不銹鋼鋼結構節點連接方法及注意事項及雙夾板連接結構與流程

博主:adminadmin 2022-12-25 06:44:01 條評論
摘要:本發明涉及建筑鋼結構技術領域:、表面改性領域和鉚接緊固技術領域:,具體涉及一種可工程化推廣應用的不銹鋼鋼結構節點連接方法及雙夾板連接結構。背景技術::不銹鋼因其良好的耐腐蝕性能、焊接性能、加工成型性能等優點越來越受到建筑師和結構工程師...

  不銹鋼鋼結構節點連接方法及注意事項及雙夾板連接結構與流程

  本發明涉及建筑鋼結構

  技術領域:

  、表面改性領域和鉚接緊固

  技術領域:

  ,具體涉及一種可工程化推廣應用的不銹鋼鋼結構節點連接方法及雙夾板連接結構。

  背景技術:

  :不銹鋼因其良好的耐腐蝕性能、焊接性能、加工成型性能等優點越來越受到建筑師和結構工程師的青睞。隨著不銹鋼產量的提高以及設計規范的出現,已經有越來越多的國家將不銹鋼作為建筑結構中的重要建筑材料。我國不銹鋼在建筑行業的應用起步較晚,近些年來發展迅速,例如不銹鋼屋頂、不銹鋼的幕墻結構、不銹鋼橋梁等。目前,國內外的研究主要存在以下問題:(1)國內針對不銹鋼連接節點的研究還很少;(2)國外對不銹鋼鋼結構緊固連接研究,緊固件主要是采用高強螺栓,而且研究重點在承壓型連接方式上,缺少對預緊力螺栓連接方式,尤其是摩擦型預緊力螺栓連接方式的研究。摩擦型高強度螺栓連接與承壓型高強度螺栓連接相比,其連接整體性和連接剛度好,變形小,受力可靠,耐疲勞,實際強度儲備大,主要用于重要的結構或承受動力荷載的結構。高強螺栓摩擦型連接是以外剪力達到板件接觸面間由螺栓預緊力所提供的可能最大摩擦力為極限狀態,也即是保證連接在整個使用期間內,外剪力不超過最大摩擦力,板件不會發生相對滑移變形(螺桿和孔壁之間始終保持原有的間隙量)。因此,摩擦型螺栓連接的承載力主要與螺栓預緊力值和摩擦面的抗滑移系數有關。根據相關鋼結構標準的要求,摩擦型緊固連接需要具備以下關鍵條件:(1)連接副的強度達到10.9級;(2)螺栓連接副的扭矩系數平均值為0.11~0.15,扭矩系數標準偏差小于等于0.010;(3)連接接觸摩擦面的抗滑移系數大于0.45。以上條件對于普通碳鋼鋼結構來說,比較容易實現。然而,對于不銹鋼鋼結構來說,由于不銹鋼結構采用高強螺栓進行連結時,螺紋牙間的相互運動所產生的壓力與摩擦力會破壞并抹去螺紋牙上的氧化膜層,而摩擦產生的熱能將加劇氧化膜層的損壞速度。氧化膜層的損壞使得金屬牙紋直接發生相互作用力,進而發生粘著現象。正是由于不銹鋼及其合金的這種防銹蝕性,使得不銹鋼螺紋聯結咬死的情況極易發生。目前采用10.9級的高強不銹鋼螺栓由于緊固扭矩大,更易產生螺紋咬合,造成螺栓連接副的扭矩系數高出標準要求3~4倍,無法有效加載所需的緊固預緊力,所以在采用高強不銹鋼螺栓連接時,需要采用特別的工藝避免螺紋咬合,使得螺栓連接副的扭矩系數降到標準要求的0.11~0.15,譬如采用螺紋抗咬合劑等。但有些特殊的場合(如潔凈環境)不能采用螺紋抗咬合劑,以防止螺紋抗咬合劑污染周圍環境。因此,采用特殊的緊固件加載所需的緊固預緊力成為另一種可供選擇的方案。