不锈钢钢结构节点连接方法及注意事项及双夹板连接结构与流程

本发明涉及建筑钢结构
技术领域:
、表面改性领域和铆接紧固
技术领域:
,具体涉及一种可工程化推广应用的不锈钢钢结构节点连接方法及双夹板连接结构。
背景技术:
:不锈钢因其良好的耐腐蚀性能、焊接性能、加工成型性能等优点越来越受到建筑师和结构工程师的青睐。随着不锈钢产量的提高以及设计规范的出现,已经有越来越多的国家将不锈钢作为建筑结构中的重要建筑材料。我国不锈钢在建筑行业的应用起步较晚,近些年来发展迅速,例如不锈钢屋顶、不锈钢的幕墙结构、不锈钢桥梁等。目前,国内外的研究主要存在以下问题:(1)国内针对不锈钢连接节点的研究还很少;(2)国外对不锈钢钢结构紧固连接研究,紧固件主要是采用高强螺栓,而且研究重点在承压型连接方式上,缺少对预紧力螺栓连接方式,尤其是摩擦型预紧力螺栓连接方式的研究。摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接相比,其连接整体性和连接刚度好,变形小,受力可靠,耐疲劳,实际强度储备大,主要用于重要的结构或承受动力荷载的结构。高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓预紧力所提供的可能最大摩擦力为极限状态,也即是保证连接在整个使用期间内,外剪力不超过最大摩擦力,板件不会发生相对滑移变形(螺杆和孔壁之间始终保持原有的间隙量)。因此,摩擦型螺栓连接的承载力主要与螺栓预紧力值和摩擦面的抗滑移系数有关。根据相关钢结构标准的要求,摩擦型紧固连接需要具备以下关键条件:(1)连接副的强度达到10.9级;(2)螺栓连接副的扭矩系数平均值为0.11~0.15,扭矩系数标准偏差小于等于0.010;(3)连接接触摩擦面的抗滑移系数大于0.45。以上条件对于普通碳钢钢结构来说,比较容易实现。然而,对于不锈钢钢结构来说,由于不锈钢结构采用高强螺栓进行连结时,螺纹牙间的相互运动所产生的压力与摩擦力会破坏并抹去螺纹牙上的氧化膜层,而摩擦产生的热能将加剧氧化膜层的损坏速度。氧化膜层的损坏使得金属牙纹直接发生相互作用力,进而发生粘着现象。正是由于不锈钢及其合金的这种防锈蚀性,使得不锈钢螺纹联结咬死的情况极易发生。目前采用10.9级的高强不锈钢螺栓由于紧固扭矩大,更易产生螺纹咬合,造成螺栓连接副的扭矩系数高出标准要求3~4倍,无法有效加载所需的紧固预紧力,所以在采用高强不锈钢螺栓连接时,需要采用特别的工艺避免螺纹咬合,使得螺栓连接副的扭矩系数降到标准要求的0.11~0.15,譬如采用螺纹抗咬合剂等。但有些特殊的场合(如洁净环境)不能采用螺纹抗咬合剂,以防止螺纹抗咬合剂污染周围环境。因此,采用特殊的紧固件加载所需的紧固预紧力成为另一种可供选择的方案。另外,目前不锈钢摩擦连接时,其摩擦表面在不进行处理或只进行喷砂、拉丝或割痕等常规处理方法的情况下,其抗滑移系数仅为0.2左右,例如,清华大学土木工程系王元清等人在《不锈钢构件螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验》中公布的研究结果显示,现有常规方法处理的不锈钢摩擦面抗滑移系数在0.167-0.217之间,均值为0.19,远远不能满足钢结构标准中对高强螺栓摩擦型连接摩擦面抗滑移系数不小于0.45的要求,也就是说,如果基于普通的不锈钢摩擦表面处理方法,是不能将高强螺栓摩擦型连接方式应用于不锈钢钢结构中。