【摘要】：現(xiàn)階段,國家越來越重視節(jié)能減排、百姓對房屋質(zhì)量和舒適性的要求也不斷提高,這就要求裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)充分利用其良好的抗震性能以及工業(yè)化建造優(yōu)勢,緊跟國家政策方向和市場需求。但就目前現(xiàn)狀來說,裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展并不順利,以墻體為主的圍護體系的研究以及與住宅相配套的部品是阻礙其發(fā)展的主要因素。鑒于此,筆者針對輕鋼龍骨內(nèi)墻與鋼結(jié)構(gòu)主體的連接進行研究。輕鋼龍骨內(nèi)墻是由龍骨、面板和巖棉等材料組成的復合墻體,其中豎龍骨起支撐作用,兩側(cè)面板與豎龍骨用自攻螺釘固定,中間空腔填加吸聲材料,以滿足內(nèi)墻隔聲性能要求。輕鋼龍骨內(nèi)墻輕質(zhì)高強、塑性好、韌性好、布置靈活,并且節(jié)約了大量粘土資源,是一種節(jié)能環(huán)保墻體,充分體現(xiàn)了綠色建筑的理念。本文設(shè)計了輕鋼龍骨內(nèi)墻頂部與鋼梁或樓板的新型連接構(gòu)造形式和輕鋼龍骨內(nèi)墻底部與地面的新型連接構(gòu)造形式,確定了墻板與主體間縫寬的計算方式。對兩種新型連接進行了受力計算,主要考慮了地震作用和支座相對位移對連接的影響,對頂部U型連接件焊縫和底部膨脹螺栓抗剪承載力進行了驗算。研究表明,U型連接件的焊縫承載力和底部膨脹螺栓抗剪承載力均滿足要求。利用有限元軟件ABAQUS對層間相對位移作用下U型連接件與豎龍骨連接的受力狀態(tài)進行有限元模擬分析,得出U型連接件與豎龍骨連接處接觸反力變化曲線和接觸面積變化曲線及各部分的應(yīng)力變化曲線。研究表明,U型連接件與豎龍骨連接處的破壞主要集中在豎龍骨上。采用限元軟件ABAQUS建立了新型連接下輕鋼龍骨內(nèi)墻的有限元分析模型,分別分析新型連接下輕鋼龍骨內(nèi)墻及連接件在均布荷載和層間位移作用下的變形和應(yīng)力變化。研究表明：平面外均布荷載作用下,墻體承載力滿足《鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計規(guī)范》規(guī)定；平面外層間位移作用下,新型連接下的墻體能適應(yīng)小震框架結(jié)構(gòu)的彈性層間位移限值和大震下框架結(jié)構(gòu)的彈塑層間位移限值。
[Abstract]:At this stage, the state pays more and more attention to energy saving and emission reduction, and the requirements of the people for the quality and comfort of houses are also constantly improving, which requires that assembled steel structure houses should make full use of their good seismic performance and industrial construction advantages. Keep up with national policy direction and market demand. However, as far as the current situation is concerned, the development of assembled steel structure residence is not smooth. The research of wall-based enclosure system and the matching parts with housing are the main factors hindering its development. In view of this, the author studies the connection between the inner wall of light steel keel and the main body of steel structure. The inner wall of light steel keel is a composite wall composed of keel, panel and rock wool, in which the vertical keel plays a supporting role, the two sides of the face plate and the vertical keel are fixed with tapping screws, and the middle cavity is filled with sound absorbing material to meet the requirements of sound insulation performance of the inner wall. Light steel keel interior wall is light, high strength, good plasticity, good toughness, flexible arrangement, and saves a lot of clay resources. It is a kind of energy-saving and environmental protection wall, which fully embodies the concept of green building. In this paper, a new joint structure form between the top of the light steel keel interior wall and the steel beam or floor is designed, and the new connection structure form between the bottom of the light steel keel inner wall and the ground is designed, and the calculation method of the joint width between the wall board and the main body is determined. The stress calculation of the two new connections is carried out, and the influence of seismic action and relative displacement of the support on the connection is mainly taken into account, and the shear capacity of the weld of the top U-shaped connector and the expansion bolt at the bottom is checked and calculated. The results show that the weld bearing capacity of U-shaped connectors and the shear capacity of expansion bolts at the bottom meet the requirements. The finite element simulation analysis of the stress state between U-shaped connector and vertical keel under the action of relative displacement between layers is carried out by using the finite element software ABAQUS. The change curve of contact reaction force and contact area between U-shaped connector and vertical keel and the stress curve of each part are obtained. The results show that the damage of the joint between U-shaped joint and vertical keel is mainly concentrated on the vertical keel. The finite element analysis model of light steel keel inner wall under new connection is established by using finite element software ABAQUS. The deformation and stress change of light steel keel inner wall and joint under uniform load and interlaminar displacement are analyzed respectively. The results show that the bearing capacity of the wall meets the requirements of the Code for the Design of Steel structure Houses under the action of uniform load outside the plane. Under the action of the displacement between the outer layers of the plane, the wall under the new connection can adapt to the elastic interlaminar displacement limit of the small seismic frame structure and the elastic-plastic interlaminar displacement limit of the frame structure under the large earthquake.
【學位授予單位】：沈陽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU391

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本文編號：2477565