CN112901623A - 一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,包括:步骤S1、将空芯铆钉插入通孔中;步骤S2、将垫圈套装于空芯铆钉的上端以及下端;步骤S3、调整空芯铆钉的竖向位置;步骤S4、使用扩孔器施对空芯铆钉的一端进行扩孔,步骤S5、对扩孔的一端进行加压,形成翻边,翻边压装于垫圈之上;步骤S6、采用步骤S4‑步骤S5的方法,对空芯铆钉的另外一端依次进行扩孔、加压、翻边的处理。本发明通过空芯铆钉的径向膨胀大大减少了竹木结构中长期存在的初始孔隙问题,提升了节点初始刚度。本发明通过采用空芯的铆钉连接件,弱化了金属连接件,使金属连接件先变形,使节点获得较好延性的同时,有效避免了竹木板材的劈裂。

Description

一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法
技术领域
本发明涉及紧固件安装技术领域,特别是涉及一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法。
背景技术
现代竹木结构作为绿色建筑的重要一环,符合可持续发展的要求,在近十年内开始兴起,对比以混凝土、钢材为主要建材的传统建筑结构,具有自重轻,保温、抗震性能好,造型美观多变,资源可再生等显著优点。由于竹木材料横向断裂性能的限制,节点域的强度与刚度往往对结构整体性能起控制性作用。同时,竹木结构简易化装配施工的要求,还对现代竹木结构节点域的加工便利性与性能可靠性提出了新的要求。
现代竹木结构常用的连接形式为齿连接、齿板连接、螺栓连接和钉连接,然而由于竹木结构一直存在节点刚度较低、延性较差、初始孔隙较大等缺陷,不利于竹木结构大型建筑的发展。螺栓连接是现代竹木结构中最常使用的连接方式,然而螺钉连接仅适用于尺寸较小的构件,而螺栓连接存在长期荷载作用下连接易松动的缺陷,对结构长期性能产生不利影响。同时,由于竹木材的横向断裂性能较差,竹木结构节点容易出现劈裂,导致承载力迅速下降,节点发生脆性破坏。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供:一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,用以解决:采用现有的竹木结构节点连接技术,竹木结构连接节点存在刚度较低、延性较差以及初始孔隙较大的技术问题。
为了达到上述目的,本发明提供一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,包括:
步骤S1、在需铆固的多层连接板上钻孔形成通孔,将相配套的空芯铆钉插入该通孔中,并且保证所述空芯铆钉的两端均穿出所述多层连接板一定距离;
步骤S2、将垫圈套装于所述空芯铆钉的上端以及下端穿出所述多层连接板的部分;
步骤S3、调整所述空芯铆钉的竖向位置,使得所述空芯铆钉的上端及下端穿出所述垫圈表面的长度相等;
步骤S4、固定所述空芯铆钉的一端,将扩孔器竖直插入所述空芯铆钉另外一端的孔内,然后对扩孔器施加压力,使得所述空芯铆钉另外一端的端部张开变形;
步骤S5、将扩孔器抽出,然后通过冲头竖直的对所述抽芯铆钉另外一端的孔口加压,使得所述抽芯铆钉的端部胀开,形成翻边,所述翻边压装于垫圈之上;
步骤S6、采用步骤S4-步骤S5的方法,固定所述空芯铆钉的另外一端,对所述空芯铆钉的一端依次进行扩孔、加压、翻边的处理。
进一步的,在进行了所述步骤S6之后,通过圆头锤的半球形头部对所述空芯铆钉的上端以及下端的翻边进行加固,使得所述翻边紧贴垫圈并保持平整。
进一步的,在所述步骤S4中,通过台虎钳固定所述空芯铆钉的一端。
进一步的,所述空芯铆钉的径厚比为7~11,所述空芯铆钉的长径比为8~9。
进一步的,所述空芯铆钉的上端以及下端穿出所述多层连接板的部分,其长度为所述空芯铆钉处于通孔中长度的10%。
进一步的,所述垫圈中心孔的直径大于所述空芯铆钉外径的1.1倍。
进一步的,所述通孔的直径最大为所述抽芯铆钉直径的1.04倍。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过空芯铆钉的径向膨胀大大减少了竹木结构中长期存在的初始孔隙问题,提升了节点刚度。
2、本发明通过采用空芯的铆钉连接件,弱化了金属连接件,破坏时金属连接件先变形,使节点获得较好延性的同时,有效避免了竹木板材的劈裂。
3、利用本发明技术方案制造的空芯铆钉节点除了具有轻质、设计灵活、便于制作加工、安装简便高效、实用性强的优点外,还具有对连接部位外观影响较小的优势,有利用于竹木建筑行业的发展以及推广生物质复合材料的应用。