为此也需要采用特殊的处理方法使得不锈钢摩擦连接时,其摩擦面的抗滑移系数达到或超过0.45。综上所述,要实现将摩擦型连接方式应用于不锈钢钢结构中,应提供一种特殊的不锈钢钢结构节点连接方法和双夹板连接结构。技术实现要素:鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种不锈钢钢结构节点连接方法及双夹板连接结构,用以解决现有不锈钢钢结构节点连接表面的抗滑移系数达不到钢结构标准中对高强螺栓摩擦型连接抗滑移系数不小于0.45的要求以及采用高强不锈钢螺栓易发生“咬合”现象,无法加载所需的紧固预紧力,导致普通碳钢常用的摩擦型连接方式不能应用于不锈钢钢结构中的问题。本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:一方面,提供一种不锈钢钢结构节点连接方法,对不锈钢连接板的接触面a和不锈钢被连接件的两个接触面b进行表面粗化处理;采用高强不锈钢环槽铆钉连接副作为不锈钢连接板和不锈钢被连接件的紧固连接件。进一步地,接触面a与接触面b的表面形状相适配。进一步地,接触面a进行喷丸处理,接触面b进行热喷涂处理;或者,对接触面a进行热喷涂处理,触面b进行喷丸处理。进一步地,进行喷丸处理,使接触面的表面粗糙度为ra5-10μm。进一步地,高强不锈钢环槽铆钉连接副的强度等级为10.9级。进一步地,高强不锈钢环槽铆钉连接副包括高强不锈钢环槽铆钉、套环和垫圈。进一步地,热喷涂处理采用等离子热喷涂或超音速火焰热喷涂,喷涂的粉末为不锈钢粉末,涂层厚度为100-150μm。另一方面,还提供一种不锈钢钢结构节点双夹板连接结构,采用上述连接方法连接,包括不锈钢被连接件、不锈钢连接板和高强不锈钢环槽铆钉连接副;不锈钢连接板和不锈钢被连接件采用高强不锈钢环槽铆钉连接副紧固连接。进一步地,不锈钢被连接件和不锈钢连接板上均设有连接孔,连接孔与高强不锈钢环槽铆钉相适配。进一步地,不锈钢被连接件的结构为板状结构、h型钢结构或t型梁结构中的一种或多种。与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果之一:1)本发明提供的不锈钢钢结构节点连接方法,对不锈钢连接板的接触面a和不锈钢被连接件的两个接触面b进行特殊的表面粗化处理使得抗滑移系数达到0.45以上,连接接触的两个表面采取了不同的粗化处理方式,其中一个面采用喷丸处理,喷丸的材质为不锈钢,喷完后的表面粗糙度达到ra5-10μm,表面洁净度达到sa2.5;另一个表面采用热喷涂处理,喷涂粉末的材质也是与基体相同的不锈钢粉末,涂层的厚度达到100-150μm,在喷涂前需要对基体表面进行去除油污和喷砂(丸)预处理,表面洁净度达到sa2.5。2)本发明提供的不锈钢钢结构节点连接方法,采用10.9级高强不锈钢环槽铆钉连接副作为不锈钢连接板和不锈钢被连接件的紧固连接件,环槽铆钉连接技术是利用胡克定律,采用环槽铆钉铆接工具,轴向拉伸铆钉,径向挤压套环,使套环内径金属流动到铆钉的环槽中,形成永久的金属塑性变形连接。这种连接方式相对于螺栓连接有以下几方面优点:(a)连接的轴力波动范围可以控制在5%以内,与螺栓的轴力波动范围25%相比具有更好一致性;(b)同等规格的环槽铆钉可提供的预紧力值比高强螺栓大10%以上,对摩擦型节点连接设计能产生更大的抗滑移载荷,节点连接更安全。