剪力釘的應用和檢測

應用概況
剪力連接件是保證鋼—混組合結構和混合結構協同工作的關鍵構件，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、協調變形的作用。
 
剪力釘，又稱焊釘、栓釘，由于具有較強的抗剪能力和施工便捷性，剪力釘被廣泛應用于工業民用建筑板梁系統、電力系統、橋梁系統、機場、車站及其他領域工程結構當中。在鋼-混組合梁結構中，通過剪力釘合理的力學行為可將鋼材和混凝土兩種材料各自的優點最大限度地發揮出來，從而充分利用材料特性，提高工程結構的安全性和耐久性，節約工程造價。而剪力釘被應用于高層建筑承重結構的勁性柱上，也可很好地加強型鋼柱與混凝土的連接強度，提高勁性柱的整體受力性能。  
技術檢測
由于其在整個結構體系中的重要性，剪力釘的質量要求也較為嚴格，其表面不應有銹蝕、氧化皮、油脂和毛刺等；同時，桿部表面不允許有影響使用的裂縫，如頭部出現裂縫，其深度（徑向）范圍須符合相關技術要求。
 
為保證其所用材料質量，可根據相關技術要求對剪力釘進行化學成分方面的檢測，通過對C、Si、Mn、P、S、等化學元素進行分析，結合剪力釘相對應牌號，以判斷材料中元素是否符合標準要求。
 
剪力釘的機械性能是工程結構設計和施工的重要依據，對其機械性能的檢測也不能忽視，具體可以通過對抗拉強度、規定非比例延伸應力、斷后伸長率及硬度等技術指標的檢測來評價和判斷。
 
在進行機械性能檢測試件制作時，應注意剪力釘機械加工試件直徑應符合產品規格對試件直徑的相關要求。當剪力釘長度不能滿足拉力試驗的要求時，可采用相同材料和工藝制造的、同一直徑規格并能滿足試驗要求的長度規格的剪力釘進行試驗，也可以采用相同材料和冷拔工藝的同一直徑規格的材料取樣進行試驗。
 
剪力釘是通過焊接方式與母材進行連接，其焊接質量對于其工作狀態有著直接的影響，所以很有必要對其焊接性能進行科學檢測。具體的焊接端的焊接性能檢測可以從剪力釘的拉力試驗和彎曲試驗兩方面來進行。拉力試驗時，當拉力荷載達到相應的規定值時，試件應不得斷裂，當繼續增大載荷直至試件被拉斷，斷裂不應發生在焊縫和熱影響區內。而彎曲試驗可用手錘打擊剪力釘試件頭部，使其彎曲30°，試驗后在試件焊縫和熱影響區不應產生肉眼可見的裂縫。彎曲試驗也可以使用套管進行，但需注意把控套管下端與焊肉上端的距離。
 
針對有特殊需求的，也可根據實際來進行分析和檢測。例如，由于鋼材導熱系數較大，如果考慮到溫度條件對剪力釘抗拔承載性能的影響，也可設計剪力釘試件做不同溫度場下的抗拔承載性能試驗和研究。
 
注意事項
由于構件在加工、制作以及安裝過程中存在的問題，剪力釘連接件往往會出現尺寸偏差、剪力釘空洞、剪力釘傾斜、剪力釘布置邊距不足等誤差，這些誤差往往對其力學性能產生較大的影響。如：剪力釘距混凝土邊緣距離不足，會降低混凝土對剪力釘的約束作用，且距離越小，混凝土對剪力釘的約束作用越小，最終導致剪力釘的抗剪承載力減小。