裝配式鋼結構樓板拼接板縫的關鍵問題探究

姜自艷

[摘要]裝配式鋼結構在建筑工程當中應用具有較多優勢，裝配式鋼材料具有環保性能，施工工序簡潔并且結構穩定性、強度、承重性能都較強，而且施工造價較低，材料利用率較高。但是裝配式鋼結構樓板拼接板縫的處理難度較大，如果處理不當將直接影響建筑結構的穩定性，在施工期間需要對樓板拼接板縫的關鍵問題進行重點關注和處理，以保證裝配式鋼結構施工質量。本文對裝配式鋼結構樓板拼接板縫的關鍵問題進行探究。

[關鍵詞]裝配式鋼結構;樓板拼接縫;關鍵問題

文章編號：2095 - 4085（ 2019） 04 - 0029 - 02

1 裝配式鋼結構樓板拼接縫處理的重要性

裝配式鋼結構在建筑工程當中使用頻率持續遞增，充分體現了現代建筑設計特征，能夠節約資源，提升建筑結構性能和保證建筑工程安全性，可以說裝配式鋼結構對建筑工程行業發展有不可磨滅的貢獻。但是裝配式鋼結構當中樓板拼接縫對于整體結構來說影響顯著，樓板拼接縫主要會影響樓板整體的受力效果，拼接縫會弱化樓板剛度。各個樓板之間需要相互支撐協作，分散承受力以保證結構的剛度，但是拼接縫會使樓板之間協作性能下降，導致樓板整體結構穩定性受到影響，因而裝配式鋼結構樓板拼接板縫的處理，是施工質量控制的重中之重。

2裝配式鋼結構樓板拼接縫的關鍵問題

裝配式鋼結構樓板拼接縫的存在與連接構件有直接關聯，不同的板縫連接構件應用對拼接縫作用均不相同。想要改善裝配式鋼結構樓板拼接縫的問題，需要從連接構件人手。本文主要分析幾種不同連接構件應用來找尋拼接縫連接件使用的最優方案，并利用有限元模擬分析技術進行實踐模擬，明確樓板拼接縫的關鍵問題。

2.1 樓板拼接縫連接構件應用設計

樓板拼接縫連接構件目前主要有梁連接件，板連接件，梁板連接件等，對于每種連接件來說，需要使用相應規格的螺栓進行拼接。首先，梁連接件使用可以直接應用在拼接縫處，拼接縫表面不會因此而變形。但是連接件的螺栓與樓板之間的間隔比較長，對樓板拼接板縫的固定效果較弱。其次，板連接件的連接方式比較簡單，但是應用后會使樓板板縫產生變形，而且對拼接縫的作用力是間接的，固定效果也比較小。梁板連接件對樓板板縫的固定效果比較明顯，作用力比較大，但是這種連接件的使用拼裝工序較多，施工技術較難，還會使樓板拼接縫產生變形。

由于這幾種連接構件的性能存在較大的差異，連接件的合理分布就非常重要，需要設計多種連接件分布方案進行比較優化，需要準備一整塊裝配式樓板然后分為兩塊，設計多種方案利用連接件拼裝兩塊樓板，控制連接件之間的間距和數量。具體方案如下。（1）連接件2個，間距1.Sm。（2）連接件3個，間距1. Om。（3）連接件4個，間距0.68m。（4）連接件2個，間距2m。（5）連接件2個，間距1.3m。（6）連接件3個，間距0.75m。（7）連接件5個，間距0. Sm。

2.2有限元模型建立

有限元模型分析技術通過模擬結構建立，并利用網格分析和數字計算技術，能夠準確分析不同連接件設計方式的作用效果。根據樓板拼接縫連接構件應用設計方案，構建相應的裝配式樓板有限元模型。首先要建立整體樓板的有限元模型，然后建立以上不同間距方案的連接件樓板模型。模型建立完成后，將結構以網格形式進行分化建立，構成若干單元格。

2.3 裝配式樓板連接結構作用力效果分析

在有限元裝配式鋼結構樓板模型當中，主體結構包括混凝土板，鋼板，連接構件。利用連接件混凝土板與鋼板之間形成連接結構，對各種力作用進行分析，樓板結構由連接件進行固定，摩擦作用力變小，拼接縫的移動效果降低。樓板結構平面具有剛度，因拼接縫存在樓板之間剪力傳遞出現間斷，而通過連接件樓板整體平面的剪力可以順利傳遞。連接件的應用可以固定拼接縫，提高樓板整體的承受能力，穩定性，強度和剛度。

