钢结构厂房抗剪键施工质量控制技术研究

钢结构厂房抗剪键施工质量控制技术研究

王清

中国建筑第二工程局有限公司华东分公司  上海市 200135

摘要：随着钢结构的发展，钢结构因其轻质高效的受力形式被广泛应用。钢结构厂房结构的钢量较少，结构自重较轻，所以在水平力的作用下，钢结构的柱脚承受着巨大的剪力，然而我国钢结构规范明确规定柱脚锚栓不能参加抗剪，所以必须通过设置抗剪键或由柱脚板和混凝土的摩擦力（F=μN其中：μ为摩擦系数，一般情况μ=0.4；N为轴力）来承担水平力。因此，为满足钢结构整体安全稳定、结构抗震设防等要求，钢结构柱脚抗剪键的质量控制成为钢结构施工质量控制关键点。

关键词：钢结构厂房；抗剪键；施工质量

引言

当前，由于钢结构的优点，如质量轻、刚度高、承载力好，行业人士得到钢结构的认可和青睐，钢结构轻便，使得钢结构的脚极易受到工程设计过程中横向荷载的影响，导致为了使它们抗剪，越来越多的设计师开始研究钢柱脚，取得了一些成果。作为回应，柱脚锚螺栓是提高结构抗剪强度的重要措施。技术人员还提出了相应的设计公式，以便对其进行合理分析。但是，在我国现行法规制度中，柱脚锚螺栓不能用于抗剪分析，因此我们只能在其中安装抗剪按钮，或者提高底板与混凝土之间的抗剪强度，以提高抗剪强度。

1抗剪键施工中存在的问题

（1）对抗剪键的重要性认识不足部分施工技术人员对抗剪键的重要作用认识不足，对进场的柱脚抗剪键焊缝、几何尺寸、位置等不检查不验收，GB50205-2001《钢结构施工质量验收规范》、GB50755-2012《钢结构施工规范》对此介绍也很少，缺乏具体的指导和验收要求。（2）对抗剪键的保护意识不足。未对混凝土基础短柱钢筋与抗剪槽设置尺寸冲突等问题进行图审，施工中遇到问题，随意切割基础短柱钢筋或剪力键，对于进场的钢柱剪力键不保护。在吊装过程中暴力施工，造成抗剪键弯曲变形、焊缝脱裂等，甚至为方便施工在抗剪槽尺寸不满足要求的情况下随意切除抗剪键或改制剪力键，安装就位钢柱，造成施工质量安全隐患。（3）施工过程不规范。为方便施工，随意预埋抗剪槽，或是在柱脚混凝土抗剪槽几何尺寸不满足要求，抗剪槽内杂物、积水清理不彻底、不及时的情况下浇灌柱脚混凝土，使得二次灌浇的混凝土质量无法得到保证。

2在水平力作用下钢柱脚的影响

一般来说，钢柱脚施工时，我们会在短基柱顶部预留相应的槽，在安装柱后，我们必须在预留槽中设计防剪键，然后使用注射材料填充槽，此时即关键在水平力作用下，底板直接将水平力传递给抗剪键，然后将抗剪键传递给周围混凝土，在这种情况下，如果抗剪键过大，抗剪键将逐渐弯曲，其压力直接传递给混凝土。换句话说，由于混凝土强度低于钢强度，当受过大的水平力影响时，柱脚可能会断裂，导致建筑物底板和混凝土围绕剪切键变形，剪切键强度可能很大因此，钢柱脚施工时，承包商应首先考虑铺设深度，基本上避免出现这种情况。此外，承包商应注意，抗剪强度主要取决于钢棒脚的抗剪状态，因此，如果钢棒脚受抗剪强度的约束，必然会受到一定的抗剪强度的约束，从而对抗剪强度的配置提出更高的要求。

