本條參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定與工程經(jīng)驗(yàn)，以及鑄鋼材料的性能特點(diǎn)，提出了鑄鋼選材時(shí)應(yīng)考慮的要素，荷載特征是指靜力荷載與直接動(dòng)力荷載(或較高烈度地震作用)的不同，同時(shí)也注明了不包括需要疲勞計(jì)算的動(dòng)力荷載;節(jié)
點(diǎn)形式是指單管或多管構(gòu)造復(fù)雜程度的不同;應(yīng)力狀態(tài)是指單雙向與多向受力或應(yīng)力集中情況的不同;鑄造工藝是指鑄造工藝設(shè)計(jì)和工藝裝備的不同等。上述分類僅是一種原則性的劃分，選材時(shí)應(yīng)綜合考慮各種要素，合理選用。同時(shí)由于鑄鋼節(jié)點(diǎn)造價(jià)較高
而不同的工藝方法或材質(zhì)的價(jià)格差別較大，故選材時(shí)尚應(yīng)考慮性價(jià)比的比較，不宜隨意提高材質(zhì)和工藝處理的要求，做到選材合理，經(jīng)濟(jì)適用。
根據(jù)選材匹配的原則，鑄鋼節(jié)點(diǎn)材料應(yīng)與構(gòu)件母材性能相匹配，但由于材料標(biāo)準(zhǔn)系列不同，各項(xiàng)參數(shù)(如強(qiáng)度級(jí)別、斷面收縮率等)又有差別，匹配選用宜按主要性能相當(dāng)、其他參數(shù)相近的原則考慮。即使對(duì)強(qiáng)度指標(biāo)，也宜按節(jié)點(diǎn)區(qū)的實(shí)際應(yīng)力情況，允許有一定的調(diào)整。
本條結(jié)合國(guó)內(nèi)外工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點(diǎn)所用的鑄鋼，推薦提出了按中國(guó)與德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的共5種牌號(hào)鑄鋼材料，其強(qiáng)度與材性可與鋼結(jié)構(gòu)用鋼材Q235、0345相匹配其中ZG275-485H，G20Mn5鑄鋼節(jié)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)工程已有應(yīng)用，取得較好效果，尤其以正火狀態(tài)交貨的鑄鋼G20Mn5，綜合性能較為優(yōu)良，已用于國(guó)內(nèi)多項(xiàng)重要工程，但其價(jià)格較高，故在實(shí)際工程中應(yīng)區(qū)別使用條件，合理選材。
非焊接用鑄鋼仍可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定，采用按中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的4種鑄鋼牌號(hào)，其強(qiáng)度級(jí)別分別為:230、270、310與340MPa;因其相應(yīng)含碳量可達(dá)0.3%~0.6%，故不能用于焊接結(jié)構(gòu)，選材時(shí)應(yīng)特別注意
用于焊接鑄鋼節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件母材焊接的焊接材料可參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程]G81200中表6.1.31及表6.1.3-2的規(guī)定選用。由于鑄鋼的材性、厚度及成型方法與構(gòu)件母材有很大不同，而且鑄鋼節(jié)點(diǎn)受力狀態(tài)比較復(fù)雜，故必要時(shí)(如對(duì)某類鑄鋼節(jié)點(diǎn)與母材首次焊接時(shí))應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。
本條參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的有關(guān)選材的規(guī)定，提出了對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的材料應(yīng)要求保證的力學(xué)性能項(xiàng)目與化學(xué)成分要求，其中有些項(xiàng)目各標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，如斷面收縮率y，碳當(dāng)量CE等，但按使用要求均屬重要性能指標(biāo)，故統(tǒng)一列為應(yīng)保證的基本性能參數(shù)。關(guān)于沖擊功，部分牌號(hào)鑄鋼只規(guī)定了常溫下或0℃時(shí)的保證值，但按使用環(huán)境溫度條件，必要時(shí)仍應(yīng)要求20℃或-40℃的沖擊功保證。