(c)良好的防松性能;(d)更好的抗疲劳性能,相同疲劳极限下铆钉的疲劳寿命为螺栓的3倍以上;(e)独特的锁环结构为环槽铆钉的连接部位提供了更高的防腐蚀性能,降低了延迟断裂的概率;(f)安装过程不会产生高强不锈钢螺栓螺纹咬死的现象,不需要使用抗咬合剂,不会对安装环境产生污染;(g)由于铆钉的安装采用便携专用的液压铆接工具,安装效率远高于螺栓的安装效率。3)本发明所提供的不锈钢钢结构节点连接的方法,可工程化实现不锈钢钢结构采用更可靠精度更高的安装连接方式-高强紧固件摩擦型连接,工艺步骤简单,工作效率高,成品率高,节点受力均匀可靠,能够广泛应用于不锈钢钢结构的制造安装,减小不锈钢钢结构的安装变形,提高不锈钢钢结构连接的安全冗余。本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。图1为本发明实施例中不锈钢钢结构节点双夹板连接结构的结构示意图一;图2为本发明实施例中不锈钢钢结构节点双夹板连接结构的结构示意图二;图3为本发明实施例中高强不锈钢环槽铆钉的工作原理示意图;图4为本发明实施例中h型钢结构连接的结构示意图;图5为本发明实施例中两栓抗滑移系数测试试件的结构示意图。附图标记:1-不锈钢被连接件;2-高强不锈钢环槽铆钉;3-不锈钢连接板;4-套环;5-垫圈。具体实施方式下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。实施例1本发明的一个具体实施例,公开了一种不锈钢钢结构节点连接方法,该方法在确保连接副施加的预紧力满足钢结构标准要求的轴向预紧力值和实现连接接触面的抗滑移系数满足钢结构标准的要求0.45以上两个方面进行了改进,该不锈钢钢结构节点连接方法为:对不锈钢连接板3的接触面a和不锈钢被连接件1的两个接触面b进行表面粗化处理,采用高强不锈钢环槽铆钉连接副作为不锈钢连接板3和不锈钢被连接件1的紧固连接件。本实施例中,对接触面进行表面粗化处理采用不同的处理方式,示例性的,对不锈钢连接板3的接触面a进行喷丸处理,不锈钢被连接件1的两个接触面b进行热喷涂处理;或者,对不锈钢连接板3的接触面a进行热喷涂处理,不锈钢被连接件1的两个接触面b进行喷丸处理。其中,采用的热喷涂处理方式包括但不限定于等离子热喷涂或超音速火焰热喷涂,喷涂的粉末为不锈钢粉末,涂层厚度为100-150μm。本实施例的不锈钢结构节点连接方法适用于各种类型的不锈钢被连接件的连接,不锈钢被连接件1的结构包括但不限定于板状结构、h型钢结构、t型梁结构等。不锈钢被连接件1连接处的两个接触面b的表面形状可以为平面、曲面以及其他不规则形状,不锈钢连接板3的接触面a与不锈钢被连接件1的接触面b的表面形状相适配,接触面a与接触面b能够实现无缝接触。本实施例中,不锈钢连接板3和不锈钢被连接件1的紧固连接件采用10.9级高强不锈钢环槽铆钉连接副,高强不锈钢环槽铆钉连接副包括高强不锈钢环槽铆钉2、套环4和垫圈5,高强不锈钢环槽铆钉2为10.9级高强不锈钢短尾环槽铆钉。高强不锈钢环槽铆钉连接副的各项指标都能达到钢结构用高强螺栓(gb/t3098.1-2010)的各项指标。利用高强不锈钢环槽铆钉2进行紧固时,将高强不锈钢环槽铆钉2穿入连接孔,套环4和垫圈5套在环槽螺钉的钉杆上;按下开关,环槽铆钉枪的枪头的卡爪抱紧在钉杆尾部的螺纹上,枪头的滑套沿轴向推进,轴向拉伸铆钉的同时径向挤压套环4,使套环4内径金属压入到铆钉的环槽中;达到设计夹紧力后,枪头的滑套沿轴向退出,卡爪松开钉杆尾部,铆接完成,形成永久的金属塑性变形连接,其工作原理如图3所示。