K——螺栓露出套筒距离，预留4～5mm，但不少于2个丝扣； h——锥头端部厚度或封板厚度；
t——螺纹根部到滑槽附加余量，取2个丝扣； x——螺纹收尾长度； e——紧固螺钉的半径； ?——滑槽预留量，一般取4mm。 (4) 锥头或封板设计
杆件端部采用锥头(图3.2-4a)或封板连接(图3.2-4b)，其连接焊缝以及锥头的任何截面必须与连接的钢管等强。封板厚度和锥头底板厚度应按实际受力大小计算确定，封板厚度一般不小于钢管外径的1/5，锥头底板厚度一般不小于锥头底部内径的1/4。
~3015°°15°~30°330°0°a(b)
图3.2-4杆件端部连接焊缝
锥头底板外径必须比套筒外接圆直径或高强度螺栓尾部直径大1～5mm，锥头底板孔径和封板孔径一般比高强度螺栓直径大1mm。锥头斜度一般取30°～40°。
(5) 紧固螺钉设计
紧固螺钉应采用高强度钢材(如40Cr)，直径取高强度螺栓直径的0.16～0.18倍，并且不小于3mm。紧固螺钉直径一般为M5～M10。
2. 焊接空心球节点 (1) 焊接空心球类型
焊接空心球分不加肋空心球和加肋空心球两种，分别见图3.2-5和图3.2-6所示。
注：??30?～45?
b?0.4t2，且不小于4mm。
图3.2-5不加肋空心球 图3.2-6 加肋空心球
(2) 焊接空心球承载力计算
当焊接空心球直径为120～900mm时，其受压和受拉承载力设计值NR?N?可按下式计算：
d??NR??0?0.29?0.54??tdf (3.2-5)
D??
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式中 D——焊接空心球外径(mm)；
d——与焊接空心球相连的主钢管杆件外径(mm)；
t ——焊接空心球壁厚(mm)；
f——钢材的抗拉强度设计值(N/mm2)；
?0——大直径焊接空心球节点承载力调整系数。当焊接空心球直径≤500mm时，
?0=1.0；当焊接空心球直径＞500mm时，?0=0.9。对加肋焊接空心球，当轴力方向和加肋方
向一致时，其承载力可乘以承载力提高系数?d，受压时取?d=1.4，受拉时取?d=1.1。
2θ球体Dmin
图3.2-7 焊接空心球相邻杆件示意
(3) 焊接空心球最小直径的规定
在确定焊接空心球的外径时，球面上相邻杆件间的净距一般不小于10mm(见图3.2-7)。为了保证净距，空心球的最小直径按下式计算：
Dmin??d1?2a?d2?? (3.2-6)
式中 d1、d2——组成?角的杆件外径(mm)；
a——两相邻杆件间的净距(mm)，一般a≥10mm；
θ——两相邻杆件轴线间的夹角(弧度)。
3. 铸钢节点
(1) 常用铸钢节点形式
常用的铸钢节点形式有：铸钢相贯节点、铸钢空心球节点、铸钢板式节点、铸钢销轴节点、铸钢支座节点、铸钢组合节点和其他类型的铸钢节点。
铸钢节点与钢结构构件的连接方式可采用焊接连接、螺纹连接和销轴连接。 (2) 铸钢节点设计的一般规定
① 铸钢节点的壁厚在满足强度要求的条件下可按表3.2-2给出的数值选用，最小壁厚应满足表3.2-3的规定。
② 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一般小于1/5。 ③ 铸钢节点内部薄壁部位(如筋板、加劲肋)的壁厚一般应小于外部薄壁部位的壁厚。 ④ 铸钢节点的内圆角按表3.2-4设计，外圆角按表3.2-5设计。 ⑤ 铸钢节点构造应力求简单，便于制模、清砂、合箱、造型和制芯。
⑥ 铸钢节点的设计一般先采用专用绘图软件建立三维实体模型，然后采用ANSYS等软件
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进行有限元分析，并结合铸造工艺经优化后获得。
表3.2-2 铸钢节点的合理铸造壁厚
铸钢节点最大轮廓尺寸 ≤1500 1501～3500 3501～5500 5501～7000 铸钢节点次大轮廓尺寸 ≤350 15～20 20～25 25～30 — 351～700 20～25 25～30 30～35 35～40 701～1500 25～30 30～35 35～40 40～45 1501～3500 — 35～40 40～45 45～50 注：形状复杂的铸件及流动性较差的钢种，其合理壁厚应适当增加。
表3.2-3 铸钢节点的最小铸造壁厚
铸钢节点最大轮廓尺寸 壁厚 <200 9 200～400 10 400～800 12 800～1250 16 1250～2000 20 2000～3200 25 表3.2-4 铸钢节点内圆角半径
内圆角半径 (t1+t2)/2 ＜50° ≤8 9～12 13～16 17～20 21～27 28～35 36～45 46～60 61～80 81～110 111～150 151～200 201～250 251～300 ＞300 4 4 4 6 6 8 10 12 16 20 20 25 30 40 50 51°～75° 4 4 6 8 10 12 16 20 25 25 30 40 50 60 80 铸钢节点内夹角 75°～105° 6 6 8 10 12 16 20 25 30 35 40 50 60 80 100 106°～135° 136°～165° 8 10 12 16 20 25 30 35 40 50 60 80 100 120 160 16 16 20 25 30 40 50 60 80 100 100 120 160 200 250 ＞165° 20 25 30 40 50 60 80 100 120 160 160 200 250 300 400 表3.2-5 铸钢节点外圆角半径
外圆角半径 (t1+t2)/2 ＜50 ≤25 25～60 60～160 160～250 250～400
2 2 4 4 6 0铸钢节点内夹角 51～75 2 4 4 6 8 0076～105 2 4 6 8 10 77
00106～135 4 6 8 12 16 00136～165 6 10 16 20 25 00＞165 8 16 25 30 40 0续表
400～600 600～1000 1000～1600 1600～2500 ＞2500 6 8 10 12 16 8 12 16 20 25 12 16 20 25 30 20 25 30 40 50 30 40 50 60 80 50 60 80 100 120 4. 钢管相贯节点
(1) 钢管相贯节点的构造要求
① 钢管相贯节点形式一般有T形、X形、Y形、K形、T-K形等，见图3.2-8所示。
θT形节点的最大界限10°10°支管ψ＞10°主管（a）T(X)形节点（b）Y形节点θ（c）K形节点（d）T-K形节点（e）T-Y形节点搭接支管偏心距偏心距偏心距（f）偏心连接图3.2-8 钢管相贯节点形式示意
全焊支管（被搭接支管）
② 主管的外部尺寸应大于支管的外部尺寸，主管的壁厚应大于支管壁厚，在支管与主管连接处不允许将支管插人主管内。
③ 主管与支管或两支管轴线之间的夹角一般最好不要小于30°； ④ 支管与主管的连接节点处，一般应尽量避免偏心。
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