3钢结构柱脚使用抗剪键设计的必要性

钢结构被广泛应用于所有行业，其原因是其质量低、刚性轻，尤其是其承载能力优于普通结构，正是由于这些优势，而且由于这些优势，钢结构的脚必须设计为能够承受剪切。因为钢结构质量较轻，钢结构水平荷载使用时非常大，产生了较大的剪力，影响了钢结构的性能运行。为有效解决这一问题，许多钢结构设计者进行了大量研究，取得了显着成果，包括对钢柱脚锚固的处理，这是最好的成果，但这种方法不适用于中国的现行体系，而是为了提高强度这一方法也比较有效，值得推广。由于存在明确禁止使用钢柱脚锚定的规定，而且存在明确禁止使用钢柱脚锚定的规定，因此设计人员通常采用另一种方法使混凝土地面更接近，因为二者之间的紧密联系越大，摩擦强度就越大，这一点在施工过程中，如果采用摩擦增量法，钢结构柱脚抗剪强度不够，虽然施工工艺不复杂，但根据施工规范只需达到一定的能力，尽管施工工艺不。

4抗剪键施工质量控制要点

4.1相关技术人员认真审图

主要针对基础柱、基础梁钢筋位置与抗剪槽预留位置是否冲突，如若冲突，应及时与建设单位、设计单位沟通调整基础梁顶部钢筋位置，以及根据以往施工经验，优化抗剪槽安装模具的施工顺序，把安装基础柱钢筋—安装基础柱模板并加固—安装基础梁底模—安装基础梁钢筋—安装基础梁侧模并加固—安装钢柱地脚螺栓及水电管路—安装柱顶抗剪槽模具并固定的施工顺序优化为：安装基础柱钢筋—安装基础柱模板并加固—安装基础梁底模—安装钢柱地脚螺栓及抗剪槽模具定位并固定—安装基础梁钢筋—安装基础梁侧模并加固—安装水电管路的施工工艺，施工顺序的调整可以避免在安装抗剪槽时，由于已完成基础梁钢筋的绑扎及预埋件的安装，造成钢筋密集难以调整其位置，无法保证抗剪槽位置的准确性，而先安装抗剪槽模具并加固后绑扎基础梁钢筋时，在绑扎抗剪槽位置处基础梁钢筋时可将梁钢筋位置作相应调整，再将钢筋绑扎牢固，这样可以保证抗剪槽位置的准确性，避免作业人员私自切割钢筋的不规范作业现象。

4.2抗剪键的材料及构造

抗剪材料包括钢板、框架、u形截面梁、I形钢等。不允许选用沸腾钢来保证焊接的可靠性。在柱脚实施过程中，防剪键的调整通常是在地基中预留一个槽，在柱安装后进行二次浇筑和维护，后浇筑混凝土与少量膨胀剂混合，配有比混凝土强度更高等级的细混凝土因此，防剪键与混凝土密切相关，应考虑防剪键与混凝土的协调。选择键槽时，每一侧的防剪切宽键不应小于柱下半部分与基础顶面之间的间隙高度。柱底部与基础顶部之间不应留有一定的间隙。柱脚铰链在初始装配时不应高于柱脚铰链。

4.3抗剪键设计技术

安装防剪扳手还需要在地基上设置预留槽，大型柱脚底板需要注入孔，因此施工困难，第二次注入不易进入密室，维护工作不易进行为了使抗剪扳手承受更大的水平剪切力，必须要求施工单位保证施工质量，即在注射时必须用预留槽填充注射材料，以确保抗剪扳手与混凝土之间的有效传输为了更好地承受水平载荷，键应尽可能宽和短，第二注入层的厚度应根据安装要求尽可能薄，以便在施工和设计上更加经济合理。

结束语

“强柱弱梁节点要强”。抗剪键虽然在整个结构中属于小构件，但却是一个重要的节点，它是抵抗地震荷载、风荷载以及不确定的水平荷载的关键节点，切不可因其小而忽视其作用，因此在施工过程中要加强施工质量控制，确保抗剪键能满足设计要求，保证结构的使用寿命。

参考文献

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