本实施例中,采用高强不锈钢环槽铆钉2进行不锈钢结构节点连接时,具有如下优点:连接的轴力波动范围可以控制在5%以内,与高强螺栓的25%相比具有更好的一致性;同等规格的环槽铆钉可提供的预紧力值比高强螺栓大10%以上,对摩擦型节点连接设计能产生更大的抗滑移载荷,节点连接更安全;具有更好的防松性能和更好的抗疲劳性能,相同疲劳极限下铆钉的疲劳寿命为螺栓的3倍以上;独特的锁环结构为环槽铆钉的连接部位提供了更高的防腐蚀性能,降低了延迟断裂的概率;安装过程不会产生高强不锈钢螺栓螺纹咬死的现象,不使用抗咬合剂,不会对安装环境产生污染;由于铆钉的安装采用便携专用的液压铆接工具,安装效率远高于螺栓的安装效率。本实施例中,以不锈钢被连接件1的“接触面a”、不锈钢连接板3的“接触面b”为例,对接触面a和接触面b进行处理的工艺步骤进行详细说明,具体为:对接触面a进行喷丸处理,使其表面粗糙度为ra5-10μm。具体的,对接触面a喷丸处理前,对接触面a采用除油剂或酒精擦拭去除油污。喷丸采用的金属磨料为不锈钢铸钢丸或钢丝切丸,磨料的硬度适中、有棱角、干燥(含水量<2%)、无杂质,磨料粒度为1.2-2.0mm。喷丸用的压缩空气经冷却装置及油水分离器处理,以保证压缩空气干燥、无油;喷丸操作时,空压机气压为0.2mpa-0.65mpa,气压变幅为0.05mpa-0.1mpa。喷嘴到接触面a的距离为100-300mm。喷射方向与接触面a的法线夹角为30°-40°,采用与接触面a的法线夹角30°-40°的喷射角度能够避免垂直喷射造成对基体表面冲击过大,以及反射的丸粒对喷嘴的损伤。喷丸后,使金属结构表面清洁度达到sa2.5。接触面a喷丸处理后,使接触面a的表面粗糙度达到ra5-10μm。对接触面b进行超音速火焰热喷涂处理,喷涂材料为不锈钢粉末,涂层厚度为100-150μm。对对接触面b进行超音速火焰热喷涂处理包括步骤s1和s2,具体步骤为:步骤s1:对不锈钢接触面b进行喷砂除锈预处理。热喷涂前,对不锈钢接触面b进行表面预处理,使其表面清洁度达到sa2.5级。对不锈钢接触面b进行喷砂除锈的工艺为:先采用除油剂或酒精擦洗去除油污,然后进行喷砂处理。喷砂处理采用无水、无油、压缩空气喷砂,喷砂时压缩空气工作压力为0.6~0.8mpa,磨料喷射方向与接触面b法线之间的夹角为15~30°,喷嘴到接触面b的距离为100~300mm,磨料粒径为15~45目。所采用的压缩空气经冷却装置及油水分离器处理,保证压缩空气清洁、干燥、无油。步骤s2:超音速火焰热喷涂处理,在接触面b上喷涂厚度为100-150μm的涂层。在完成喷砂除锈的接触面b上喷涂厚度为100-150μm的涂层,涂层与基体结合力大于50mpa,孔隙率小于1.5%。喷涂技术参数包括:氧气流量500~700nlpm,燃油流量15~22l/h,载气流量4~5nlpm,辅助冷却空气压力3~5bar,喷涂距离250~350mm,送粉量40~80g/min。利用上述参数完成不锈钢接触面b表面的喷涂涂层,涂层无气泡、裂纹、流挂、脱落、漏涂等缺陷,且涂层色泽均匀一致。其中,在步骤s1中,对不锈钢接触面b进行喷砂除锈预处理,还包括对压缩空气含水油检测步骤。若压缩空气含水油检测合格,方可使用,进行喷砂操作;若检测不合格,则对压缩空气重新进行冷却装置及油水分离器处理,直至检测合格,再进行喷砂操作。对接触面b进行喷砂除锈工艺,还包括表面清洁度检测步骤。通过肉眼及显微镜观察喷砂除锈后的接触面b的表面,观察到经喷砂除锈处理后的基体表面呈现金属本色,无残存氧化皮、型砂、锈迹、焊渣及油污,并且表面清洁度至少达到sa2.5级,则表面清洁度合格,若不合格,则重新对不锈钢接触面b进行喷砂除锈处理,直至表面清洁度合格,进行下一步操作。