钢结构整体卫浴连接的抗震性能分析及标准化

作     者：赵凤凯 

作者单位：沈阳建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张壮南

授予年度：2015年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：整体卫浴 连接 抗震性能 有限元分析 定位安装 质量验收 

摘      要：整体卫浴是对一种高度集成的新型工业化生产加工的卫浴间产品的统称,其组成构件一般有顶板、壁板、和对防水漆决定性作用的一体化的防守底盘。一套成型的产品是一个具备在有限的空间内盥洗、如厕、洗浴等多种功能的独立卫生单元。整体卫浴设计中,大多是根据构造的要求来安排结构方案、连接形式,各个组件的连接不但没有严格的规范和标准可循,且并没有考虑结构的受力特点和力学性能,也没有考虑地震荷载对结构的影响,更没有适应钢结构工业化发展的钢结构整体卫浴。本文根据需要提出了适用于装配式钢结构的新型钢结构整体卫浴结构方案,以期新方案可以推进标准化内装,进而促进钢结构建筑的发展。本方案中考虑了地震作用,使新型钢结构整体卫浴成为具有抗震能力的整体卫浴,并能够大幅度提高整体卫浴间的刚度和稳定性,保证整体卫浴不会因为连接点的强度不足而发生破坏,也不会因为的变形问题而破话SMC板件和部品发生整体破坏。新型钢结构整体卫浴结构方案使用角钢为主要材料,使整体卫浴与主体结构进行连接成为了可能,且有助于构件设计实现标准化。与主体结构进行连接的新型整体卫浴结构方案有两种。方案一:整体卫浴与柱的螺栓连接,方案二:整体卫浴与次梁的螺栓连接。其中包括新型整体卫浴的构件种类、尺寸、数量,具体的结构的形式,与主体结构的连接形式,与主体结构的距离等。利用Abaqus有限元软件对新型整体卫浴结构方案进行在多遇地震荷载作用下的弹性分析和在罕遇地震作用下的弹塑性分析。根据结构在水平地震作用下的应力云图及结果,分析方案的可靠性,验证方案可以承受多遇地震作用,并选择具有代表意义的框架顶部节点、支撑连接处节点以及支撑处进行节点的受力分析。分析表明,新方案满足使用要求,能够大幅度提高整体卫浴的刚度、强度、稳定性,自身安装的连接和与主体结构的连接都,保证支座和支撑连接件都能将整体卫浴承受的地震作用全部传递到主体结构上,且整体卫浴在遭遇设防烈度地震作用后不影响其正常的使用功能,不会因为连接节点的强度不足而发生局部破坏,也不会发生整体屈曲,更不会发生整体倾覆。本文选择可能出现的最不利外形组合尺寸进行模拟分析。分析证明设计的连接形式及角钢规格满足所有不同尺寸使用要求。并确定出具体的连接形式,角钢的规格,水平支撑及连接件的尺寸、数量,确定螺栓型号,给出了标准化的构件尺寸和数量表格,标准化的结构形式、标准化的连接及其平面详图。根据整体厨卫的特点,总结归纳出整体厨卫的设计定位和施工安装方法,整体厨卫的质量验收标准。管线和洁具是整体厨卫的关键环节,文章最后总结了整体厨卫管线和洁具的施工安装方法、成品保护及注意事项。