另外,目前不銹鋼摩擦連接時,其摩擦表面在不進行處理或只進行噴砂、拉絲或割痕等常規處理方法的情況下,其抗滑移系數僅為0.2左右,例如,清華大學土木工程系王元清等人在《不銹鋼構件螺栓連接摩擦面抗滑移系數試驗》中公布的研究結果顯示,現有常規方法處理的不銹鋼摩擦面抗滑移系數在0.167-0.217之間,均值為0.19,遠遠不能滿足鋼結構標準中對高強螺栓摩擦型連接摩擦面抗滑移系數不小于0.45的要求,也就是說,如果基于普通的不銹鋼摩擦表面處理方法,是不能將高強螺栓摩擦型連接方式應用于不銹鋼鋼結構中。為此也需要采用特殊的處理方法使得不銹鋼摩擦連接時,其摩擦面的抗滑移系數達到或超過0.45。綜上所述,要實現將摩擦型連接方式應用于不銹鋼鋼結構中,應提供一種特殊的不銹鋼鋼結構節點連接方法和雙夾板連接結構。技術實現要素:鑒于上述的分析,本發明旨在提供一種不銹鋼鋼結構節點連接方法及雙夾板連接結構,用以解決現有不銹鋼鋼結構節點連接表面的抗滑移系數達不到鋼結構標準中對高強螺栓摩擦型連接抗滑移系數不小于0.45的要求以及采用高強不銹鋼螺栓易發生“咬合”現象,無法加載所需的緊固預緊力,導致普通碳鋼常用的摩擦型連接方式不能應用于不銹鋼鋼結構中的問題。本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的:一方面,提供一種不銹鋼鋼結構節點連接方法,對不銹鋼連接板的接觸面a和不銹鋼被連接件的兩個接觸面b進行表面粗化處理;采用高強不銹鋼環槽鉚釘連接副作為不銹鋼連接板和不銹鋼被連接件的緊固連接件。進一步地,接觸面a與接觸面b的表面形狀相適配。進一步地,接觸面a進行噴丸處理,接觸面b進行熱噴涂處理;或者,對接觸面a進行熱噴涂處理,觸面b進行噴丸處理。進一步地,進行噴丸處理,使接觸面的表面粗糙度為ra5-10μm。進一步地,高強不銹鋼環槽鉚釘連接副的強度等級為10.9級。進一步地,高強不銹鋼環槽鉚釘連接副包括高強不銹鋼環槽鉚釘、套環和墊圈。進一步地,熱噴涂處理采用等離子熱噴涂或超音速火焰熱噴涂,噴涂的粉末為不銹鋼粉末,涂層厚度為100-150μm。另一方面,還提供一種不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構,采用上述連接方法連接,包括不銹鋼被連接件、不銹鋼連接板和高強不銹鋼環槽鉚釘連接副;不銹鋼連接板和不銹鋼被連接件采用高強不銹鋼環槽鉚釘連接副緊固連接。進一步地,不銹鋼被連接件和不銹鋼連接板上均設有連接孔,連接孔與高強不銹鋼環槽鉚釘相適配。進一步地,不銹鋼被連接件的結構為板狀結構、h型鋼結構或t型梁結構中的一種或多種。與現有技術相比,本發明至少具有如下有益效果之一:1)本發明提供的不銹鋼鋼結構節點連接方法,對不銹鋼連接板的接觸面a和不銹鋼被連接件的兩個接觸面b進行特殊的表面粗化處理使得抗滑移系數達到0.45以上,連接接觸的兩個表面采取了不同的粗化處理方式,其中一個面采用噴丸處理,噴丸的材質為不銹鋼,噴完后的表面粗糙度達到ra5-10μm,表面潔凈度達到sa2.5;另一個表面采用熱噴涂處理,噴涂粉末的材質也是與基體相同的不銹鋼粉末,涂層的厚度達到100-150μm,在噴涂前需要對基體表面進行去除油污和噴砂(丸)預處理,表面潔凈度達到sa2.5。