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摘要：为了更好的解决传统装配轻钢结构中螺钉连接工序多、连接效率低等问题，全面引入了锁铆连接的方式，更为了研究锁铆在轻钢结构中的适用性，让锁铆和自攻螺钉等两种连接方式进行实验，然后以各自性能作为标准，分析并对比两种连接方式的力学性能和适用性。在结果中锁铆连接的刚度和延性均优于螺钉连接，且抗弯度更是具有显著的优势，因此则说明了锁铆连接更加适用于装配式的轻钢结构模块。
关键词：装配式;轻钢结构;锁铆连接;适用性
1 锁铆和传统连接方式的力学性能分析
1.1实验设计
为了保证实验数据具有对比价值，设计出锁铆接头和螺钉接头的抗剪性力学性能的对比分析，每组实验中有3个样品，锁铆和螺钉的复合板材组合为1.5mm+1.5mm，接头构件图如图1。其中，螺钉的长度为22mm，直径为4.2mm;锁铆的长度为6mm，钉管直径为5.3mm，钉头直径为7.6mm。
1.2破坏模式和实验结果
1.2.1破坏模式
螺钉接头的破坏模式为螺钉倾斜拔出，见图2。锁铆接头的破坏模式为铆钉剥离下层板材，见图3。
1.2.2实验结果
根据力学性能参数设定的方法，对比锁铆连接和螺钉连接的接头力学性能对比情况，其中试件构件的最大荷载和最大变形值，是随着曲线的变化而相对应的变化的，荷载变形和屈曲变形的定义下，主要是由破坏荷载、弹性刚度和极限位置等决定的，当局限位置和破坏荷载曲线值下降到80%峰值后，可对应进行相应的变形，这时延性系数和变形系数也会相应的变化，这也就说明了螺钉连接的刚度、剪切延性和接头承载力都要差于锁铆连接，但是螺钉连接的变形能力要由于锁铆连接，尤其是锁铆连接的剪性变形方面存在明显的劣势[2]。
2 桁架梁抗弯性能分析
2.1破坏模式对比
螺钉连接的桁架梁和锁铆连接的桁架梁两者之间，受理机制并不相同，前者在加固过程中，螺钉会呈现屈曲的倾斜方式，使得桁架梁会过早的进入塑性的状态，所以说桁架梁在破坏过程中，会首先出现弦杆受力变形和倾斜失效等问题;后者在整个加固过程中，锁铆钉是一直处在弹性的状态下，在不同桅杆之间会保持一定的稳定性，而桁架梁的破坏程度和屈曲程度都是由桅杆变形所影响的，因此加固性能更佳。
2.2荷载—位移对比
①弹性阶段。螺钉连接的桁架梁在弹性阶段的斜率与全曲线所占据的比例，明显要小于锁铆连接的桁架梁，这是由于锁铆连接的强度和刚度较高，让锁铆连接的桁架梁的钢材结构一直处在弹性的状态下，从而使得螺钉连接的桁架梁由于刚度较小，螺钉自加固后容易出现倾斜的情况，让其过早的进入弹性状态后，反而不利于结构构件的稳定。
②弹塑性阶段。锁铆连接的桁架梁和螺钉连接的桁架梁的弹塑性进行比较，两者差异不明显，这是因为螺钉连接的桁架梁在进入弹塑性阶段后，包含了螺钉弦杆屈曲和倾斜拔出等两个方面，而锁铆连接的桁架梁在进入弹塑性阶段后，变形程度仅为弦杆屈曲。
③塑性阶段。锁铆连接的桁架梁的塑形平台期阶段往往要比螺钉连接的桁架梁更长，在进入塑性阶段后，锁铆连接的桁架梁依然能够稳定的发挥接头力量，让其塑性能够完全发挥，但是螺钉连接的桁架梁中螺钉的倾斜角度会逐渐增大，从而导致稳定性较差，因此让桁架梁更早的进入到破坏的阶段中。
④破坏阶段。锁铆连接的桁架梁和螺钉连接的桁架梁，在进入破坏阶段后，其荷载会随着变形程度的增加而发生快速下降的趋势。
3 锁铆连接应用于装配轻钢结构的适用性分析
3.1力学性能