其中,在步骤s2中,对接触面b进行超音速火焰热喷涂过程中,喷涂涂层间隔时间在6小时以内,当空气相对湿度高于60%时,喷涂涂层间隔时间在4小时以内。喷涂涂层间隔时间,是指涂层间的干燥时间,也即当一层涂层完成喷涂后、下一层涂层喷涂前的时间。如果在上述喷涂涂层间隔时间内未进行涂层涂装或接触面b出现返锈现象,重新彻底进行喷砂除锈处理。本实施例中,采用喷涂粉末的主要成分为304不锈钢,喷涂粉末的颗粒度为20-50μm。喷涂前,对喷涂粉末进行烘干处理,烘干温度为100℃,烘干时间为2小时,以避免喷涂过程中粉末结块、流动性减弱。参考我国jgj82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》中抗滑移系数质量验收要求,采用双摩擦面两栓连接的方式,如图5所示,不锈钢被连接件1的两个接触面b均进行超音速火焰热喷涂处理,不锈钢连接板3的接触面a进行喷丸处理,不锈钢连接板3上设有4个螺栓孔,不锈钢被连接件1的端部设有2个螺栓孔,两个不锈钢被连接件1设置螺栓孔的一端对接后,不锈钢被连接件1对接处的上下表面各安装一块不锈钢连接板3,通过4个螺栓将1与不锈钢连接板3紧固连接。试件尺寸见表1,其中,试件的不锈钢被连接件1采用奥氏体304不锈钢对接焊接q345普通钢,用以固定端头夹具,不锈钢连接板3采用奥氏体304不锈钢。表1试件尺寸表盖板尺寸/mm内板尺寸/mm螺栓种类螺栓直径/mm313×100×10340×100×2010.9级工具螺栓20试验时,采用100吨液压式万能试验机进行加载,手动控制加载,速度控制在2~4kn/s,拉伸至试件发生滑动破坏,测得此时滑动荷载值nv,从而计算获得试件的抗滑移系数。抗滑移系数的计算公式为:其中,nv为滑动荷载值,kn;nf为传力摩擦面数目,由于采用双摩擦面两栓连接方式,nf取值为2;pi为第i号螺栓的预紧力单位kn;m为试件滑移一侧高强度螺栓数目。表2示出了9个试件的测试结果,结果显示,利用本实施例提供的不锈钢钢结构节点连接方法,摩擦型连接摩擦面的抗滑移系数为0.45-0.69,均值为0.60,满足钢结构标准中对高强螺栓摩擦型连接摩擦面抗滑移系数不小于0.45的要求。因此,本实施例提供的不锈钢钢结构节点连接方法,能够将高强连接副摩擦型连接方式应用于不锈钢钢结构中。表2测试结果表与现有技术相比,本实施例提供的不锈钢钢结构节点连接方法,采用高强不锈钢环槽铆钉施加的预紧力能够满足钢结构标准要求的轴向预紧力值,从而保证连接接触面有足够的压力;同时,通过对接触面a进行喷丸处理,使其表面粗糙度为ra5-10μm、对接触面b进行超音速火焰热喷涂不锈钢粉末,能够使摩擦型连接摩擦面抗滑移系数大于等于0.45,实现不锈钢钢结构更可靠、精度更高的安装连接方式-高强紧固件摩擦型连接,工艺步骤简单,工作效率高,成品率高,节点受力均匀可靠,能够广泛应用于不锈钢钢结构的制造安装,减小不锈钢钢结构的安装变形,提高不锈钢钢结构连接的安全冗余,在不锈钢建筑领域应用前景广泛,具有重要意义。实施例2本发明的又一具体实施例,公开了一种基于实施例1中的连接方法的不锈钢钢结构节点双夹板连接结构,如图1至图2所示,不锈钢钢结构节点双夹板连接结构包括不锈钢被连接件1、不锈钢连接板3和高强不锈钢环槽铆钉连接副,不锈钢连接板3和不锈钢被连接件1采用高强不锈钢环槽铆钉连接副紧固连接。