剪力釘?shù)膽?yīng)用和檢測

應(yīng)用概況

剪力連接件是保證鋼—混組合結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的關(guān)鍵構(gòu)件，而剪力釘就是其中較為常用的剪力連接件，具有傳遞界面剪力、限制界面滑移、防止混凝土掀起、保證鋼和混凝土共同受力、協(xié)調(diào)變形的作用。

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剪力釘，又稱焊釘、栓釘，由于具有較強(qiáng)的抗剪能力和施工便捷性，剪力釘被廣泛應(yīng)用于工業(yè)民用建筑板梁系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、橋梁系統(tǒng)、機(jī)場、車站及其他領(lǐng)域工程結(jié)構(gòu)當(dāng)中。在鋼-混組合梁結(jié)構(gòu)中，通過剪力釘合理的力學(xué)行為可將鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)最大限度地發(fā)揮出來，從而充分利用材料特性，提高工程結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，節(jié)約工程造價(jià)。而剪力釘被應(yīng)用于高層建筑承重結(jié)構(gòu)的勁性柱上，也可很好地加強(qiáng)型鋼柱與混凝土的連接強(qiáng)度，提高勁性柱的整體受力性能。

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技術(shù)檢測

由于其在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系中的重要性，剪力釘?shù)馁|(zhì)量要求也較為嚴(yán)格，其表面不應(yīng)有銹蝕、氧化皮、油脂和毛刺等；同時(shí)，桿部表面不允許有影響使用的裂縫，如頭部出現(xiàn)裂縫，其深度（徑向）范圍須符合相關(guān)技術(shù)要求。

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為保證其所用材料質(zhì)量，可根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求對(duì)剪力釘進(jìn)行化學(xué)成分方面的檢測，通過對(duì)C、Si、Mn、P、S、等化學(xué)元素進(jìn)行分析，結(jié)合剪力釘相對(duì)應(yīng)牌號(hào)，以判斷材料中元素是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

剪力釘?shù)臋C(jī)械性能是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù)，對(duì)其機(jī)械性能的檢測也不能忽視，具體可以通過對(duì)抗拉強(qiáng)度、規(guī)定非比例延伸應(yīng)力、斷后伸長率及硬度等技術(shù)指標(biāo)的檢測來評(píng)價(jià)和判斷。

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在進(jìn)行機(jī)械性能檢測試件制作時(shí)，應(yīng)注意剪力釘機(jī)械加工試件直徑應(yīng)符合產(chǎn)品規(guī)格對(duì)試件直徑的相關(guān)要求。當(dāng)剪力釘長度不能滿足拉力試驗(yàn)的要求時(shí)，可采用相同材料和工藝制造的、同一直徑規(guī)格并能滿足試驗(yàn)要求的長度規(guī)格的剪力釘進(jìn)行試驗(yàn)，也可以采用相同材料和冷拔工藝的同一直徑規(guī)格的材料取樣進(jìn)行試驗(yàn)。

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剪力釘是通過焊接方式與母材進(jìn)行連接，其焊接質(zhì)量對(duì)于其工作狀態(tài)有著直接的影響，所以很有必要對(duì)其焊接性能進(jìn)行科學(xué)檢測。具體的焊接端的焊接性能檢測可以從剪力釘?shù)睦υ囼?yàn)和彎曲試驗(yàn)兩方面來進(jìn)行。拉力試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)拉力荷載達(dá)到相應(yīng)的規(guī)定值時(shí)，試件應(yīng)不得斷裂，當(dāng)繼續(xù)增大載荷直至試件被拉斷，斷裂不應(yīng)發(fā)生在焊縫和熱影響區(qū)內(nèi)。而彎曲試驗(yàn)可用手錘打擊剪力釘試件頭部，使其彎曲30°，試驗(yàn)后在試件焊縫和熱影響區(qū)不應(yīng)產(chǎn)生肉眼可見的裂縫。彎曲試驗(yàn)也可以使用套管進(jìn)行，但需注意把控套管下端與焊肉上端的距離。

針對(duì)有特殊需求的，也可根據(jù)實(shí)際來進(jìn)行分析和檢測。例如，由于鋼材導(dǎo)熱系數(shù)較大，如果考慮到溫度條件對(duì)剪力釘抗拔承載性能的影響，也可設(shè)計(jì)剪力釘試件做不同溫度場下的抗拔承載性能試驗(yàn)和研究。

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注意事項(xiàng)

由于構(gòu)件在加工、制作以及安裝過程中存在的問題，剪力釘連接件往往會(huì)出現(xiàn)尺寸偏差、剪力釘空洞、剪力釘傾斜、剪力釘布置邊距不足等誤差，這些誤差往往對(duì)其力學(xué)性能產(chǎn)生較大的影響。如：剪力釘距混凝土邊緣距離不足，會(huì)降低混凝土對(duì)剪力釘?shù)募s束作用，且距離越小，混凝土對(duì)剪力釘?shù)募s束作用越小，最終導(dǎo)致剪力釘?shù)目辜舫休d力減小。