冷成型钢冲压连接节点的抗剪试验研究.pdf

《冷成型钢冲压连接节点的抗剪试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浙江建筑，第29卷，第2期，2012年2月ZhejiangConstruction，Vo1．29，No．2，Feb．2012冷成型钢冲压连接节点的抗剪试验研究～’．ExperimentalStudyoNSheetMetalFOrmingJointviaShearingTest杨。扬，胡彦卿ⅣG，HUn．qing。(1．江苏广播电视大学，江苏南京210036；2．江苏交通规划设计院有限公司，江苏南京210005)摘要：冲压连接无需辅助材料，加工快速、便捷，是一种高效、高性能的连接方式，广泛应用于各行业。根据冲压连接原理分析也适用于建筑冷成型钢构件的连接，在此对这

2、种连接方式的抗剪性能进行研究。关键词：冷成型钢；冲压连接；抗剪中图分类号：TU392．1文献标识码：A文章编号：1008—3707(2012)02—0015—04冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)两方面研究冲压节点的抗剪性能。上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变1试验材料形，从而获得所需零件(俗称冲压件或冲件)的一种压力加工方法，所以也叫冷冲压或板料冲压¨。这试验采用Imm冷轧钢板和2mm镀锌钢板分种技术被广泛地应用于家用电器、汽车等产品的生别作为冲压连接试验的母材进行研究，其材料力学产中，现在正逐渐在建筑业中发展起来。在国外，一性能见表1。种采

3、用冲压连接的冷成型钢框架的房屋正在兴起。本文主要对这种新兴的建筑构件连接技术表1材料力学性能表的抗剪性能进行研究。圆形冲压节点是利用一套简单的圆形凸模和凹模，在专用的压力装置上通过一个简单的冲压过程，将被连接的板件挤压进凹模，依靠板件之间的镶嵌实现连接。具体过程是：凸模下行接触材料使其受压弯曲并局部发生塑性变形，当凸模继续下行时，底部材料受压变薄，而此时凹模的环形凹槽对下2试验现象部板料的圆角处无约束，材料在冲压力的作用下向凹槽处流动，填充凹模的环形凹槽，这时上部板料圆从呈现的试验现象发现冲压连接的破坏方式通角处的材料向周边流动，由于凹模的圆角处材料组常有两种

4、：第一种破坏方式见图1a)，即连接板件在织得到强化，材料不再向上流动，材料被挤向周边，载荷作用下发生轴向剥离；第二种破坏方式是由于钢板在径向产生塑性变形，这样上部材料便“嵌入”在连接点的颈状部位没有足够的材料，在荷载作用下部材料中，此时冲压连接圆点形成，上下层板材实下导致颈状部位破裂，形成剪切断口，见图1b)。在现连接。本文主要从冲压节点的深度与节点的大小某种情况下，这两种破坏方式可能同时发生。收稿日期：2011—12—19．’作者简介：杨扬(1979一)，女，浙江乐清人，讲师，从事建筑结构及钢结构的理论和实际应用研究。16浙江建筑2012年第29卷23456

5、789m¨3．2试验结果分析OOOO1l11l113j2．1底厚值对抗剪承鲫载鹏力虬的影响∞∞连接％点m的加一一底部厚度(见图2)的大小与连接强度有关，减小加∞鼹卯OOO550OO5005a)剥离破坏b)剪切破坏冲压节点的底厚可以使圆点成型更加充分，但相图1破坏形式应的抗剪强度会有所降低。试验中当底厚值为OOOOO0OOOO0O0．8mm时抗剪强度最低，当底厚值为1．1mm时抗剪强度最高，抗剪强度相差23％。值得注意的是并655555555555非节点的底厚值越大4，节8点8的抗8剪8强8度8就8越高8，8只88是在一定范围内符合这一规律，当值大于1．16mm

6、55555566655后，节点抗剪强度开始下降，值为1．4mm时的节点图2底厚示意图O58∞35％8¨5巧5"3虬5盯O抗剪强度与峰值时相差14％。3．2．2冲压力对底厚的影响通过试验表明，冲3节点深度试验分析压力的大小与底厚值有关，冲压力越大，底厚值3．1试验数据越小，冲压力越小，底厚值越大。需要指出的是如全部采用节点点径为10ml,ll的圆形冲压节点，果值太小，可能造成冲孔而使圆形冲压节点根本母材为2mm镀锌板，在不同节点深度的情况下试无法形成；而值过大，也有可能造成连接剥离，无验结果见表2。法形成有效节点，因此，在操作中选择适当的底厚值十分必要。表2不同

7、底厚冲压节点试验结果表3．2．3模具对节点连接的影响在冲压节点点径试验冲压力凹模d2凸模d1抗剪承破坏相同的情况下，凹模的大小是固定的，即为成型后的组号him／kN／mm／mm载力／kN形式节点点径，但凸模的大小可以改变，凸模直径的改变冲孔将直接影响到节点的成型质量。当凸模直径过大时，由于凹凸模之间的距离太小，需要很大的冲压力才能使材料拉伸幅度增大，材料厚度进一步减小，这样容易产生冲孔现象，使得节点无法形成；当凸模的直径过小时，凹凸模之间的距离太大，材料的拉伸幅度不够，上部钢板无法与下部钢板紧密地“嵌入”在一起，连接无法形成，所以选择适当的模具对节点的成型质量

8、非常关键。3．2．4底厚值与组合板厚度