附图说明
图1为实施例1中最终形成的三层连接板铆钉节点结构示意图。
图2为实施本发明所采用的工具示意图。
图3为实施例1-步骤S1中,三层连接板中插入了空芯铆钉之后的结构示意图。
图4为实施例1-步骤S2中,空芯铆钉的上端以及下端套装了垫圈之后的结构示意图。。
图5为实施例1-步骤S4中,使用扩孔器加压的结构示意图。
图6为实施例1-步骤S5中,使用冲头进行翻边操作的结构示意图。
图7为实施例1-步骤S7中,使用圆头锤对翻边进行加固的示意图。
图中:101-上层连接板、102-中层连接板、103-下层连接板、2-通孔、3-空芯铆钉、4-垫圈、5-扩孔器、6-冲头、7-圆头锤、8-钢管、9-台虎钳。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1-图7,本实施例1提供一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,其特征在于,包括:
步骤S1、在需铆固的多层连接板上钻孔形成通孔2,将相配套的空芯铆钉3插入该通孔2中,并且保证空芯铆钉3的两端均穿出多层连接板一定距离。
具体的说,本实施例的采用的多层连接板,为三层竹木连接板结构,包括:上层连接板101、中层连接板102、下层连接板103;本实施例中所采用的空芯铆钉3是通过切割设备将钢管8切割成合适长度制成的,而且需保证切割过程无裂纹产生,随后还需使用砂纸将切割面打磨平整光滑;更具体的说,在将相配套的空芯铆钉3插入通孔2的过程中,需垂直将空芯铆钉3插入通孔2,不得倾斜,同时将上层连接板101、中层连接板102以及下层连接板103压实,保证连接板之间的所有间隙已经消除,具体结构如图3所示。
步骤S2、将垫圈4套装于空芯铆钉3的上端以及下端穿出多层连接板的部分。
具体参见图4,图4为该步骤中,空芯铆钉3的上端以及下端套装了垫圈4之后的结构示意图。
步骤S3、调整空芯铆钉3的竖向位置,使得空芯铆钉3的上端及下端穿出垫圈4表面的长度相等。
步骤S4、固定空芯铆钉3的一端,将扩孔器5竖直插入空芯铆钉3另外一端的孔内,然后对扩孔器5施加压力,使得空芯铆钉3另外一端的端部张开变形;
参见图5,具体的说,在本实施例中,通过台虎钳9固定空芯铆钉3的一端,使空芯铆钉3不产生竖直方向的位移,然后再对空芯铆钉3的另外一端进行扩孔处理,在对另外一端进行扩孔处理时,需要确保垫圈4不掉落。
步骤S5、将扩孔器5抽出,然后通过冲头6竖直的对抽芯铆钉另外一端的孔口加压,使得抽芯铆钉的端部胀开,形成翻边,翻边压装于垫圈4之上;具体参见图6。
步骤S6、采用步骤S4-步骤S5的方法,固定空芯铆钉3的另外一端,对空芯铆钉3的一端依次进行扩孔、加压、翻边的处理。
具体的说,就是整个节点构件反转,将空芯铆钉3的另外一端固定在台虎钳9上,使用扩孔器5对空芯铆钉3的一端进行扩孔,然后使用冲头6形成翻边。
步骤S7、通过圆头锤7的半球形头部对空芯铆钉3的上端以及下端的翻边进行加固,使得翻边紧贴垫圈4并保持平整,同时加工过程中应避免钉体以及铆钉端部开裂,具体参见图7。
以上是本实施例中提供一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法的全部流程,最终形成的三层连接板铆钉节点结构参见图1。为了达到更好的效果,在本实施例中,所采用的空芯铆钉3,垫圈4以及通孔2,有具有的要求,具体如下:
本实施例中所采用的空芯铆钉3的径厚比为7~11区间,空芯铆钉3的长径比为8~9区间,并且空芯铆钉3的上端以及下端穿出多层连接板的部分,其长度为空芯铆钉3处于通孔2中长度的10%,
因为,长度过长会导致空芯铆钉3的过早局部屈曲或者钉体损坏,过短则使钉体膨胀不能填满孔洞,从而也不会产生预应力。
为了便于空芯铆钉3翻边,本实施例中采用垫圈4的中心孔要足够大,不宜小于空芯铆钉3外径的1.1倍。
本实施例中在连接板上设置的通孔2其直径最大为空芯铆钉3直径的1.04倍,过大的通孔2会使空芯铆钉3的钉体产生局部屈曲。
工作原理:
本发明对空芯铆钉3进行压铆,从而使钉杆产生径向膨胀挤压孔壁,消除了竹木材料因加工问题产生的初始孔隙,同时使钉杆周围的材料受到了预应力,提高了节点刚度。
空芯铆钉3上下两侧的垫圈4可以为空芯铆钉3翻边提供支点,同时控制铆接膨胀量,减少单位承载面的压应力;采用空芯连接件,当节点达到屈服承载力时,使连接件先变形,从而达到避免竹材劈裂破坏的目的。