2)本發明提供的不銹鋼鋼結構節點連接方法,采用10.9級高強不銹鋼環槽鉚釘連接副作為不銹鋼連接板和不銹鋼被連接件的緊固連接件,環槽鉚釘連接技術是利用胡克定律,采用環槽鉚釘鉚接工具,軸向拉伸鉚釘,徑向擠壓套環,使套環內徑金屬流動到鉚釘的環槽中,形成永久的金屬塑性變形連接。這種連接方式相對于螺栓連接有以下幾方面優點:(a)連接的軸力波動范圍可以控制在5%以內,與螺栓的軸力波動范圍25%相比具有更好一致性;(b)同等規格的環槽鉚釘可提供的預緊力值比高強螺栓大10%以上,對摩擦型節點連接設計能產生更大的抗滑移載荷,節點連接更安全。(c)良好的防松性能;(d)更好的抗疲勞性能,相同疲勞極限下鉚釘的疲勞壽命為螺栓的3倍以上;(e)獨特的鎖環結構為環槽鉚釘的連接部位提供了更高的防腐蝕性能,降低了延遲斷裂的概率;(f)安裝過程不會產生高強不銹鋼螺栓螺紋咬死的現象,不需要使用抗咬合劑,不會對安裝環境產生污染;(g)由于鉚釘的安裝采用便攜專用的液壓鉚接工具,安裝效率遠高于螺栓的安裝效率。3)本發明所提供的不銹鋼鋼結構節點連接的方法,可工程化實現不銹鋼鋼結構采用更可靠精度更高的安裝連接方式-高強緊固件摩擦型連接,工藝步驟簡單,工作效率高,成品率高,節點受力均勻可靠,能夠廣泛應用于不銹鋼鋼結構的制造安裝,減小不銹鋼鋼結構的安裝變形,提高不銹鋼鋼結構連接的安全冗余。本發明中,上述各技術方案之間還可以相互組合,以實現更多的優選組合方案。本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分優點可從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過說明書以及附圖中所特別指出的內容中來實現和獲得。附圖說明附圖僅用于示出具體實施例的目的,而并不認為是對本發明的限制,在整個附圖中,相同的參考符號表示相同的部件。圖1為本發明實施例中不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構的結構示意圖一;圖2為本發明實施例中不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構的結構示意圖二;圖3為本發明實施例中高強不銹鋼環槽鉚釘的工作原理示意圖;圖4為本發明實施例中h型鋼結構連接的結構示意圖;圖5為本發明實施例中兩栓抗滑移系數測試試件的結構示意圖。附圖標記:1-不銹鋼被連接件;2-高強不銹鋼環槽鉚釘;3-不銹鋼連接板;4-套環;5-墊圈。具體實施方式下面結合附圖來具體描述本發明的優選實施例,其中,附圖構成本申請一部分,并與本發明的實施例一起用于闡釋本發明的原理,并非用于限定本發明的范圍。實施例1本發明的一個具體實施例,公開了一種不銹鋼鋼結構節點連接方法,該方法在確保連接副施加的預緊力滿足鋼結構標準要求的軸向預緊力值和實現連接接觸面的抗滑移系數滿足鋼結構標準的要求0.45以上兩個方面進行了改進,該不銹鋼鋼結構節點連接方法為:對不銹鋼連接板3的接觸面a和不銹鋼被連接件1的兩個接觸面b進行表面粗化處理,采用高強不銹鋼環槽鉚釘連接副作為不銹鋼連接板3和不銹鋼被連接件1的緊固連接件。