT11 级 的要求。相邻两轴线夹角的允许偏差不应大于30。 6.3 打磨、气割及机械加工 6.3.1 铸钢节点采用打磨或气割加工的允许偏差应符合表6.3.1 或设计规定的要求。 表 6.3.1 气割、坡口的允许偏差（mm） 用 注：t 为切割面厚度。 6.3.2 铸钢节点的配合面需机械加工时，宜采用车削、铣削、刨削 专 和钻削 等 ，加工 表面粗糙度 Ra 不应 大 于 25μm。 6.3.3 孔宜用钻削、镗削加工。孔的允许偏差应符合现行国家标 准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定或设计要求， 档 C级螺栓孔孔壁表面粗糙度 Ra 不应大于 25μm。 6.3.4 端口圆和孔机械加工的允许偏差应符合表 6.3.4 或设计 文 规定的要求。 力 表 6.3.4 端口圆和孔机械加工的允许偏差（mm） 创 原 注：d 为铸钢节点端口圆直径或孔径。 6.3.5 平面、端面、边缘机械加工的允许偏差应符合表 6.3.5 或 设计规定的要求。 表 6.3.5 平面、端面、边缘机械加工的允许偏差（mm） 用 注：L 为平面的边长。 专 6.4 缺 陷 修 补 6.4.1 铸钢节点可用局部加热和整体加热矫正，矫正后铸钢节点 档 的表面不应有明显的凹面或损伤。 6.4.2 铸钢节点不应有飞边、毛刺、氧化皮、粘砂、热处理锈斑、表 文 面裂纹等缺陷，表面缺陷宜用喷砂（丸）、打磨的方法去除，但打磨 深度不应大于允许的负偏差。 力 6.4.3 当铸钢节点的缺陷较深时，宜先用风铲、砂轮等机械或火 焰切割、碳弧气刨等方法去除缺陷后进行焊补。如采用碳弧气刨 创 应对焊接修补部位进行打磨以清除渗碳层与熔渣等杂物。 6.4.4 铸钢节点有气孔、缩孔、裂纹等内部缺陷时，对于缺陷深度 原 在铸件壁厚的20%以内且小于25mm或需修补的单个缺陷面积 2 小于 65cm 时，允许进行焊接修补；当缺陷大于或等于以上尺寸 时的重大焊补，必须按 6.1.6 条规定执行。 6.4.5 铸钢节点焊接修补的焊接工艺应按 7.4 节的规定进行，铸 钢节点焊补后，其焊接修补部位应进行机械加工或打磨，其表面质 量应符合设计要求。焊接修补的部位、区域大小、修补过程和修补 质量等应作记录并存档。 6.5 涂 装 6.5.1 铸钢节点涂装应在其加工质量验收合格后进行。 6.5.2 在设计文件中应注明铸钢节点表面除锈等级和所要求的 涂料种类及涂层厚度。当采用喷射或抛射除锈时，铸钢节点表面 除锈质量等级应不低于现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级 和除锈等级》GB/T 8923 的 Sa2■级的规定。 当采用手工除锈时，铸钢节点表面除锈等级应不低于 St3 级。 表面处理后到涂底漆的时间间隔不宜超过 4h，在此期间表面 应保持洁净，严禁沾水、油污等。 用 6.5.3 涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书要 求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5～38℃之间，相对湿 专 度不宜大于85%。涂装构件表面温度应高于露点温度3℃以上； 涂装后 4h 内应保护免受雨淋和玷污。 档 6.5.4 涂装环境应有良好的通风。在雨、雾和灰尘条件下不应施 工。 文 6.5.5 涂料种类、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。涂层 应均匀、无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等，不应误涂、漏涂、脱皮和 力 返锈。涂层干漆膜总厚度的允许偏差为-25μm，每遍涂层干漆膜 厚度的允许偏差为 - 5μm。 创 6.5.6 涂层附着力的测试应按现行国家标准《漆膜附着力测定 法》GB/T 1720 或《色漆和清漆 漆膜的划格试验》GB/T 9286 执 原 行。 