本发明未详述之处,均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,其特征在于,包括:
步骤S1、在需铆固的多层连接板上钻孔形成通孔,将相配套的空芯铆钉插入该通孔中,并且保证所述空芯铆钉的两端均穿出所述多层连接板一定距离;
步骤S2、将垫圈套装于所述空芯铆钉的上端以及下端穿出所述多层连接板的部分;
步骤S3、调整所述空芯铆钉的竖向位置,使得所述空芯铆钉的上端及下端穿出所述垫圈表面的长度相等;
步骤S4、固定所述空芯铆钉的一端,将扩孔器竖直插入所述空芯铆钉另外一端的孔内,然后对扩孔器施加压力,使得所述空芯铆钉另外一端的端部张开变形;
步骤S5、将扩孔器抽出,然后通过冲头竖直的对所述抽芯铆钉另外一端的孔口加压,使得所述抽芯铆钉的端部胀开,形成翻边,所述翻边压装于垫圈之上;
步骤S6、采用步骤S4-步骤S5的方法,固定所述空芯铆钉的另外一端,对所述空芯铆钉的一端依次进行扩孔、加压、翻边的处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,其特征在于,在进行了所述步骤S6之后,通过圆头锤的半球形头部对所述空芯铆钉的上端以及下端的翻边进行加固,使得所述翻边紧贴垫圈并保持平整。
3.根据权利要求2所述的一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,其特征在于,在所述步骤S4中,通过台虎钳固定所述空芯铆钉的一端。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,其特征在于,所述空芯铆钉的径厚比为7~11,所述空芯铆钉的长径比为8~9。
5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,其特征在于,所述空芯铆钉的上端以及下端穿出所述多层连接板的部分,其长度为所述空芯铆钉处于通孔中长度的10%。
6.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,其特征在于,所述垫圈中心孔的直径大于所述空芯铆钉外径的1.1倍。
7.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种用于竹木结构的大直径空芯铆钉安装方法,其特征在于,所述通孔的直径最大为所述抽芯铆钉直径的1.04倍。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103225644A (zh) * 2012-01-30 2013-07-31 湖北博士隆科技有限公司 双面沉头空芯铆钉
CN203098513U (zh) * 2012-12-10 2013-07-31 东莞市喆堃五金科技有限公司 沉头铆钉
CN108223532A (zh) * 2018-01-26 2018-06-29 苏州奥思克精密五金有限公司 一种开花沟槽中空膨胀式铆钉及成型方法
CN110017720A (zh) * 2019-03-29 2019-07-16 江门市东联热工设备有限公司 铆钉安装方法、铆钉安装结构及壁挂炉用钎焊式换热器
CN211117019U (zh) * 2019-09-06 2020-07-28 鞍山钢铁集团耐火材料有限公司 一种运输皮带铆接连接结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103225644A (zh) * 2012-01-30 2013-07-31 湖北博士隆科技有限公司 双面沉头空芯铆钉
CN203098513U (zh) * 2012-12-10 2013-07-31 东莞市喆堃五金科技有限公司 沉头铆钉
CN108223532A (zh) * 2018-01-26 2018-06-29 苏州奥思克精密五金有限公司 一种开花沟槽中空膨胀式铆钉及成型方法
CN110017720A (zh) * 2019-03-29 2019-07-16 江门市东联热工设备有限公司 铆钉安装方法、铆钉安装结构及壁挂炉用钎焊式换热器
CN211117019U (zh) * 2019-09-06 2020-07-28 鞍山钢铁集团耐火材料有限公司 一种运输皮带铆接连接结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吕之伦: "《电子产品组装工艺与设备》", 31 January 2009 *

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