孙德宇
摘要:在经济不断发展的全新社会背景下,对于建筑的要求也在不断提升,不仅要求建筑需要在美观、功能上能够满足人员的使用要求,同时对于建筑中采用的各种结构形式,也提出了更加严格的要求。在建筑水平不断提升以及对建筑技术不断深入研究过程中,相关人员发现将装配式钢结构应用在建筑工程中,具有比较多的优势,如具备良好的环保性能,施工在工序上比较简单,建造后稳定性比较好等,对于节约施工成本、保证施工进度有着非常重要的作用。虽然该结构具备着多种优势,对于建筑施工、建筑整体质量有着非常积极的作用,但是装配式钢结构楼板拼接板缝的问题非常难处理,是当前应用该结构过程中需要重点解决的问题。因此,在实际的装配式钢结构楼板施工中,需要重视拼接板缝的问题,并且按照工程技术原理,准确分析造成该问题出现的实际原因,针对性的制定出有效解决方案,真正将问题解决。以此保证能够提升装配式钢结构的施工质量,体现出钢结构楼板的性能和作用,为整个建筑的稳定性提供保障。
关键词:装配式;钢结构楼板;拼接板缝
一、装配式钢结构楼板拼接板缝管理的重要性
装配式钢结构是建筑中比较常用的一种结构形式,并且在近些年受到了广泛的应用。该结构的应用,代表着我国现代化建筑设计步入了全新的阶段,这主要是由于通过应用该结构,不仅能够有效的节约建造资源,同时也可以提升整个建筑的结构性能,保证建筑工程具备良好的安全性[1]。因此,可以说装配式钢结构对于现代化建筑工程行业实现积极发展,有着非常非常重要的贡献。但是该结构中出现的楼板拼接板缝问题,也是非常难解决的一个问题,其对于整个结构的影响非常大,会直接将楼板的刚度进行弱化。因此,在应用装配式钢结构的过程中,需要重点采用适合的质量控制方法,控制好拼接板缝的问题,确保装配式钢结构能够更加稳定,为建筑的整体稳定性提供一定支持。
二、装配式钢结构楼板拼接板缝的关键问题
(一)拼接连接构件应用设计
楼板拼接缝的连接构件种类当前主要有板连接件、梁连接件、梁板连接件等,针对不同的连接件来说,需要使用不同规格的螺栓进行拼接。首先,梁连接件一般可以直接应用在拼接缝的位置上,使用后表面不会出现变形的情况,但是由于连接件的螺栓、楼板之间间隔距离比较长,因此起到的固定效果比较差[2]。其次,板连接件在施工工序上比较简单,便于操作,但是应用后会造成板缝出现变形的问题,并且起到的作用力为间接作用力,固定的实际效果比较差。最后,梁板连接件对于板缝固定处理效果比较好,作用力也比较大,但是这种方式会造成工序变得更加复杂和繁琐,对施工技术的要求比较高,还容易造成楼板变形。因此,针对这几种不同连接构件的特点,以及性能优势,合理的布置连接件就显得更加重要,需要通过设计多种不同的方案,实现对连接件分布情况的准确优化。
(二)有限元模型的建立
有限元模型的分析技术,主要是利用模拟结构建立模型,并且结合网络分析、数字计算等技术,准确分析不同连接件的实际设计方式所体现的不同作用和效果。然后按照楼板拼接缝连接构件实际情况的对应方案构建出对应的装配式钢结构有限元模型。在建立的过程中,主要需要注重以下两个方面的内容:一,需要将整体楼板融入到有限元模型建立中,建立起完整的楼板模型,为后续工作更加高效的开展提供支持;二,需要建立采用不同间距方案的模板模型,保证方案的完整性和全面性;三,在建立完对应的模型后,需要将结构用网格的形式分化建立起来,构成多个不同的单元格[3]。
(三)作用力效果的分析