2.4不同設計方案成效分析

樓板拼接縫處設計不同連接件分布形式，所產生的作用均顯現較大差異。利用有限元模型計算技術，可以對結構不同應力變化進行明確，包括受壓損傷，承載力，拉力等等，下面對其詳情進行分析。

2. 4.1 受壓損傷

樓板混凝土受壓破壞部位主要出現在樓板角部及與梁端部位相連的樓板混凝土，連接件拼接處的樓板混凝土受壓破壞晚于前二者。連接件的種類對模型破壞特征有明顯影響，連接件間隔相同時采用板連接件和梁板連接件的樓板，混凝土受壓破壞面積大，樓板整體利用率大。采用梁連接的樓板，混凝土受壓破壞面積小，集中于局部。裝配式鋼結構樓板拼接需要承受不同形式的作用力，樓板結構損傷會影響樓板整體的性能，因而在實際樓板拼接縫連接時需要選擇適宜的連接件類型。

2.4.2拉力產生的損傷

樓板混凝土受拉破壞部位主要出現在樓板角部和梁端部位樓板，梁連接件處樓板混凝土受拉全部未破壞，板連接件處樓板在連接件間隔大于等于1. 2m時混凝土受拉破壞，梁板連接件處樓板在連接件間隔大于等于2. Om時混凝土受拉破壞。連接件間隔相同時采用板連接件和梁板連接件的樓板，混凝土受拉破壞面積大，樓板整體利用率大;采用梁連接的樓板，混凝土受拉破壞面積小，集中于局部。

隨著連接件間隔的減小，采用板連接件和梁板連接件的樓板混凝土受拉破壞的面積逐漸增大，連接件間隔越小越接近整板模型的破壞。梁連接件間隔的減小對樓板混凝土受拉破壞的約束，影響不大。因而連接件的形式和連接件之間的距離對于樓板拉力損傷來說都有不同的影響，實際設計連接方案時需要綜合進行考量。

2.4.3樓板連接應力效果

裝配式鋼結構樓板本身會受到多種壓力，本身需要產生相應的應力來保證結構穩定性。利用連接件連接樓板板縫，樓板的應力效果得到提升。經過計算分析發現，連接件之間間距變小樓板的受力面積會擴大，力的作用會分散到樓板各處，樓板的應力作用就隨之增強。其中板連接件與梁連接件的應用，樓板應力效果優化幅度較大。在本文研究設計的幾種連接方案當中，應用板連接件間距小于0. 75m的方案和應用梁連接件間距小于1. Om的方案樓板連接應力效果良好。

2.4.4承載力

通過模型計算分析發現梁連接件應用后，樓板結構的承載力沒有明顯的變化，而且與標準的樓板承載力相比還有較大的差距。板連接樓板和梁板連接件應用可以提升樓板結構的承載力，連接件之間的間距與拼接縫變化成正比變化趨勢，間距越小拼接縫位移就越小。在實際連接期間通過計算可以找到最佳的間距距離。

2.4.5結論

通過對不同連接方式和不同連接間距形式所產生效果的分析，可以發現影響裝配式鋼結構樓板拼接縫的關鍵問題是連接件應用種類，連接件間距。總體來講，梁連接件需要與其它連接件種類共同使用，板連接件和梁板連接件應用能夠有效提升樓板拼接縫的質量。同時連接件間距控制也是關鍵，板連接件間距不能超過0. 75m，梁板連接件間距不能超過1.Om。

3結語

裝配式鋼結構樓板拼接板縫的存在對整體結構施工質量影響較大，通過本文的研究與分析，利用連接件連接樓板拼接縫能夠優化拼接縫的使用質量，能夠減少樓板結構的損傷使樓板受力作用均衡，提升樓板整體結構的承載力。但想要切實實現優化效果，需要對連接件種類和連接件間距分布進行合理的規劃，從而保證裝配式鋼結構樓板拼接板縫應用質量和安全。

參考文獻：

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