本實施例中,對接觸面進行表面粗化處理采用不同的處理方式,示例性的,對不銹鋼連接板3的接觸面a進行噴丸處理,不銹鋼被連接件1的兩個接觸面b進行熱噴涂處理;或者,對不銹鋼連接板3的接觸面a進行熱噴涂處理,不銹鋼被連接件1的兩個接觸面b進行噴丸處理。其中,采用的熱噴涂處理方式包括但不限定于等離子熱噴涂或超音速火焰熱噴涂,噴涂的粉末為不銹鋼粉末,涂層厚度為100-150μm。本實施例的不銹鋼結構節點連接方法適用于各種類型的不銹鋼被連接件的連接,不銹鋼被連接件1的結構包括但不限定于板狀結構、h型鋼結構、t型梁結構等。不銹鋼被連接件1連接處的兩個接觸面b的表面形狀可以為平面、曲面以及其他不規則形狀,不銹鋼連接板3的接觸面a與不銹鋼被連接件1的接觸面b的表面形狀相適配,接觸面a與接觸面b能夠實現無縫接觸。本實施例中,不銹鋼連接板3和不銹鋼被連接件1的緊固連接件采用10.9級高強不銹鋼環槽鉚釘連接副,高強不銹鋼環槽鉚釘連接副包括高強不銹鋼環槽鉚釘2、套環4和墊圈5,高強不銹鋼環槽鉚釘2為10.9級高強不銹鋼短尾環槽鉚釘。高強不銹鋼環槽鉚釘連接副的各項指標都能達到鋼結構用高強螺栓(gb/t3098.1-2010)的各項指標。利用高強不銹鋼環槽鉚釘2進行緊固時,將高強不銹鋼環槽鉚釘2穿入連接孔,套環4和墊圈5套在環槽螺釘的釘桿上;按下開關,環槽鉚釘槍的槍頭的卡爪抱緊在釘桿尾部的螺紋上,槍頭的滑套沿軸向推進,軸向拉伸鉚釘的同時徑向擠壓套環4,使套環4內徑金屬壓入到鉚釘的環槽中;達到設計夾緊力后,槍頭的滑套沿軸向退出,卡爪松開釘桿尾部,鉚接完成,形成永久的金屬塑性變形連接,其工作原理如圖3所示。本實施例中,采用高強不銹鋼環槽鉚釘2進行不銹鋼結構節點連接時,具有如下優點:連接的軸力波動范圍可以控制在5%以內,與高強螺栓的25%相比具有更好的一致性;同等規格的環槽鉚釘可提供的預緊力值比高強螺栓大10%以上,對摩擦型節點連接設計能產生更大的抗滑移載荷,節點連接更安全;具有更好的防松性能和更好的抗疲勞性能,相同疲勞極限下鉚釘的疲勞壽命為螺栓的3倍以上;獨特的鎖環結構為環槽鉚釘的連接部位提供了更高的防腐蝕性能,降低了延遲斷裂的概率;安裝過程不會產生高強不銹鋼螺栓螺紋咬死的現象,不使用抗咬合劑,不會對安裝環境產生污染;由于鉚釘的安裝采用便攜專用的液壓鉚接工具,安裝效率遠高于螺栓的安裝效率。本實施例中,以不銹鋼被連接件1的“接觸面a”、不銹鋼連接板3的“接觸面b”為例,對接觸面a和接觸面b進行處理的工藝步驟進行詳細說明,具體為:對接觸面a進行噴丸處理,使其表面粗糙度為ra5-10μm。具體的,對接觸面a噴丸處理前,對接觸面a采用除油劑或酒精擦拭去除油污。噴丸采用的金屬磨料為不銹鋼鑄鋼丸或鋼絲切丸,磨料的硬度適中、有棱角、干燥(含水量<2%)、無雜質,磨料粒度為1.2-2.0mm。噴丸用的壓縮空氣經冷卻裝置及油水分離器處理,以保證壓縮空氣干燥、無油;噴丸操作時,空壓機氣壓為0.2mpa-0.65mpa,氣壓變幅為0.05mpa-0.1mpa。噴嘴到接觸面a的距離為100-300mm。噴射方向與接觸面a的法線夾角為30°-40°,采用與接觸面a的法線夾角30°-40°的噴射角度能夠避免垂直噴射造成對基體表面沖擊過大,以及反射的丸粒對噴嘴的損傷。噴丸后,使金屬結構表面清潔度達到sa2.5。接觸面a噴丸處理后,使接觸面a的表面粗糙度達到ra5-10μm。