6.5.7 涂装完成后，构件的标志、标记和编号应清晰完整。 6.5.8 涂层修补应按涂装工艺分层进行，修补后的涂层应完整一 致，色泽均匀，附着力良好。 7 焊 接 要 求 7.1 一 般 规 定 7.1.1 焊 材 选 用及 焊 接工 艺的 确 定 等 应 保 证 焊 接 接头 达 到 设 计 要求。 7.1.2 铸钢节点与钢构件的焊接应按 3.1.4 条及 7.1.1 条的要 求选用焊接材料，并应按现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规 用 程》JGJ 81的规定和设计要求执行。 7.1.3 焊工必须经考试合格并取得主管部门颁发的焊工考试合 专 格证，持证焊工的施焊范围不得超越资格证书的规定。 7.1.4 凡符合下列情况之一者，应参照现行行业标准《建筑钢结 档 构焊接技术规程》JGJ 81 的技术要求进行焊接工艺评定： 1 首次采用的铸钢材料，包括材料牌号与标准相当，但微合 文 金强化元素的类别不同、供货状态不同或国外钢号国内生产； 2 首次应用于铸钢节点的焊接材料； 力 3 设计规定的铸钢类别、焊接材料、焊接方法、接头形状、焊 接位置、焊后热处理制度，以及施工单位所采用的焊接工艺参数， 创 预、后热措施，焊后热处理等各种参数的组合条件为施工单位首次 采用； 原 4 超过评定厚度覆盖范围的铸钢节点的焊补。 7.2 焊 接 工 艺 7.2.1 铸钢节点焊接宜选用低热输入焊接方法（含手工电弧焊、 非熔化极气体保护焊接、熔化极气体保护焊接、等离子弧焊等）。 7.2.2 铸钢节点的焊接应在不至于引起冷裂纹的情况下进行，必 要时辅以预热措施，预热温度应根据焊接工艺评定确定。 7.2.3 焊接前，应清除铸钢节点焊接坡口处待处理表面的水、氧 化皮、锈、油污等杂物，并露出金属光泽。 7.2.4 焊接时，应严格执行焊接工艺要求。 7.2.5 焊接材料的使用应符合以下规定： 1 焊条、焊丝和焊剂等应储存在干燥、通风良好的地方，并由 专人保管； 2 焊条、焊剂和焊丝在使用前，必须按产品说明书和有关工 艺文件规定进行烘干； 3 低氢焊条烘干温度为 350～380℃，保温时间为 1.5～2h， 烘干后应缓冷放置于 110～120℃的保温箱中待用；使用时应置于 用 保温筒中；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过 4h应重 新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过 2 次；受潮焊条不能使用。 专 4 焊丝及导丝管应无油污、锈蚀，镀铜层应完好无损； 5 焊条、焊剂烘干装置及保温装置的加热、测温、控温性能应 档 符合使用要求；CO 气体保护电弧焊接所用的 CO 气瓶必须装有 2 2 预热干燥器； 文 6 采用 CO 气体保护焊，所采用 CO 气体纯度不应小于 2 2 99.99 % 。 力 7.2.6 焊缝坡口表面及组装质量应符合下列要求： 1 焊接坡口可用火焰切割或机械方法加工。当采用火焰切 创 割时，切割面质量应符合国家现行标准《热切割 气割质量和尺寸 偏差》JB/T 10045.3 的相关规定；缺棱为 1～3mm 时，应修磨平 原 整；超过 3mm 时应用直径不超过 3.2mm 的低氢型焊条补焊，并 修磨平整。当采用机械加工方法加工坡口时，加工表面不应有台 阶； 2 施焊前，焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量， 如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。各种焊接方法焊接 坡口组装允许偏差值应符合规定。坡口组装间隙超过较薄板厚度 2 倍或大于 20mm 时，不应用堆焊方法增加构件长度或减小组装 间隙； 3 严禁在接头坡口间隙填塞焊条头、铁块等杂物。 7.2.7 定位焊接必须由持有合格证的焊工施焊，所用焊接材料应 与正式施焊相当。