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研究生: 于佑嘉
Yo-Chia Yu
論文名稱: 衛生器具固定於既有輕隔間系統之補強構法研究-以洗臉盆、扶手為例-
A Study on Construction Methods for Sanitary Fittings on Existing Lightweight Partition System-Case Study on Washbasins and Handrails -
指導教授: 鄭政利
Cheng-Li Cheng
口試委員: 魏浩揚
Hao-Yang Wei
李孟杰
M.C. Lee
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 設計學院 - 建築系
Department of Architecture
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 145
中文關鍵詞: 輕隔間系統中空膨脹螺栓ANSYS衛生設備
外文關鍵詞: Lightweight partition system, hollow inflated screw, ANSYS, sanitary fittings
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近十年來,內牆的構法逐漸改為輕隔間型式取代過去的實心牆隔間。於輕隔間骨架二側覆蓋較耐燃的矽酸鈣板、石膏板或水泥板做為空間區隔。這樣的改變,除了加速隔間內牆的施作時程、降低施工成本以及未來改善的便利性,卻也衍生出因為輕隔牆為中空隔牆,使得過去在實心牆上吊掛衛生設備的工法無法使用。由其在既有建築物隔間系統的使用上,當隔間牆體吊掛衛生器具時,由於設備本身具有一定重量,在裝填內容物後重量會再增加,對於承重的外效應,有其一定的要求。若是隔間系統無法提供相對的承載力,對於物件的吊掛或是使用,會產生其不安全性與美觀的影響。目前國內既有輕隔間系統大致可歸納為四類,分別為骨架式、板片式、塊砌式與軌道式等四類。不過,就本研究而言,目標鎖定在目前廣為業界所使用之骨架式輕隔間系統來探討。本研究首先將藉由文獻回顧,蒐集國內外相關文獻,參考近年來建築輕隔間系統發展與研究。從輕隔間的材料特性、構成型式與螺栓的支撐原理,探討衛生設備固定於輕隔間之構法。並利用電腦模擬軟件ANSYS,探討板材、構件、設備安裝型式上的性能差異,以擬定具體可行之補強裝置與構法。進一步針對既有構件安裝實體衛生設備進行實驗,實驗分析各項補強固定構法之性能及承載強度,以找出其衛生器具固定於輕隔間系統之應力模式及破壞行為。經由實體衛生設備承載實驗證實,驗證了電腦模擬之結果。僅就板材承載力而言,皆無法達到規範強度之要求。並同時提出不拆封板之外部補強與拆封板之內部補強共五種補強方式。除擴板裝置及橫桿鎖於骨架補強裝置外,其餘補強裝置皆能承載規範要求之113.4kg的載重。但若需更高之承載強度,建議採用內部澆置輕質混凝土方式。


In the past decade, the method of interior wall construction has gradually adopted lightweight partitions to replace solid wall partitions. On two sides of lightweight partition frames, calcium silicate board, gypsum board or concrete board are used as spatial partitions. This change speeds up the construction schedule of interior wall partitions, reduces costs and improves future convenience, but also entails the problem that construction method of sanitary fittings that used to hang on solid wall cannot be used due to the light-weight hollow partition wall. The greatest impact of the adoption of this construction method is that sanitary fittings hanging on construction walls has a certain weight and after filling, the weight increases. If the fixed frame cannot offer relative loading strength, the hanging and utilization of objects will generate problems of safety as well as impact aesthetic appearance. There are four types of the lightweight partition system in our country, such as skeleton system, slab system, block builds system, and track system. However, the light weight partition system with the skeleton system which was widely used in the architecture industry. Therefore, this study first reviews literature to collect relevant information related to the development of lightweight partition system of construction. The construction method of fixation of sanitary fittings on lightweight partitions is discussed from the perspectives of material characteristics, construction type and supporting theories of screws. The computer simulation software program ANSYS is utilized to analyse the performance of different board materials, frames, and installation type to enhance possible construction. Frames with installation of sanitary fittings are subject to experimentation in order to analyze characteristics and loading strength of reinforced construction method through a stress model, and damage behavior of sanitary fittings fixed on a lightweight partition system. Through the proof of the loading experiment of the authentically sanitary fittings, it confirmed the result of the computer simulation . As the results the board material, it is not able to reach the demand of the regulation strength. At the same time, this study mentions five ways of the compensative strength about the exterior one of untorn seal board and the interior one of the torn board. Except for adding the extra board to the original wall and locking the rank iron bar on the system, the rest compensative equipment all can load the demanding weight of 113.4kg.However,if it needs much more loading strength, it is suggested that it should irrigate the lightweight concrete inside.

目錄 中文摘要I 英文摘要II 致謝III 目錄IV 圖目錄VII 表目錄XI 第一章 緒論1 1-1研究動機與背景1 1-2研究目的1 1-3研究方法與流程2 第二章 輕隔間系統相關文獻與理論回顧5 2-1輕隔間系統課題探討5 2-1-1輕隔間系統國內發展5 2-1-2隔間系統類別8 2-2文獻回顧11 2-3輕隔間系統構造探討15 第三章 衛生器具之數值分析模擬(有限元素ANSYS 分析)23 3-1衛生器具之數值模擬模型23 3-2輕隔間系統框架模型建立與模擬27 3-2-1框架模型設計27 3-2-2框架模型模擬設定29 3-2-3框架模型分析結果33 3-3衛生器具固定於輕隔間之數值模擬分析34 3-3-1數值模擬分析結果34 3-3-2類型一、類型二模擬結果40 3-3-3數值模擬結果分析比較45 3-4擴板裝置數值模擬分析47 3-4-1分析結果48 3-4-2分析結果比較65 第四章 衛生器具固定於輕隔間實體實驗67 4-1實驗方法與流程68 4-1-1實驗方法68 4-1-2實驗裝置與設備69 4-1-3實驗流程74 4-2實體設備實驗內容78 4-2-1實體設備僅板支撐(無補強)實驗79 4-2-2實體設備裝設補強裝置實驗82 4-3實驗結果與討論88 4-3-1實體設備僅板支撐(無補強)實驗結果88 4-3-2實體設備裝設補強裝置實驗結果102 4-3-3實驗結果討論115 第五章 結論與建議119 5-1結論119 5-2建議121 參考文獻 附錄

A. 論文、書籍類文獻
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