其中,不锈钢被连接件1的接触面、不锈钢连接板3的接触面均经粗化处理,具体的,不锈钢连接板3的接触面a经喷丸处理,不锈钢被连接件1的两个接触面b经超音速火焰热喷涂处理;或者,不锈钢连接板3的接触面a经超音速火焰热喷涂处理,不锈钢被连接件1的两个接触面b经喷丸处理。本实施例中,不锈钢被连接件1和不锈钢连接板3上均设有连接孔,如螺钉孔,连接孔与高强不锈钢环槽铆钉相适配。其中,不锈钢连接板3上连接孔的数量是不锈钢被连接件1上连接孔数量的2倍,优选地,不锈钢被连接件1上设有至少2个连接孔,不锈钢连接板3上至少设有4个连接孔。本实施例中,高强不锈钢环槽铆钉连接副包括高强不锈钢环槽铆钉2、套环4和垫圈5,高强不锈钢环槽铆钉2为10.9级高强不锈钢短尾环槽铆钉。本实施例中,不锈钢被连接件1的结构包括但不限定于板状结构、h型钢结构、t型梁结构等结构,连接时,不锈钢被连接件1可以为板状结构、h型钢结构、t型梁结构中的一种或多种。同时,不锈钢被连接件1连接处的两个接触面b的表面形状可以为平面、曲面以及其他不规则形状,不锈钢连接板3的接触面a与不锈钢被连接件1的接触面b的表面形状相适配,接触面a与接触面b能够实现无缝接触。进一步的,当连接两个不锈钢被连接件1且不锈钢被连接件1为不锈钢板时,不锈钢连接板3为连接板,连接板设有多个连接孔,多个连接孔均匀分布,不锈钢板的端部配套设有多个连接孔,两块不锈钢板设置连接孔的一端对接后,两块不锈钢板对接处的上、下表面各安装一块连接板,通过多个高强不锈钢环槽铆钉2将不锈钢板与连接板紧固连接。进一步的,当连接两个不锈钢被连接件1且不锈钢被连接件1的待连接部位一侧为凸形曲面了、另一侧为凹形曲面时,不锈钢连接板3的数量为两个,其中一个不锈钢连接板3的接触面a为凹形曲面结构,与不锈钢被连接件1的凸形曲面相适配,另一个不锈钢连接板3的接触面a为凸形曲面结构,与不锈钢被连接件1的凹形曲面相适配。连接时,将两个不锈钢连接板扣合在不锈钢被连接件1的两个曲面上,利用多个高强不锈钢环槽铆钉2将不具有曲面接触面的不锈钢被连接件1与不锈钢连接板3紧固连接。进一步的,不锈钢被连接件1为h型钢结构,h型钢结构的连接处均为板状结构,h型钢结构包括腹板和翼缘板,板由于腹板与上、下翼缘板垂直并且位于上、下翼缘板的中间位置,上、下翼缘板均被腹板隔成两部分,因此,连接两个h型钢结构需要采用3个节点连接结构单元,如图4所示,两腹板的连接采用两块尺寸相同的不锈钢连接板3进行连接,两个h型钢结构的上翼缘板或两个下翼缘板的连接均采用三块不锈钢连接板3进行连接,其中两块不锈钢连接板3面积相等,均为另一块不锈钢连接板3面积的一半。本实施例中,当不锈钢连接板3的接触面a为曲面结构或其他不规则结构面时,也即不锈钢连接板3的一个侧面为曲面结构或其他不规则结构面时,不锈钢连接板3的另一侧面为平面结构,平面结构便于高强不锈钢环槽铆钉2的安装与紧固。本实施例中,接触面a经喷丸处理,接触面a的表面粗糙度为ra5-10μm;接触面b经超音速火焰热喷涂处理,喷涂材料为不锈钢粉末,涂层厚度为100-150μm。经测试,本实施例的不锈钢钢结构节点双夹板连接结构,摩擦型连接摩擦面抗滑移系数为0.45-0.69,满足钢结构标准中对高强连接副摩擦型连接摩擦面抗滑移系数不小于0.45的要求。