定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量发展要求。 定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的 2/3，定位焊焊缝长度 宜大于 40mm，并应填满弧坑。定位焊与正式施焊要求一致，定位 焊预热温度应高于正式施焊预热温度。 7.2.8 多层焊施工应符合下列要求： 1 多层焊接时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理 焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再 用 焊。在连续焊接过程中应控制焊接层间温度，使其符合工艺文件 要求。遇有中断施焊的情况，应采取适当的后热、保温措施。再次 专 焊接时重新预热温度应高于初始预热温度； 2 坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用直径不大于 档 4mm 的焊条施焊或者采用气体保护焊施焊，底层根部焊道的最小 尺寸应适宜，但最大厚度不应超过 6mm。 文 7.3 焊缝缺陷的返修 力 7.3.1 焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时，对气孔、夹渣、 焊瘤、余高过大等缺陷应采用砂轮打磨、铲凿、铣等方法去除，必要 创 时进行焊补；对焊缝不足、咬边、弧坑等缺陷应进行焊补。 7.3.2 经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修，返 原 修应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81的规 定。 7.3.3 碳弧气刨应符合下列规定： 1 碳弧气刨工必须经过培训合格后方可上岗操作： 2 如发现有“夹碳”，应在夹碳边缘 5～10mm 处重新起刨， 所刨深度应比夹碳处深 2～3mm；碳刨后应用砂轮打磨刨削表面， 去除淬硬层后方可进行焊接。 7.4 铸钢节点的焊补 7.4.1 铸钢节点的焊补应在最终热处理前进行，焊补后质量应达 到设计及使用要求。焊补用焊条、焊丝应符合焊补工艺的规定。 铸钢节点同一部位的修补次数不宜多于两次。 7.4.2 铸钢节点在焊补前，应根据其钢种、结构、形状及焊接性等 进行焊接工艺评定，根据评定结果确定焊接预热温度。焊接修补 预热温度应高于正式施焊预热温度。 7.4.3 铸钢节点的缺陷焊补应符合下列要求： 1 应将缺陷处的粘砂、氧化皮、铁锈等杂物清除干净，直至露 用 出金属光泽，并加工成坡口； 2 形状复杂、壁厚较大、在热应力下易导致变形或开裂的铸 专 钢节点，采用火焰切割或碳弧气刨等方法清除缩松、裂纹等缺陷 时，应将铸钢件整体加热至 150～250℃后，方可进行焊补； 档 3 缺陷为裂纹时，碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔，然后 去除裂缝开坡口； 文 4 坡口形状应根据铸件缺陷的形状、大小、深浅等具体情况 决定。 力 7.4.4 焊补后，焊补部位应100%外观检查，并按8.4节规定作 无损检测。创 7.4.5 焊件表面堆焊的焊道相互搭接时，每道焊道的搭接宽度不 应小于 1/3 的焊道宽度。 原 7.4.6 焊补时，为减少焊接应力，可采用锤击法，但不得锤击第一 层和最后一层的焊缝。 7.4.7 对于不预热的铸钢节点或采用多层焊的铸钢节点，可采取 分区焊补或跳焊的措施。 7.4.8 对加工后发现的缺陷进行焊补时，应在加工表面覆盖石棉 或棉布，用于焊后保温。 7.4.9 当大小缺陷同时存在时，可交替补焊，或由大到小依次补焊。 7.4.10 返修部位应连续焊妥，如中断焊接时，应采取保温措施， 防止产生裂纹。对重要焊缝，再次焊接前，宜先进行磁粉或其他无 损探伤，确认无裂纹后方可进行焊补。 用 专

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