根据上述研究可知，锁铆连接的桁架梁与传统螺钉连接的桁架梁相比较，前者的抗弯刚度、抗弯承载力以及延性更优，尤其是抗弯刚度远远高于三倍不止，在变形能力方面相比，虽然锁铆连接的变形性能略低于传统连接，但是两者之间的差异并不明显，而且锁铆连接后的桁架梁，其破坏性远远更加理想。将力学性能区分来看，锁铆连接在桁架梁和接头等两个部分，所表现出来的力学表现相差较大，主要原因是因为，在桁架梁中的锁铆连接在整个加固过程中是始终保持着弹性的状态，桁架梁的破坏和变形更是由于轻钢结构弯曲后导致的，锁铆连接并未发挥其更好的性能。对于轻钢结构而言，外力主要是由结构的构件来承受的，并不是构件之间的连接力，因此不能够依靠桁架梁接头实验来评估锁铆连接在装配式轻钢结构中应用的可行性。
3.2加工便捷
由锁铆连接的桁架梁，只需要在铆接的位置嵌入结构体，并按压装配手柄的开始键，就能够将凹模和凸模的钢板一起夹紧，完成锁铆加固，在这个加固过程中无需进行钻孔操作，整个过程快速、稳定、整齐。但是在传统螺钉连接的桁架梁中，则需要在排列好的框架上依次钻孔，然后进行旋转螺丝操作，进行固定，传统螺丝连接方式与锁铆连接方式相比，前者的工作更为复杂且耗费的时间更长，应用的范围还具有一定的局限于，无法完成对建筑连接的完成固定，因此对于装配式轻钢结构而言，在楼板和墙体的模块中，可以采用锁铆连接的方式，所以说锁铆连接更加适用于装配式轻钢结构的墙体模块和楼板模块的加固连接中。
结束语
锁铆连接在整个装配式轻钢结构的桁架梁加固中，还处于弹性的阶段，锁铆连接的刚度、承载力、延性均优于传统的自攻螺钉连接，在抗弯性上优势显著，两者的变形能力相差无几，因此将锁铆连接代替自攻螺钉连接，应用在装配式轻钢结构中具有优异的适用性，受到锁铆连接方式的特殊性的影响，锁铆连接方法暂时仅适用于装配式轻钢结构的模块中，其他模块中的应用还有待尝试和研究。
参考文獻
[1] 路志浩. 装配式建筑中钢结构技术的适用性分析[J]. 上海建设科技，2019（1）：34-38.
[2] 韩建. 装配式钢结构建筑体系经济性分析[J]. 装饰装修天地，2019（7）：46.
+男+山东省淄博市人+199108+汉族+硕士研究生+助教+淄博职业学院+255000+结构工程（装配式轻钢结构）
关键词：装配式;轻钢结构;锁铆连接;适用性
1 锁铆和传统连接方式的力学性能分析
1.1实验设计
为了保证实验数据具有对比价值，设计出锁铆接头和螺钉接头的抗剪性力学性能的对比分析，每组实验中有3个样品，锁铆和螺钉的复合板材组合为1.5mm+1.5mm，接头构件图如图1。其中，螺钉的长度为22mm，直径为4.2mm;锁铆的长度为6mm，钉管直径为5.3mm，钉头直径为7.6mm。
1.2破坏模式和实验结果
1.2.1破坏模式
螺钉接头的破坏模式为螺钉倾斜拔出，见图2。锁铆接头的破坏模式为铆钉剥离下层板材，见图3。
1.2.2实验结果
根据力学性能参数设定的方法，对比锁铆连接和螺钉连接的接头力学性能对比情况，其中试件构件的最大荷载和最大变形值，是随着曲线的变化而相对应的变化的，荷载变形和屈曲变形的定义下，主要是由破坏荷载、弹性刚度和极限位置等决定的，当局限位置和破坏荷载曲线值下降到80%峰值后，可对应进行相应的变形，这时延性系数和变形系数也会相应的变化，这也就说明了螺钉连接的刚度、剪切延性和接头承载力都要差于锁铆连接，但是螺钉连接的变形能力要由于锁铆连接，尤其是锁铆连接的剪性变形方面存在明显的劣势[2]。
2 桁架梁抗弯性能分析
2.1破坏模式对比
螺钉连接的桁架梁和锁铆连接的桁架梁两者之间，受理机制并不相同，前者在加固过程中，螺钉会呈现屈曲的倾斜方式，使得桁架梁会过早的进入塑性的状态，所以说桁架梁在破坏过程中，会首先出现弦杆受力变形和倾斜失效等问题;后者在整个加固过程中，锁铆钉是一直处在弹性的状态下，在不同桅杆之间会保持一定的稳定性，而桁架梁的破坏程度和屈曲程度都是由桅杆变形所影响的，因此加固性能更佳。