与现有技术相比,本实施例提供的不锈钢钢结构节点双夹板连接结构,采用环槽铆钉连接副施加的预紧力能够满足钢结构标准要求的轴向预紧力值,从而保证连接接触面有足够的压力;同时,通过对接触面a进行喷丸处理,使其表面粗糙度为ra5-10μm、对接触面b进行超音速火焰热喷涂不锈钢粉末,能够使高强连接副摩擦型连接摩擦面抗滑移系数大于等于0.45,实现不锈钢钢结构更可靠、精度更高的安装连接方式-高强紧固件摩擦型连接,工艺步骤简单,工作效率高,成品率高,节点受力均匀可靠,能够广泛应用于不锈钢钢结构的制造安装,减小不锈钢钢结构的安装变形,提高不锈钢钢结构连接的安全冗余,在不锈钢建筑领域应用前景广泛,具有重要意义。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域:
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
技术特征:
1.一种不锈钢钢结构节点连接方法,其特征在于,对不锈钢连接板(3)的接触面a和不锈钢被连接件(1)的两个接触面b进行表面粗化处理;
采用高强不锈钢环槽铆钉连接副作为不锈钢连接板(3)和不锈钢被连接件(1)的紧固连接件。
2.根据权利要求1所述的不锈钢钢结构节点连接方法,其特征在于,所述接触面a与接触面b的表面形状相适配。
3.根据权利要求1或2所述的不锈钢钢结构节点连接方法,其特征在于,接触面a进行喷丸处理,接触面b进行热喷涂处理;或者,对接触面a进行热喷涂处理,触面b进行喷丸处理。
4.根据权利要求3所述的不锈钢钢结构节点连接方法,其特征在于,进行喷丸处理,使接触面的表面粗糙度为ra5-10μm。
5.根据权利要求1或2所述的不锈钢钢结构节点连接方法,其特征在于,所述高强不锈钢环槽铆钉连接副的强度等级为10.9级。
6.根据权利要求5所述的不锈钢钢结构节点连接方法,其特征在于,所述高强不锈钢环槽铆钉连接副包括高强不锈钢环槽铆钉、套环和垫圈。
7.根据权利要求1至6所述的不锈钢钢结构节点连接方法,其特征在于,热喷涂处理采用等离子热喷涂或超音速火焰热喷涂,喷涂粉末为不锈钢粉末,涂层厚度为100-150μm。
8.一种不锈钢钢结构节点双夹板连接结构,采用权利要求1至7任一项所述连接方法连接,其特征在于,包括不锈钢被连接件(1)、不锈钢连接板(3)和高强不锈钢环槽铆钉连接副;
所述不锈钢连接板(3)和不锈钢被连接件(1)采用高强不锈钢环槽铆钉连接副紧固连接。
9.根据权利要求8所述的不锈钢钢结构节点双夹板连接结构,其特征在于,所述不锈钢被连接件(1)和不锈钢连接板(3)上均设有连接孔,所述连接孔与高强不锈钢环槽铆钉相适配。
10.根据权利要求8或9所述的不锈钢钢结构节点双夹板连接结构,其特征在于,所述不锈钢被连接件(1)的结构为板状结构、h型钢结构或t型梁结构中的一种或多种。
技术总结
本发明涉及一种不锈钢钢结构节点连接方法及双夹板连接结构,属于建筑钢结构技术领域、表面改性领域和铆接紧固技术领域,解决了现有不锈钢钢结构节点连接方法无法将普通碳钢常用的摩擦型连接方式应用于不锈钢钢结构中的问题。不锈钢钢结构节点连接方法采用高强不锈钢环槽短尾铆钉作为紧固件,提供节点连接结构摩擦接触面的预紧力;并对节点连接结构的接触面进行特殊的表面粗化处理,使其抗滑移系数达到钢结构标准要求的0.45以上,从而实现不锈钢钢结构节点摩擦型高强紧固连接的工程化应用。
技术研发人员:何伟;李华峰;马骁妍;衡月昆;朱忠义;秦凯;严永忠;钱小辉;裴亚田;王元清;张天雄
受保护的技术使用者:中国科学院高能物理研究所
技术研发日:2020.01.08
技术公布日:2020.06.05

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