對接觸面b進行超音速火焰熱噴涂處理,噴涂材料為不銹鋼粉末,涂層厚度為100-150μm。對對接觸面b進行超音速火焰熱噴涂處理包括步驟s1和s2,具體步驟為:步驟s1:對不銹鋼接觸面b進行噴砂除銹預處理。熱噴涂前,對不銹鋼接觸面b進行表面預處理,使其表面清潔度達到sa2.5級。對不銹鋼接觸面b進行噴砂除銹的工藝為:先采用除油劑或酒精擦洗去除油污,然后進行噴砂處理。噴砂處理采用無水、無油、壓縮空氣噴砂,噴砂時壓縮空氣工作壓力為0.6~0.8mpa,磨料噴射方向與接觸面b法線之間的夾角為15~30°,噴嘴到接觸面b的距離為100~300mm,磨料粒徑為15~45目。所采用的壓縮空氣經冷卻裝置及油水分離器處理,保證壓縮空氣清潔、干燥、無油。步驟s2:超音速火焰熱噴涂處理,在接觸面b上噴涂厚度為100-150μm的涂層。在完成噴砂除銹的接觸面b上噴涂厚度為100-150μm的涂層,涂層與基體結合力大于50mpa,孔隙率小于1.5%。噴涂技術參數包括:氧氣流量500~700nlpm,燃油流量15~22l/h,載氣流量4~5nlpm,輔助冷卻空氣壓力3~5bar,噴涂距離250~350mm,送粉量40~80g/min。利用上述參數完成不銹鋼接觸面b表面的噴涂涂層,涂層無氣泡、裂紋、流掛、脫落、漏涂等缺陷,且涂層色澤均勻一致。其中,在步驟s1中,對不銹鋼接觸面b進行噴砂除銹預處理,還包括對壓縮空氣含水油檢測步驟。若壓縮空氣含水油檢測合格,方可使用,進行噴砂操作;若檢測不合格,則對壓縮空氣重新進行冷卻裝置及油水分離器處理,直至檢測合格,再進行噴砂操作。對接觸面b進行噴砂除銹工藝,還包括表面清潔度檢測步驟。通過肉眼及顯微鏡觀察噴砂除銹后的接觸面b的表面,觀察到經噴砂除銹處理后的基體表面呈現金屬本色,無殘存氧化皮、型砂、銹跡、焊渣及油污,并且表面清潔度至少達到sa2.5級,則表面清潔度合格,若不合格,則重新對不銹鋼接觸面b進行噴砂除銹處理,直至表面清潔度合格,進行下一步操作。其中,在步驟s2中,對接觸面b進行超音速火焰熱噴涂過程中,噴涂涂層間隔時間在6小時以內,當空氣相對濕度高于60%時,噴涂涂層間隔時間在4小時以內。噴涂涂層間隔時間,是指涂層間的干燥時間,也即當一層涂層完成噴涂后、下一層涂層噴涂前的時間。如果在上述噴涂涂層間隔時間內未進行涂層涂裝或接觸面b出現返銹現象,重新徹底進行噴砂除銹處理。本實施例中,采用噴涂粉末的主要成分為304不銹鋼,噴涂粉末的顆粒度為20-50μm。噴涂前,對噴涂粉末進行烘干處理,烘干溫度為100℃,烘干時間為2小時,以避免噴涂過程中粉末結塊、流動性減弱。參考我國jgj82-2011《鋼結構高強度螺栓連接技術規程》中抗滑移系數質量驗收要求,采用雙摩擦面兩栓連接的方式,如圖5所示,不銹鋼被連接件1的兩個接觸面b均進行超音速火焰熱噴涂處理,不銹鋼連接板3的接觸面a進行噴丸處理,不銹鋼連接板3上設有4個螺栓孔,不銹鋼被連接件1的端部設有2個螺栓孔,兩個不銹鋼被連接件1設置螺栓孔的一端對接后,不銹鋼被連接件1對接處的上下表面各安裝一塊不銹鋼連接板3,通過4個螺栓將1與不銹鋼連接板3緊固連接。試件尺寸見表1,其中,試件的不銹鋼被連接件1采用奧氏體304不銹鋼對接焊接q345普通鋼,用以固定端頭夾具,不銹鋼連接板3采用奧氏體304不銹鋼。