2.2荷载—位移对比
①弹性阶段。螺钉连接的桁架梁在弹性阶段的斜率与全曲线所占据的比例，明显要小于锁铆连接的桁架梁，这是由于锁铆连接的强度和刚度较高，让锁铆连接的桁架梁的钢材结构一直处在弹性的状态下，从而使得螺钉连接的桁架梁由于刚度较小，螺钉自加固后容易出现倾斜的情况，让其过早的进入弹性状态后，反而不利于结构构件的稳定。
②弹塑性阶段。锁铆连接的桁架梁和螺钉连接的桁架梁的弹塑性进行比较，两者差异不明显，这是因为螺钉连接的桁架梁在进入弹塑性阶段后，包含了螺钉弦杆屈曲和倾斜拔出等两个方面，而锁铆连接的桁架梁在进入弹塑性阶段后，变形程度仅为弦杆屈曲。
③塑性阶段。锁铆连接的桁架梁的塑形平台期阶段往往要比螺钉连接的桁架梁更长，在进入塑性阶段后，锁铆连接的桁架梁依然能够稳定的发挥接头力量，让其塑性能够完全发挥，但是螺钉连接的桁架梁中螺钉的倾斜角度会逐渐增大，从而导致稳定性较差，因此让桁架梁更早的进入到破坏的阶段中。
④破坏阶段。锁铆连接的桁架梁和螺钉连接的桁架梁，在进入破坏阶段后，其荷载会随着变形程度的增加而发生快速下降的趋势。
3 锁铆连接应用于装配轻钢结构的适用性分析
3.1力学性能
根据上述研究可知，锁铆连接的桁架梁与传统螺钉连接的桁架梁相比较，前者的抗弯刚度、抗弯承载力以及延性更优，尤其是抗弯刚度远远高于三倍不止，在变形能力方面相比，虽然锁铆连接的变形性能略低于传统连接，但是两者之间的差异并不明显，而且锁铆连接后的桁架梁，其破坏性远远更加理想。将力学性能区分来看，锁铆连接在桁架梁和接头等两个部分，所表现出来的力学表现相差较大，主要原因是因为，在桁架梁中的锁铆连接在整个加固过程中是始终保持着弹性的状态，桁架梁的破坏和变形更是由于轻钢结构弯曲后导致的，锁铆连接并未发挥其更好的性能。对于轻钢结构而言，外力主要是由结构的构件来承受的，并不是构件之间的连接力，因此不能够依靠桁架梁接头实验来评估锁铆连接在装配式轻钢结构中应用的可行性。
3.2加工便捷
由锁铆连接的桁架梁，只需要在铆接的位置嵌入结构体，并按压装配手柄的开始键，就能够将凹模和凸模的钢板一起夹紧，完成锁铆加固，在这个加固过程中无需进行钻孔操作，整个过程快速、稳定、整齐。但是在传统螺钉连接的桁架梁中，则需要在排列好的框架上依次钻孔，然后进行旋转螺丝操作，进行固定，传统螺丝连接方式与锁铆连接方式相比，前者的工作更为复杂且耗费的时间更长，应用的范围还具有一定的局限于，无法完成对建筑连接的完成固定，因此对于装配式轻钢结构而言，在楼板和墙体的模块中，可以采用锁铆连接的方式，所以说锁铆连接更加适用于装配式轻钢结构的墙体模块和楼板模块的加固连接中。
结束语
锁铆连接在整个装配式轻钢结构的桁架梁加固中，还处于弹性的阶段，锁铆连接的刚度、承载力、延性均优于传统的自攻螺钉连接，在抗弯性上优势显著，两者的变形能力相差无几，因此将锁铆连接代替自攻螺钉连接，应用在装配式轻钢结构中具有优异的适用性，受到锁铆连接方式的特殊性的影响，锁铆连接方法暂时仅适用于装配式轻钢结构的模块中，其他模块中的应用还有待尝试和研究。
参考文獻
[1] 路志浩. 装配式建筑中钢结构技术的适用性分析[J]. 上海建设科技，2019（1）：34-38.
[2] 韩建. 装配式钢结构建筑体系经济性分析[J]. 装饰装修天地，2019（7）：46.
+男+山东省淄博市人+199108+汉族+硕士研究生+助教+淄博职业学院+255000+结构工程（装配式轻钢结构）