CN111996458A - G10MnMoV6-3铸钢材料的一种新用途及建筑铸钢节点 - Google Patents

G10MnMoV6-3铸钢材料的一种新用途及建筑铸钢节点 Download PDF

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白光波
朱忠义
邓旭洋
王毅
张琳
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崔建华
梁宸宇
王玮
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Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及G10MnMoV6‑3铸钢材料的一种新用途及建筑铸钢节点。本发明通过将G10MnMoV6‑3铸钢材料应用于建筑铸钢节点，实现了该铸钢材料在建筑工程技术领域中的应用。本发明通过提出采用G10MnMoV6‑3铸钢材料的建筑铸钢节点，使该类节点可以应用厚度超过100mm的铸件，使节点具有良好的可焊性、更高的承载力、更可靠的机械性能，实现更广泛的工程应用。

Description

G10MnMoV6-3铸钢材料的一种新用途及建筑铸钢节点
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及G10MnMoV6-3铸钢材料的一种新用途及建筑铸钢节点。
背景技术
铸钢节点是指主体以铸钢为材料、通过整体浇筑制作而成的节点，目前，在建筑领域通常有铸钢相贯管节点、铸钢空心球节点、铸钢板式节点、铸钢铰接节点、铸钢组合节点等形式。与建筑结构中常规的采用焊接或机械连接方式的节点相比，铸钢节点可以根据需求设计造型，自由度高、可塑性强、建筑效果好，同时还可以避免节点区域的焊缝过度集中，减小焊接残余应力，且节点自身的承载力也较高。因此，在机场航站楼、火车站、体育场馆等大型公共建筑中，为实现自由、优美的建筑造型和结构形式，铸钢节点得到了非常广泛的应用。
现有技术中，建筑铸钢节点需要根据节点是否焊接、受力状态、工作温度等因素选择合适的铸钢材料。目前，在建筑领域的相关规范、规程的规定和工程实践中，针对非焊接结构的铸钢节点，通常选用牌号ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570和ZG340-640的铸钢件，针对焊接结构的铸钢节点，通常选用牌号ZG230-450H、ZG270-480H、ZG300-500H、ZG340-550H、G17Mn5和G20Mn5的铸钢件。
在当前相关规范、规程和技术资料中，针对牌号ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640、G17Mn5和G20Mn5的铸钢材料，仅给出了铸件厚度不大于100mm时的力学性能参数，对于铸件厚度大于100mm的情况，由于缺乏相关参数，这几种铸钢材料难以应用。因此，当设计的节点需采用厚度大于100mm的铸件时，根据当前规定，只能选用牌号ZG230-450H、ZG270-480H、ZG300-500H、ZG340-550H的铸钢材料，选择范围较窄，且当这四种材料的力学性能不满足设计需求时，将没有可供采用的铸钢材料。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供G10MnMoV6-3铸钢材料的一种新用途及建筑铸钢节点，以解决现有建筑工程技术中铸钢节点的铸件厚度大于100mm时缺乏适用材料的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供G10MnMoV6-3铸钢材料的一种新用途，将G10MnMoV6-3铸钢材料应用于制作建筑结构节点。
作为一种进一步的技术方案，所述G10MnMoV6-3铸钢材料的化学成分满足以下规定：
元素C的质量分数≤0.12％；
元素Si的质量分数≤0.60％；
1.20％≤元素Mn的质量分数≤1.80％；
元素P的质量分数≤0.025％；
元素S的质量分数≤0.02％；
0.20％≤元素Mo的质量分数≤0.40％；
0.05％≤元素V的质量分数≤0.10％。
本发明还提供一种根据所述G10MnMoV6-3铸钢材料的新用途所制作的建筑结构节点，所述建筑结构节点至少部分构件采用G10MnMoV6-3铸钢材料。
优选地，所述建筑结构节点的全部构件采用G10MnMoV6-3铸钢材料制成。
优选地，所述建筑结构节点包括采用G10MnMoV6-3制成的铸件和非铸钢构件。
优选地，所述建筑结构节点的铸件厚度大于100mm。
优选地，所述建筑结构节点的铸件厚度小于或等于100mm。
优选地，所述建筑结构节点为钢结构铸钢节点。
优选地，所述建筑结构节点为索结构铸钢节点。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1.本发明通过将G10MnMoV6-3铸钢材料应用于建筑铸钢节点，实现了该铸钢材料在建筑工程技术领域中的应用。