表1試件尺寸表蓋板尺寸/mm內板尺寸/mm螺栓種類螺栓直徑/mm313×100×10340×100×2010.9級工具螺栓20試驗時,采用100噸液壓式萬能試驗機進行加載,手動控制加載,速度控制在2~4kn/s,拉伸至試件發生滑動破壞,測得此時滑動荷載值nv,從而計算獲得試件的抗滑移系數。抗滑移系數的計算公式為:其中,nv為滑動荷載值,kn;nf為傳力摩擦面數目,由于采用雙摩擦面兩栓連接方式,nf取值為2;pi為第i號螺栓的預緊力單位kn;m為試件滑移一側高強度螺栓數目。表2示出了9個試件的測試結果,結果顯示,利用本實施例提供的不銹鋼鋼結構節點連接方法,摩擦型連接摩擦面的抗滑移系數為0.45-0.69,均值為0.60,滿足鋼結構標準中對高強螺栓摩擦型連接摩擦面抗滑移系數不小于0.45的要求。因此,本實施例提供的不銹鋼鋼結構節點連接方法,能夠將高強連接副摩擦型連接方式應用于不銹鋼鋼結構中。表2測試結果表與現有技術相比,本實施例提供的不銹鋼鋼結構節點連接方法,采用高強不銹鋼環槽鉚釘施加的預緊力能夠滿足鋼結構標準要求的軸向預緊力值,從而保證連接接觸面有足夠的壓力;同時,通過對接觸面a進行噴丸處理,使其表面粗糙度為ra5-10μm、對接觸面b進行超音速火焰熱噴涂不銹鋼粉末,能夠使摩擦型連接摩擦面抗滑移系數大于等于0.45,實現不銹鋼鋼結構更可靠、精度更高的安裝連接方式-高強緊固件摩擦型連接,工藝步驟簡單,工作效率高,成品率高,節點受力均勻可靠,能夠廣泛應用于不銹鋼鋼結構的制造安裝,減小不銹鋼鋼結構的安裝變形,提高不銹鋼鋼結構連接的安全冗余,在不銹鋼建筑領域應用前景廣泛,具有重要意義。實施例2本發明的又一具體實施例,公開了一種基于實施例1中的連接方法的不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構,如圖1至圖2所示,不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構包括不銹鋼被連接件1、不銹鋼連接板3和高強不銹鋼環槽鉚釘連接副,不銹鋼連接板3和不銹鋼被連接件1采用高強不銹鋼環槽鉚釘連接副緊固連接。其中,不銹鋼被連接件1的接觸面、不銹鋼連接板3的接觸面均經粗化處理,具體的,不銹鋼連接板3的接觸面a經噴丸處理,不銹鋼被連接件1的兩個接觸面b經超音速火焰熱噴涂處理;或者,不銹鋼連接板3的接觸面a經超音速火焰熱噴涂處理,不銹鋼被連接件1的兩個接觸面b經噴丸處理。本實施例中,不銹鋼被連接件1和不銹鋼連接板3上均設有連接孔,如螺釘孔,連接孔與高強不銹鋼環槽鉚釘相適配。其中,不銹鋼連接板3上連接孔的數量是不銹鋼被連接件1上連接孔數量的2倍,優選地,不銹鋼被連接件1上設有至少2個連接孔,不銹鋼連接板3上至少設有4個連接孔。本實施例中,高強不銹鋼環槽鉚釘連接副包括高強不銹鋼環槽鉚釘2、套環4和墊圈5,高強不銹鋼環槽鉚釘2為10.9級高強不銹鋼短尾環槽鉚釘。本實施例中,不銹鋼被連接件1的結構包括但不限定于板狀結構、h型鋼結構、t型梁結構等結構,連接時,不銹鋼被連接件1可以為板狀結構、h型鋼結構、t型梁結構中的一種或多種。