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    沖壓連接是一種適用于冷成型鋼構件連接的新技術


    沖壓技術形成沖壓節點的模具由上下兩個部分組合而成,下部的模具又由3個部分合成,它們是通過一個特殊的鉚釘連接的。一個沖壓點的形成過程實際上是一個受壓和受剪的簡單過程。當上部沖壓模具壓下合攏進入下部模具時,鋼板在下部模具的兩個外側承受剪力,隨著鋼板的不斷受壓,它慢慢進入下部模具內進而產生一定的橫向變形。變形的大小可以通過模具來控制。這樣,在一個單一的壓力狀況下,鋼板可以通過受剪進入模具并被拉伸,從而形成一個緊閉的節點。由此可見,在整個過程中沖壓的力量和模具本身是most為重要的。

      沖壓節點的設計沖壓節點的樣式可以多種多樣,矩形、圓形等一系列的外形都可選用,其中most為普通的是矩形。盡管外形的設計可以多種多樣,但為了形成一個有效的連接,必須保證鋼材的延伸應大于原有洞口的30%以上。

      迄今為止,我國的冷成型鋼結構規范中對沖壓節點的設計還沒有給出具體規定,因此在設計時只能借鑒國外資料,除此以外,目前國內已有專門從事沖壓技術的企業,可以通過廠家的技術資料和產品介紹進行相關設計。

      沖壓連接試驗為了研究沖壓節點在冷成型鋼連接中的表現,一系列試驗被開展。其中包括抗彎試驗、抗剪試驗等,下面作一個簡單的介紹。

      抗剪試驗這是一個為研究單一節點在受剪時表現而進行的試驗。試驗考慮了幾個方面的影響因素:1)沖壓節點的受剪方向;2)每個連接處沖壓點的數量;3)連接的鋼板厚度與強度;4)抗剪的有效邊緣長度;5)不同厚度鋼板之間的連接。

      試驗結果表明,隨著鋼板厚度和鋼板強度的增加,鋼板所能承受的荷載也不斷增加,當作用力垂直作用于沖壓點的長邊方向時(沖壓點為矩形樣式),鋼板所能承受的極限荷載most大,反之,當作用力平行作用于沖壓點的長邊方向時,鋼板所能承受的極限荷載most小,這一從090的受力角度是一個線形變化。

      抗彎試驗這是為了研究連接的離散性以及彎矩的傳遞能力而進行的試驗。試驗考慮了以下幾個方面的因素:1)鋼板的厚度與抗拉強度;2)沖壓點的數量;3)沖壓點之間的間距。

      根據試驗結果得到了三點結論:1)隨著連接處沖壓點數量或鋼材強度的增加,連接的強度和剛度也隨著增加。2)剪力撐的位置直接影響連接的強度與變形量,在相同沖壓點數量,相等沖壓點間距且形心固定不變的情況下,由于剪力撐的位置改變,可造成連接強度相差30%以上。3)整組連接節點群的形心對整個連接強度的影響也十分明顯。

      構件試驗通過沖壓連接技術建造了數個桁架結構,以確定沖壓連接是否適合應用到實際的結構體系中,試驗測定了桁架的變形量,承受不同荷載時的彎矩值直至整個結構失效的情況。試驗顯示沖壓連接具有很好的穩定性、可靠性,保證結構可以產生一定的塑性變形而不會突然破壞。因此可以認為沖壓連接技術可以被應用到實際的房屋結構建造中。

      總的來說,沖壓連接是一種適用于冷成型鋼構件連接的新技術,它自身擁有的眾多優點使其有廣闊的應用前景,目前對它的認識還很不充分,需要不斷地深入研究,為這門技術的成熟發展打下堅實的基礎。

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