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摘要：在当前建筑工程行业的发展过程中，越来越多的新型材料的出现使得建筑在建设时的选择更加多样化，而钢结构由于本身重量轻，强度大、可回收等特点，使得其被广泛应用于建筑工程的建设中，越来越多的建筑企业将钢结构代替混凝土结构来使用。如今在钢结构建筑的建设过程中，使用最多的就是中应用广泛，相对于混凝土结构具有自重小、强度大、回收率高等诸多优势，许多钢结构建筑的楼板都是用了装配式的钢结构楼板拼接，但由于其在拼接时常出现板缝问题，就使得楼板平面的连续性较差，影响楼板的整体性。基于此，本文主要研究了装配式钢结构楼板在拼接时出现的板缝问题及原因，并有针对性的提出建议，以此为建筑钢结构的科学使用提供参考。
关键词：装配式；钢结构；楼板
钢结构的强度大使得建筑的结构能承受更多的压力，但其最大的缺点就在于在进行楼板拼接时容易出现板缝问题，使得楼板的作用得不到最大程度地发挥，因此，本文就这一问题通过模型分析研究板缝对于楼板的影响因素，探讨了在其中起到关键作用的梁连接件、板连接件、梁板连接件这三种连接件，发现合理的使用连接件能有效抑制板缝问题，提高整体建筑的结构完整性和安全程度。
一、连接件设计
装配式楼板在没有加连接件使通常使用压型钢板混凝土组合成楼板，结构主要包括压型钢板混凝土组合楼板、φ8@250、间距φ8、自攻螺钉、板缝、钢桁梁1和钢桁梁2，构件尺寸如表1所示，钢材选择Q235B钢板，混凝土板采用C30混凝土。
连接件的形式主要有三种，梁连接件、板连接件、梁板连接件，均可以加设在板缝部位，连接方式如图1、图2、图3所示。连接件与装配式梁板在工厂加工时被连接成一体，施工装配时直接使用高强螺栓将其连接即可。
这3种连接件中梁连接件能保证板缝平整，但对其缺乏约束效果；板连接件易操作，但破坏了板缝的整齐；梁板连接件综合了前两者的优势，使板缝和梁很好的连接起来，但施工较为复杂。在实际的施工现场要根据上述连接件不同的优势和缺点来选择适合的连接件进行施工。
二、有限元模型
2.1几何模型建立
几何模型的建立主要是基于ABAQUS非线性有限元软件，根据楼板的实际尺寸，分析连接件的特征和布置来建立模型，连接件的具体布置情况如图4所示其中混凝土、钢桁架梁、楼板连接件都使用实体单元C3D8Ｒ，压型钢板使用壳单元S4Ｒ，钢筋使用桁架单元T3D2，连接件使用梁连接件、板连接件和梁板连接件，以此为基础来建立起现浇整板模型和分别在不同间隔下的装配式模板模型，。
2.2材料本构关系
ABAQUS有限元模型分析中，钢材和螺栓材料数据如表2所示。8.8级M20高强螺栓预拉力为125kN，8.8级M30高强螺栓预拉力为280kN。按照规定的标准和建议，混凝土需采用塑性损伤模型，混凝土材料参数如表3所示。
2.3边界条件及加载方式
为了形成板缝间的纯剪作用，并保证力在楼板上有很好的传递，避免板缝受力前楼板的局部破坏。钢桁梁两端采用固端约束，约束板A、B的Z向自由度，混凝土板边1固端约束，边2与边5约束X向自由度。在混凝土楼板A上施加沿－Y方向的体荷载。
三、装配式钢结构建筑的几点建议
由于钢结构的优势以及国外发达国家的先进技术都显示着钢结构建筑的蓬勃发展是时代所趋，也是当前我国建筑行业创新发展的关键时期，是难得的机遇。虽然我国当前阶段对钢铁的开发技术较为完善，储备的钢铁产能也非常丰富，可以说我国最不缺的就是钢铁资源，就使得钢材料的价格较低，可以为钢结构建筑的大力发展提供坚实的物质基础，但是在此巨大优势的基础上，我国的钢结构建设发展极为缓慢，发挥不出钢结构轻便、强度大、成本低、可回收的优势。在良好的社会环境下钢结构建设的推广始终得不到高效的回报，这样让人难以理解问题原因主要有以下几方面：
（1）思想保守，观念落后。由于钢结构这一概念和应用在我国是新兴阶段，群众对于新事物的发展初期势必会有所抗拒，而社会对钢结构的不了解也使得钢结构建筑在发展过程中没有完善制度和资金的支持，外界对钢结构建筑始终保持怀疑的态度，认为钢结构体型笨重，在建设时需要耗费大量的资金去购买钢材，浪费我国的钢材储备，这种对钢结构的误解使得各界也很难认识到钢结构本身的优势，对其重要的战略地位不清楚，对其施工快、抗震性好的优势不了解。对此情形，就需要社会各界转变思想观念，认识到钢结构建筑的优势，建筑企业也要了解到钢结构建筑安全性高、造价低的优势，引导其认识到钢结构建设是一项低成本高收益的工程项目，大力发展钢结构建筑。国家政府也要建立健全相关的制度标准，大力倡导对钢结构建筑的建设和先进技术的研究。
（2）装配式高层钢结构产业链不健全。钢结构建筑自身在蓬勃发展中，但其在建设过程中所需的配套产业没有跟上其发展的步伐，之间有着严重的矛盾差异，使得钢结构在建设时因为没有相匹配的楼板、内墙板、外墙板等配件的支持，就使得钢结构建筑在完工使用时出现较多问题，板缝问题就是其中一项，严重阻碍钢结构产业的发展。因此，要重视对配套产业的发展，相关企业要认识到社会所需，以此来促进钢结构产业链的完整性，促进钢结构产业更好的发展，
（3）缺乏相关标准。我国缺乏对钢结构产业的相关制度标准支持，使得当前的政治制度和标准无法满足钢结构产业发展速度，简单来说就是落后的标准规范与先进技术之间存在较大的矛盾。在科技不断发展的今日，长期不变的标准规范已经满足不了装配式钢结构建筑的设计、施工、验收、维护标准，阻碍钢结构建筑的发展。因此，我国需要高度重视对钢结构建设标准制度的更新，当前住建部住宅产业化中心正在组织起草《工业化建筑评价标准》，也是为钢结构建设的标准化做出了一定贡献。
结语：
装配式楼板拼接板缝的存在，使得楼板的作用不明显。而防止板缝出现最关键的因素就是三种连接件，科学合理的设置连接件的间隔，选择适合的连接件类型能够有效使楼板受到的力分布均匀，保证楼板的刚度，使装配式楼板具有连续性。但造成装配式钢结构楼板出现问题的原因从大方面来将是由与国民对钢结构的不认同，没有制度的保障，再加上钢结构的产业链有很大的漏洞，就使得我国的钢结构建筑发展受到阻碍，因此才会在施工过程中会出现各种问题。对这些问题的解决也是从根源保证钢结构建筑的质量，从根本上预防装配式钢结构楼板出现板缝，促进钢结构建设的发展。
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论文作者:王成臣
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷12期
论文发表时间:2019/9/10
标签：钢结构论文; 楼板论文; 连接件论文; 建筑论文; 混凝土论文; 优势论文; 模型论文; 《城镇建设》2019年2卷12期论文;