橫肋和肋角對空心砌塊的結(jié)構(gòu)強度及熱工性能影響研究.pdf

1、經(jīng)濟的發(fā)展，離不開能源的有利支持。然而，嚴峻的能源形勢一直制約著經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，因此，節(jié)約能源、提高新能源的開發(fā)與使用效率，確保能源的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為我國乃至全世界經(jīng)濟發(fā)展亟待解決的問題。日常生活中的建筑能耗在社會總能耗中占有相當大的比例，而圍護結(jié)構(gòu)損失的能耗約占建筑總能耗的72％以上，所以，提高建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能勢在必行。目前，在建筑圍護結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多的是混凝土空心砌塊，設(shè)計優(yōu)化混凝土空心砌塊的保溫隔熱性能是研究者的重中

2、之重。
　　在這種前提下，本文采用ANSYS有限元軟件以及相關(guān)試驗設(shè)備對空心砌塊的結(jié)構(gòu)性能和熱工性能進行了研究分析，并根據(jù)所得結(jié)論對新型輕集料混凝土空心砌塊進行了優(yōu)化設(shè)計。具體分析和計算結(jié)果如下：
　?。?）基于ANSYS軟件模擬分析，空心砌塊的橫肋和肋角是其承壓的薄弱部位，橫肋厚度由40mm遞減到20mm時，抗壓強度下降了24.78%；肋角半徑由0mm增加到15mm時，砌塊的抗壓、抗拉強度分別增幅41.67%、58.33%

3、，單從力學角度分析：砌塊的橫肋厚度和肋角半徑越大越有利。
　?。?）空心砌塊的橫肋是其熱量傳遞的橋梁——熱橋。橫肋厚度由40mm減小到20mm，傳熱系數(shù)降低了4.06%；肋角半徑由0mm增大到15mm，傳熱系數(shù)增長4.41%。單從傳熱角度分析：砌塊的橫肋厚度和肋角半徑越小越有利。
　　典型季節(jié)試驗對比：大溫差可以強化傳熱效果，因此冬季的熱量損失明顯大于夏季，可高達46.65%。
　?。?）分析模擬與試驗結(jié)果，綜合多方面

4、影響因素，再進行耦合分析，提出以下三種新型空心砌塊優(yōu)化設(shè)計模型（材料是輕集料混凝土）：
　　M1規(guī)格為390×190×115mm，其優(yōu)化結(jié)果——中間肋為30mm、肋角半徑為7mm時，熱系數(shù)為1.1376W/（㎡·K）。
　　M2規(guī)格為390×190×190mm，優(yōu)化后進行了肋角半徑的變動，砌塊的抗壓強度提高了12%，傳熱系數(shù)為0.9306W/（㎡·K）。
　　M3規(guī)格為390×240×190mm，作為承重墻的一部分，優(yōu)