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    冲压连接是一种适用于冷成型钢构件连接的新技术


    冲压技术形成冲压节点的模具由上下两个部分组合而成,下部的模具又由3个部分合成,它们是通过一个特殊的铆钉连接的。一个冲压点的形成过程实际上是一个受压和受剪的简单过程。当上部冲压模具压下合拢进入下部模具时,钢板在下部模具的两个外侧承受剪力,随着钢板的不断受压,它慢慢进入下部模具内进而产生一定的横向变形。变形的大小可以通过模具来控制。这样,在一个单一的压力状况下,钢板可以通过受剪进入模具并被拉伸,从而形成一个紧闭的节点。由此可见,在整个过程中冲压的力量和模具本身是most为重要的。

      冲压节点的设计冲压节点的样式可以多种多样,矩形、圆形等一系列的外形都可选用,其中most为普通的是矩形。尽管外形的设计可以多种多样,但为了形成一个有效的连接,必须保证钢材的延伸应大于原有洞口的30%以上。

      迄今为止,我国的冷成型钢结构规范中对冲压节点的设计还没有给出具体规定,因此在设计时只能借鉴国外资料,除此以外,目前国内已有专门从事冲压技术的企业,可以通过厂家的技术资料和产品介绍进行相关设计。

      冲压连接试验为了研究冲压节点在冷成型钢连接中的表现,一系列试验被开展。其中包括抗弯试验、抗剪试验等,下面作一个简单的介绍。

      抗剪试验这是一个为研究单一节点在受剪时表现而进行的试验。试验考虑了几个方面的影响因素:1)冲压节点的受剪方向;2)每个连接处冲压点的数量;3)连接的钢板厚度与强度;4)抗剪的有效边缘长度;5)不同厚度钢板之间的连接。

      试验结果表明,随着钢板厚度和钢板强度的增加,钢板所能承受的荷载也不断增加,当作用力垂直作用于冲压点的长边方向时(冲压点为矩形样式),钢板所能承受的极限荷载most大,反之,当作用力平行作用于冲压点的长边方向时,钢板所能承受的极限荷载most小,这一从090的受力角度是一个线形变化。

      抗弯试验这是为了研究连接的离散性以及弯矩的传递能力而进行的试验。试验考虑了以下几个方面的因素:1)钢板的厚度与抗拉强度;2)冲压点的数量;3)冲压点之间的间距。

      根据试验结果得到了三点结论:1)随着连接处冲压点数量或钢材强度的增加,连接的强度和刚度也随着增加。2)剪力撑的位置直接影响连接的强度与变形量,在相同冲压点数量,相等冲压点间距且形心固定不变的情况下,由于剪力撑的位置改变,可造成连接强度相差30%以上。3)整组连接节点群的形心对整个连接强度的影响也十分明显。

      构件试验通过冲压连接技术建造了数个桁架结构,以确定冲压连接是否适合应用到实际的结构体系中,试验测定了桁架的变形量,承受不同荷载时的弯矩值直至整个结构失效的情况。试验显示冲压连接具有很好的稳定性、可靠性,保证结构可以产生一定的塑性变形而不会突然破坏。因此可以认为冲压连接技术可以被应用到实际的房屋结构建造中。

      总的来说,冲压连接是一种适用于冷成型钢构件连接的新技术,它自身拥有的众多优点使其有广阔的应用前景,目前对它的认识还很不充分,需要不断地深入研究,为这门技术的成熟发展打下坚实的基础。

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