在以有限元模型为基础建立的装配式钢结构模型中,主体的结构一般需要包括钢板、混凝土、连接构件三个不同的部分。在构建过程中,需要明确各个部分之间产生的实际作用力以及作用力的效果,具体来说:一,针对利用连接件将混凝土板和钢板形成一种连接结构来说,在分析作用力的过程中,需要明确楼板结构主要是由连接件固定在一起,摩擦的作用力会减小,相对应平移动效果就会降低[4]。二,楼板结构的平面具备一定刚度,这主要是由于拼接缝将楼板之间传递的剪力剪断,通过连接件将楼板平面剪力能够更加顺利的进行传播。三,连接件的主要作用能够将拼接缝固定好,通过整个楼板结构的承载能力和稳定性,进而保证楼板的刚度以及强度。
三、不同设计方案的成效分析
楼板的拼接缝位置,通过设计不同连接件分布形式,产生的作用存在比较大的差异性。利用有限元模型计算相关技术,能够对结构不同应力的变化情况进行明确,如受压损伤、拉力以及承载力等内容。具体来说:一,受压损伤,楼板的混凝土受压破坏位置一般是在楼板角、和梁端相连位置上,连接件拼接位置的楼板混凝土受压破坏,一般会比楼板角和梁端相连位置出现更加晚。连接件种类对于模型破坏特征有着比较大的影响,在间隔情况相同时,可以采用板连接件、梁板连接件形式的楼板,在这种情况下,混凝土受压破坏的面积会比较小,并且集中局部位置,不会造成大面积的破坏情况出现。装配式钢结构楼板由于需要承受形式不同的作用力影响,楼板的结构损伤会对整个楼板性能造成影响,因此,在实际处理拼接缝的过程中,需要选择适合的连接类型,保证连接的准确性和有效性[5]。二,拉力造成的损伤,针对楼板混凝土结构来说,其由于受到拉力的影响造成楼板破坏,一般会出现在角部和梁端的楼板中,梁连接构件位置上的混凝土受到拉力作用,不会被破坏,而板连接件位置的楼板在间隔大于或者等于1.2m的情况下,混凝土会受到拉力破坏。同时,梁板连接件位置上楼板会在連接件间隔情况大于或者等于2.0m的情况下,会由于受拉造成混凝土结构被破坏。因此,在连接件间隔情况不断减小情况下,采用梁板连接件、板连接件的楼板混凝土,受到拉力影响,破坏面积加大,楼板的整体利用率较大,而采用梁连接件楼板,混凝土受拉破坏的面积比较小,一般集中在局部位置上。可见连接件形式、距离间隔,对于拉力损伤情况有着不同的影响,设计方案时需要综合的进行考虑。三,连接应力的实际效果,装配式钢结构楼板自身就会受到各种各样的压力作用,需要产生应力确保结构具备良好稳定性。通过利用连接件对板缝进行连接,应力效果也会相应的实现提升[6]。通过大量的计算和分析可以了解到,连接件间距较小时楼板受力面积会不断增加,力的实际作用也会分散到各个不同地方,应力作用也就会随之增强。其中板连接件、梁连接件的实际应用,会造成楼板的应力效果被优化,并且幅度比较大。
结语:
装配式钢结构楼板应用在实际的建筑中,有着非常多的优势,如能够有效缩短工期、抗震效果好、节约大量劳动力等。因此,为了能够发挥出该结构的优势,需要对应用该结构过程中出现的拼接板缝问题给予高度重视,分析和解决问题,保证装配式钢结构楼板能够更加的稳定,为建筑的整体稳定性和质量提供一定保障。
参考文献
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[2]郭健,卞光华,董嘉林.装配式钢结构常用楼板选型及设计方法概述[J].江苏建筑,2020(06):47-50.
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[4]姜自艳.装配式钢结构楼板拼接板缝的关键问题探究[J].居业,2019(04):29+31.
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[6]刘殿忠,刘亚东.装配式楼板拼接方案探讨[J].吉林建筑大学学报,2016,33(02):23-27.
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