可拆卸式平板集热器对建筑结构的影响分析

摘要：户内可拆卸式平板集热设备与建筑一体化的应用日趋增多，本文选取不同地区两栋住宅楼，进行PKPM-SATWE有限元分析，得出该设备对建筑结构的整体刚度、安全性及整体稳定性的影响可忽略，影响程度不随层数的增加而变化。

关键词：可拆卸式；集热设备；一体化

Abstract: Indoor removable type plate set thermal equipment and building integration scheme get more and more applications.This paper selects the two residential buildings in different zones for finite element analysis by PKPM-SATWE,getting that the solar heating equipment on building structure of the whole stiffness, security and overall effect on the stability of the effects can be ignored, nor with the layer number is increased significantly .

Key word: Indoor removable type ; Set heat equipment ; integration

中图分类号：TU文献标识码： A 文章编号：

1 引言

随着太阳能与建筑一体化的发展，我国民用建筑户内可拆卸式平板集热设备作为一种新型的一体化方案被越来越多的使用，系统的主要荷载集中在南阳台，需对其进行结构分析设备安装前后荷载变化对结构承载力和结构稳定性的影响。

银晨户内可拆卸式平板集热设备的技术参数见表1：

表1银晨户内可拆卸式平板集热设备技术参数

图1为户内可拆卸式平板集热设备安装构造详图：

图1 构造详图

2模型建立及验算对比分析

2.1楼盘选取

选取YCZB-100型户内可拆卸式平板集热设备应用于两个楼盘，楼盘详情如表2。

表2楼盘详情

所选取的两个楼盘的结构单元图如图2～图3所示。

图2 楼盘1结构单元图图3 楼盘2结构单元图

2.2计算结果

对所选取的两个楼盘安装集热设备建立模型，进行PKPM有限元分析，把集热设备荷载简化为线荷载加入，设备荷载（活荷载）：0.35÷2.05＝0.17 kN/m，计算结果如表3～5所示。

表3 模型1计算结果

表4 模型2计算结果

2.3结果对比分析

(1)结构扭转刚度分析：

模型1中，安装设备前，Tt/T1=0.7659＜0.9；安装后，Tt/T1=0.7659＜0.9。安装前后，影响为0。模型二：安装设备前，Tt/T1=0.6620＜0.9；安装后， Tt/T1=0.6620＜0.9。安装前后，影响为0。

(2)结构安全性分析：

模型一：安装设备前，抗震规范要求X向楼层最小剪重比=3.20%，Y向楼层最小剪重比=3.20%；安装后，抗震规范要求的X向楼层最小剪重比=3.20%，Y向楼层最小剪重比=3.20%。安装前后，影响可忽略。模型二：安装设备前，抗震规范要求的X向楼层最小剪重比=3.20%，Y向楼层最小剪重比=3.20%；安装后，抗震规范要求的X向楼层最小剪重比=3.20%，Y向楼层最小剪重比=3.20%。安装前后，影响为0。

(3)结构整体稳定性分析：

模型一：安装设备前，X向刚重比EJd/GH**2=15.10，Y向刚重比 EJd/GH**2=13.35，刚重比大于1.4,能够通过高规整体稳定验算，刚重比大于2.7,可不考虑重力二阶效应；安装后,X向刚重比 EJd/GH**2=15.13, Y向刚重比 EJd/GH**2=13.38,刚重比大于1.4,能够通过高规的整体稳定验算,刚重比大于2.7,可不考虑重力二阶效应。安装前后，影响可忽略。模型二：安装设备前，X向刚重比 EJd/GH**2=6.58，Y向刚重比 EJd/GH**2=6.51，刚重比大于1.4,能够通过高规的整体稳定验算，刚重比大于2.7,可不考虑重力二阶效应；安装后,X向刚重比EJd/GH**2=6.58, Y向刚重比EJd/GH**2=6.51,刚重比大于1.4,能够通过高规的整体稳定验算,刚重比大于2.7,可以不考虑重力二阶效应。对比安装设备前后，影响为0。

3结论：

(1)结构扭转刚度分析：两个模型的周期比在安装设备前后均满足[高规]4.3.5条规定要求。

(2)结构安全性分析：两个模型的X向和Y向的最小剪重比在安装设备前后均满足[抗规]要求。

(3)结构整体稳定性分析：两个个模型的X向和Y向的刚重比在安装设备前后均大于2.7，所以既满足结构整体稳定性的要求，又不需要考虑重力二阶效应。

(4)综合分析，对比安装设备前后建筑结构各项参数的影响并没有随着建筑层数的增加而变大，这是由于层数越高采用的设计标准也越高，而户内可拆卸式平板集热设备重量较小，对结构的影响不明显。

参考文献：

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