鑄件較厚時(shí)，其表面與芯部冷卻速度差別較大，導(dǎo)致芯部結(jié)晶組織與力學(xué)性能明顯差別于表面部分;同時(shí)較厚鑄件的表面部分因冷卻速度降低，其組織性能也差于較薄的鑄件;此即鑄件的費(fèi)面(厚度)效應(yīng):即鑄件強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、沖擊功等重要指標(biāo)均會(huì)隨壁厚的增加而降低。各國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)均未列出壁厚分組及相應(yīng)的指標(biāo)值，但中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)在附錄條款中說(shuō)明所規(guī)定的力學(xué)性能指標(biāo)可用于壁厚長(zhǎng)<100mm的鑄件，并且屈服強(qiáng)度值還可用于t>100mm鑄件的設(shè)計(jì);德國(guó)92年DN7182曾規(guī)定了不同壁厚的不同強(qiáng)度等
力學(xué)指標(biāo)，但2005年修訂后的DNEN0293又取消了壁厚分組，同時(shí)對(duì)G17Mn5QT;G20Mn5N只規(guī)定了較薄壁厚(50mm與30mm)的力學(xué)性能指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明30mm基爾試塊與500-600mm試棒芯部相比，后者下降約10%，下降約25%，和沖擊功下降約40%。故設(shè)計(jì)時(shí)不宜選用過(guò)大的壁厚，否則應(yīng)考慮相應(yīng)力學(xué)性能指標(biāo)的降低，具體降幅或取值可與供貨廠家商定?；谏鲜鲈?/span>，本條只能提出原則性要求和壁的建議限值(參照國(guó)外經(jīng)驗(yàn)建議為(150mm由設(shè)計(jì)人自行掌握。關(guān)于厚度方向斷面收縮率，由于鑄鋼更接近各向同性材料，性能的方向性差異不大故未再專門提出厚度方向收縮率的要求，但標(biāo)準(zhǔn)上列有斷面收縮率指標(biāo)時(shí)，仍應(yīng)作為交貨的保證指標(biāo)。
為方便設(shè)計(jì)人員合理選材，本條結(jié)合選材原則與要素以及工程經(jīng)驗(yàn)，列出了選材建議表供設(shè)計(jì)參考。表中內(nèi)容按選材要素與不同使用條件，分別給出了選材應(yīng)要求保證的性能項(xiàng)目與適用的鑄鋼牌號(hào)。雖然各鑄鋼材料標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)沖擊功限值規(guī)定不盡相
同，但根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)選材的經(jīng)驗(yàn)與要求，在表3.1.7中仍按不同使用條件的環(huán)境溫度提出了相應(yīng)的沖擊功限值要求(仍統(tǒng)一按Av，即帶V型槽口，槽深2mm的試件試驗(yàn)取值)。其他力學(xué)性能與化學(xué)成分、碳當(dāng)量等的指標(biāo)或參數(shù)因有差異，表3.1.7未作統(tǒng)規(guī)定，選材時(shí)可按使用要求選用鑄鋼牌號(hào)并提出各項(xiàng)性能指標(biāo)具體要求。
本條參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017有關(guān)強(qiáng)制性條文的規(guī)定，明確提出應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中注明要求鑄鋼材料的牌號(hào)，應(yīng)保證的具體性能項(xiàng)目與參數(shù)指標(biāo)等，以作為加工訂貨與監(jiān)理、驗(yàn)收的依據(jù)。同時(shí)對(duì)鑄鋼材料代用的程序與責(zé)任也作出了規(guī)定。
關(guān)于鑄件的熱處理工藝，從應(yīng)用性能考慮，當(dāng)鑄件尺寸較大、壁厚較厚時(shí)宜以正火狀態(tài)交貨，尺寸較小并對(duì)性要求較高時(shí)，宜以調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨。采用何種工藝，一般由廠家按性能要求確定并在訂貨合同中約定。但對(duì)低碳鋼，正火或調(diào)質(zhì)處理的效果基本相近，再由于國(guó)內(nèi)鑄造廠商缺少超大型淬火池，對(duì)特大型鑄件調(diào)質(zhì)后的變形也無(wú)法控制，按國(guó)內(nèi)近年來(lái)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，即使較厚的G20Mn鑄件店水工藝處理后都可以保證較高的應(yīng)用性能故從技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合考慮，在保證性能、質(zhì)量的前提下，盡量以正火狀態(tài)交貨為宜。