同時,不銹鋼被連接件1連接處的兩個接觸面b的表面形狀可以為平面、曲面以及其他不規則形狀,不銹鋼連接板3的接觸面a與不銹鋼被連接件1的接觸面b的表面形狀相適配,接觸面a與接觸面b能夠實現無縫接觸。進一步的,當連接兩個不銹鋼被連接件1且不銹鋼被連接件1為不銹鋼板時,不銹鋼連接板3為連接板,連接板設有多個連接孔,多個連接孔均勻分布,不銹鋼板的端部配套設有多個連接孔,兩塊不銹鋼板設置連接孔的一端對接后,兩塊不銹鋼板對接處的上、下表面各安裝一塊連接板,通過多個高強不銹鋼環槽鉚釘2將不銹鋼板與連接板緊固連接。進一步的,當連接兩個不銹鋼被連接件1且不銹鋼被連接件1的待連接部位一側為凸形曲面了、另一側為凹形曲面時,不銹鋼連接板3的數量為兩個,其中一個不銹鋼連接板3的接觸面a為凹形曲面結構,與不銹鋼被連接件1的凸形曲面相適配,另一個不銹鋼連接板3的接觸面a為凸形曲面結構,與不銹鋼被連接件1的凹形曲面相適配。連接時,將兩個不銹鋼連接板扣合在不銹鋼被連接件1的兩個曲面上,利用多個高強不銹鋼環槽鉚釘2將不具有曲面接觸面的不銹鋼被連接件1與不銹鋼連接板3緊固連接。進一步的,不銹鋼被連接件1為h型鋼結構,h型鋼結構的連接處均為板狀結構,h型鋼結構包括腹板和翼緣板,板由于腹板與上、下翼緣板垂直并且位于上、下翼緣板的中間位置,上、下翼緣板均被腹板隔成兩部分,因此,連接兩個h型鋼結構需要采用3個節點連接結構單元,如圖4所示,兩腹板的連接采用兩塊尺寸相同的不銹鋼連接板3進行連接,兩個h型鋼結構的上翼緣板或兩個下翼緣板的連接均采用三塊不銹鋼連接板3進行連接,其中兩塊不銹鋼連接板3面積相等,均為另一塊不銹鋼連接板3面積的一半。本實施例中,當不銹鋼連接板3的接觸面a為曲面結構或其他不規則結構面時,也即不銹鋼連接板3的一個側面為曲面結構或其他不規則結構面時,不銹鋼連接板3的另一側面為平面結構,平面結構便于高強不銹鋼環槽鉚釘2的安裝與緊固。本實施例中,接觸面a經噴丸處理,接觸面a的表面粗糙度為ra5-10μm;接觸面b經超音速火焰熱噴涂處理,噴涂材料為不銹鋼粉末,涂層厚度為100-150μm。經測試,本實施例的不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構,摩擦型連接摩擦面抗滑移系數為0.45-0.69,滿足鋼結構標準中對高強連接副摩擦型連接摩擦面抗滑移系數不小于0.45的要求。與現有技術相比,本實施例提供的不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構,采用環槽鉚釘連接副施加的預緊力能夠滿足鋼結構標準要求的軸向預緊力值,從而保證連接接觸面有足夠的壓力;同時,通過對接觸面a進行噴丸處理,使其表面粗糙度為ra5-10μm、對接觸面b進行超音速火焰熱噴涂不銹鋼粉末,能夠使高強連接副摩擦型連接摩擦面抗滑移系數大于等于0.45,實現不銹鋼鋼結構更可靠、精度更高的安裝連接方式-高強緊固件摩擦型連接,工藝步驟簡單,工作效率高,成品率高,節點受力均勻可靠,能夠廣泛應用于不銹鋼鋼結構的制造安裝,減小不銹鋼鋼結構的安裝變形,提高不銹鋼鋼結構連接的安全冗余,在不銹鋼建筑領域應用前景廣泛,具有重要意義。以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本