2.本发明通过提出采用G10MnMoV6-3铸钢材料的建筑铸钢节点，使该类节点可以应用厚度超过100mm的铸件，可以使节点具有良好的可焊性、更高的承载力、更可靠的机械性能，实现更广泛的工程应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明全部由G10MnMoV6-3制成的铸件组成的钢结构铸钢节点；
图2为本发明全部由G10MnMoV6-3制成的铸件组成的索结构铸钢节点；
图3为本发明由采用G10MnMoV6-3制成的铸件和非铸钢构件组成的钢结构铸钢节点；
图4为本发明由采用G10MnMoV6-3制成的铸件和非铸钢构件组成的索结构铸钢节点。
图标：1-采用G10MnMoV6-3制成的铸件；2-非铸钢构件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例一
本实施例提供了G10MnMoV6-3铸钢材料的一种新用途，将所述G10MnMoV6-3铸钢材料应用于制作建筑结构节点，特别是应用于铸件厚度大于100mm的节点。
本实施例中，G10MnMoV6-3铸钢材料为符合欧洲标准EN10293:2005《Steelcastings for general engineering uses》规定的材料，其化学成分满足以下规定：
元素 C Si Mn P S Mo V
质量分数(％) ≤0.12 ≤0.60 1.20～1.80 ≤0.025 ≤0.020 0.20～0.40 0.05～0.10
根据热处理工艺的不同，所述G10MnMoV6-3铸钢材料可分为G10MnMoV6-3+QT1、G10MnMoV6-3+QT2和G10MnMoV6-3+QT3三种牌号。在欧洲标准EN10293:2005中，针对G10MnMoV6-3+QT1和G10MnMoV6-3+QT2两种牌号，提供了铸件厚度不超过250mm的情况下，不同厚度铸件对应的力学性能参数，说明这两种牌号的铸钢材料适用于铸件厚度大于100mm的情况。因此，本申请提出将G10MnMoV6-3铸钢材料应用于建筑铸钢节点，可以实现建筑铸钢节点的铸件厚度大于100mm。
综上，本实施例通过将G10MnMoV6-3铸钢材料应用于建筑铸钢节点，实现了该铸钢材料在建筑工程技术领域中的应用。
实施例二
结合图1至图4所示，本实施例提供了采用G10MnMoV6-3铸钢材料的建筑铸钢节点。
本实施例中，优选地，所述建筑铸钢节点的铸件最大厚度可以在100mm以下，也可以大于100mm；
本实施例中，优选地，所述建筑铸钢节点可以全部采用G10MnMoV6-3铸钢材料制成，也可以由采用G10MnMoV6-3制成的铸件1与非铸钢构件2组成，其中非铸钢构件2的钢材牌号、材质和性能与铸件相匹配。
本实施例中，优选地，所述建筑结构节点为钢结构铸钢节点。
本实施例中，优选地，所述建筑结构节点为索结构铸钢节点。
本实施例通过提出采用G10MnMoV6-3铸钢材料的建筑铸钢节点，使该类节点可以应用厚度超过100mm的铸件，可以使节点具有良好的可焊性、更高的承载力、更可靠的机械性能，实现更广泛的工程应用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种G10MnMoV6-3铸钢材料的新用途，其特征在于，将G10MnMoV6-3铸钢材料应用于制作建筑结构节点。
2.根据权利要求1所述的G10MnMoV6-3铸钢材料的新用途，其特征在于，所述G10MnMoV6-3铸钢材料的化学成分满足以下规定：
元素C的质量分数≤0.12％；
元素Si的质量分数≤0.60％；
1.20％≤元素Mn的质量分数≤1.80％；
元素P的质量分数≤0.025％；
元素S的质量分数≤0.020％；
0.20％≤元素Mo的质量分数≤0.40％；
0.05％≤元素V的质量分数≤0.10％。
3.一种根据权利要求1-2中任一项所述G10MnMoV6-3铸钢材料的新用途所制作的建筑结构节点，其特征在于，所述建筑结构节点至少部分构件采用G10MnMoV6-3铸钢材料。
4.根据权利要求3所述的建筑结构节点，其特征在于，所述建筑结构节点的全部构件采用G10MnMoV6-3铸钢材料制成。
5.根据权利要求3所述的建筑结构节点，其特征在于，所述建筑结构节点包括采用G10MnMoV6-3制成的铸件和非铸钢构件。
6.根据权利要求3所述的建筑结构节点，其特征在于，所述建筑结构节点的铸件厚度大于100mm。
7.根据权利要求3所述的建筑结构节点，其特征在于，所述建筑结构节点的铸件厚度小于或等于100mm。
8.根据权利要求3所述的建筑结构节点，其特征在于，所述建筑结构节点为钢结构铸钢节点。
9.根据权利要求3所述的建筑结构节点，其特征在于，所述建筑结构节点为索结构铸钢节点。
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