应用概况
剪力连接件对于保证钢—混组合结构和混合结构协同工作起着关键作用。其中,剪力钉是较为常用的一种剪力连接件。它具有传递界面剪力的作用,能够限制界面滑移,防止混凝土掀起,保证钢和混凝土共同受力,还能协调变形。
剪力钉,也叫做焊钉、栓钉。它具备较强的抗剪能力,并且施工起来很便捷。正因如此,剪力钉在工业民用建筑板梁系统、电力系统、桥梁系统、机场、车站以及其他领域的工程结构中得到了广泛的应用。在钢 - 混组合梁结构里钢结构试验检测项目,由于剪力钉具备合理的力学行为,所以能够将钢材和混凝土这两种材料各自的优点发挥到最大程度,进而充分利用材料的特性,提升工程结构的安全性与耐久性,还能节约工程造价。并且,剪力钉被应用到高层建筑承重结构的劲性柱上,还可以很好地增强型钢柱与混凝土之间的连接强度,提高劲性柱的整体受力性能。
技术检测
剪力钉因其在整个结构体系中的重要性,所以对其质量要求较为严格。其表面不能有锈蚀、氧化皮、油脂和毛刺等情况。同时,杆部表面不允许存在影响使用的裂缝,倘若头部出现裂缝钢结构试验检测项目,那么其深度(径向)范围必须符合相关技术要求。
为保证所用材料质量,可依据相关技术要求对剪力钉进行化学成分检测。对 C、Si、Mn、P、S 等化学元素进行分析,同时结合剪力钉相对应的牌号,以此来判断材料中的元素是否符合标准要求。
剪力钉的机械性能对于工程结构设计和施工而言是重要依据。对其机械性能的检测不可忽视。可以通过对抗拉强度进行检测来评价和判断。可以通过对规定非比例延伸应力进行检测来评价和判断。可以通过对断后伸长率进行检测来评价和判断。可以通过对硬度等技术指标进行检测来评价和判断。
在制作机械性能检测试件时,要注意剪力钉机械加工试件的直径需符合产品规格中对试件直径的相关要求。若剪力钉长度无法满足拉力试验的要求,那么可以使用相同材料和工艺制造的、同一直径规格且能满足试验要求的长度规格的剪力钉来进行试验,还可以采用相同材料和冷拔工艺的同一直径规格的材料进行取样后进行试验。
剪力钉通过焊接方式与母材相连接,其焊接质量会直接影响其工作状态,因此很有必要对其焊接性能进行科学检测。对于具体焊接端的焊接性能检测,可从剪力钉的拉力试验和弯曲试验这两方面来开展。拉力试验时,拉力荷载达到规定值后,试件不能断裂。继续增大载荷直至试件被拉断时,断裂不能发生在焊缝和热影响区内。弯曲试验可通过手锤打击剪力钉试件头部让其弯曲 30°,试验后试件焊缝和热影响区不应有肉眼可见裂缝。弯曲试验也可用套管进行,此时要注意把控套管下端与焊肉上端的距离。
对于有特殊需求的情况,能够依据实际进行分析和检测。比如,因为钢材的导热系数比较大,倘若要考虑温度条件对剪力钉抗拔承载性能所产生的影响,就可以设计剪力钉试件,开展在不同温度场下的抗拔承载性能试验以及研究工作。
注意事项
这些误差往往会对剪力钉连接件的力学性能产生较大的影响。剪力钉距混凝土边缘的距离不够,会致使混凝土对剪力钉的约束作用降低。并且,距离越短,混凝土对剪力钉的约束作用就越弱,最终会让剪力钉的抗剪承载力减小。