  技術領域:

  的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12

  技術特征:

  1.一種不銹鋼鋼結構節點連接方法,其特征在于,對不銹鋼連接板(3)的接觸面a和不銹鋼被連接件(1)的兩個接觸面b進行表面粗化處理;

  采用高強不銹鋼環槽鉚釘連接副作為不銹鋼連接板(3)和不銹鋼被連接件(1)的緊固連接件。

  2.根據權利要求1所述的不銹鋼鋼結構節點連接方法,其特征在于,所述接觸面a與接觸面b的表面形狀相適配。

  3.根據權利要求1或2所述的不銹鋼鋼結構節點連接方法,其特征在于,接觸面a進行噴丸處理,接觸面b進行熱噴涂處理;或者,對接觸面a進行熱噴涂處理,觸面b進行噴丸處理。

  4.根據權利要求3所述的不銹鋼鋼結構節點連接方法,其特征在于,進行噴丸處理,使接觸面的表面粗糙度為ra5-10μm。

  5.根據權利要求1或2所述的不銹鋼鋼結構節點連接方法,其特征在于,所述高強不銹鋼環槽鉚釘連接副的強度等級為10.9級。

  6.根據權利要求5所述的不銹鋼鋼結構節點連接方法,其特征在于,所述高強不銹鋼環槽鉚釘連接副包括高強不銹鋼環槽鉚釘、套環和墊圈。

  7.根據權利要求1至6所述的不銹鋼鋼結構節點連接方法,其特征在于,熱噴涂處理采用等離子熱噴涂或超音速火焰熱噴涂,噴涂粉末為不銹鋼粉末,涂層厚度為100-150μm。

  8.一種不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構,采用權利要求1至7任一項所述連接方法連接,其特征在于,包括不銹鋼被連接件(1)、不銹鋼連接板(3)和高強不銹鋼環槽鉚釘連接副;

  所述不銹鋼連接板(3)和不銹鋼被連接件(1)采用高強不銹鋼環槽鉚釘連接副緊固連接。

  9.根據權利要求8所述的不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構,其特征在于,所述不銹鋼被連接件(1)和不銹鋼連接板(3)上均設有連接孔,所述連接孔與高強不銹鋼環槽鉚釘相適配。

  10.根據權利要求8或9所述的不銹鋼鋼結構節點雙夾板連接結構,其特征在于,所述不銹鋼被連接件(1)的結構為板狀結構、h型鋼結構或t型梁結構中的一種或多種。

  技術總結

  本發明涉及一種不銹鋼鋼結構節點連接方法及雙夾板連接結構,屬于建筑鋼結構技術領域、表面改性領域和鉚接緊固技術領域,解決了現有不銹鋼鋼結構節點連接方法無法將普通碳鋼常用的摩擦型連接方式應用于不銹鋼鋼結構中的問題。不銹鋼鋼結構節點連接方法采用高強不銹鋼環槽短尾鉚釘作為緊固件,提供節點連接結構摩擦接觸面的預緊力;并對節點連接結構的接觸面進行特殊的表面粗化處理,使其抗滑移系數達到鋼結構標準要求的0.45以上,從而實現不銹鋼鋼結構節點摩擦型高強緊固連接的工程化應用。

  技術研發人員:何偉;李華峰;馬驍妍;衡月昆;朱忠義;秦凱;嚴永忠;錢小輝;裴亞田;王元清;張天雄

  受保護的技術使用者:中國科學院高能物理研究所

  技術研發日:2020.01.08

  技術公布日:2020.06.05