Стена многоэтажного сейсмостойкого здания

Стена многоэтажного сейсмостойкого здания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н912893 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) М. К.тт.

E 04 Н 9/02 (22) Заявлено 23.06.50 (21) 2945118/29 33 с присоединением заявки J%—

Государственный квинтет (23) Приоритет (53) УДК 699.841 (088.8) по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.03.82. Бюллетень №10

Дата опубликования описания 18.03.82

1 !

l ,ь ь (72) Авторы изобретеннн

Л. И. Неймарк и Э. Б. Егорова т

Ленинградский зональный научно-исслед вателпьстсттьй" —и проектный институт типового и эксперт стетттального проектирования жилых и общественных зданий ЛенЗНИИЭП (7! ) Заявитель (54) СТЕНА МНОГОЭТАЖНОГО СЕЙСМОСТОЙКОГО

ЗДАНИЯ

20

Изобретение относится к сейсмостойкому крупнопанельному домостроению, преимущественно в районах с высокой повторяемостью землетрясений.

Известна конструкция стены сейсмостойкого многоэтажного здания, вклточающая панели с вертикальными каналами, в которых расположены предварительно напряженные стержни, соединенные в уровне перекрытий с помощью резьбо!

О вых муфт, причем каналы замоноличены иньектированным раствором для обеспеяеняя спеппення стержня с панелью (1) Недостатком такой стены является большая нерегулируемая жесткость за счет сцепления бетона панели с преднапряженными с тержнями, расположенными в ее каналах, что увеличивает сейсмические нагрузки на здание, повышает нагружение стеновых панелей, трещинообразование в них, а, кроме того, ограничивает диапазон испольЗования систем активной сейсмозащиты.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является конструкция стены многоэтажного сейсмостойкого здания, включающая панели с вертикальными каналами, с размещенными в них арматурными стержнями, отделенными от стенок каналов разделительным слоем, выпуски стержней закреплены в выемках панелей, расположенных в уровне перекрытий, и упругие прокладки в горизонтальных стыл ах панелей (2) .

Однако вследствие упругого характера деформированпя стержней и соединительных узлов не происходит адаптация жесткости стены при многократных сейсмических воздействиях с различными амплитудно-частотными характеристиками, а повышение гибкости стены связано с уменьшением интенсивности затухания ее колебаний, Кроме того, вызванный значительным растяжением стержней при изгибе стены ожидаемый поворот панели приводит к концентрации напряжений в

9128 ее углах, снижая тем самым надежность ее работы.

lie@I изобретения — повышение сейсмостойкости стены здания при повторяющихся сейсмических воздействиях с различными амплитудно-частотными характерис тиками.

Достигается это тем, что в стене многоэтажного сейсмостойкого здания, включающей панели с вертикальными . каналами с размещенными в них арматурными стержнями, отделенными от стенок каналов разделительным слоем, выпуски стержней, закрепленные в выемках панелей, расположенных в уровне fC перекрытий, и упругие прокладки в горизонтальных стыках панелей, панели имеют выпуклые криволинейные нижние грани, при этом выпуски арматурных стержней одних панелей выполнены в виде петель, а других — в виде парных петель, охватывающих выпуски первых панелей, причем концы парных петель стянуты посредством болтов.

Между выпуклой криволинейной ни>кней гранью панелей и упругой прокладкой может быть размещен малосвязный демпфируюший материал, Стенки выемок панелей и выпуски стрежней могут быть расположены под углом к продольной оси стены.

На фиг. 1 показана стена многоэтажного сейсмостойкого здания; на фиг. 2узел .1 на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение

Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — сечение

В-В на фиг. 2.

Стена многоэтажного сейсмостойкого здания включает панели 1, имен>шие выпуклые со стрелой кривизны 20-30 мм нижние грани, описанные по дуге окружности, связанные стержнями 2, расположенными в каналах 3, заполненных разделительным слоем в виде, например, . нанесенной на стержни смазки (или трубки), причем в горизонтальных стыках между панелями 1 уложены упругие прокладки 4 в виде, например, минераловатных матов.

Стержни 2 выполнены составными и связаны между собой в выемках 5 панелей 1 в уровне перекрытий 6.

Выпуски арматурных стержней 2 одних панелей 1 выполнены в виде петель 7, ° а другие — в виде парных петель 8, охватывающих петли 7 первых панелей 1.

Концы парных петель 8 стянуты с расчетным усилием посредством болтов 9 и

93 4 шайб 10. Причем выпуски 8 прикреплены к арматурному стержню панели 1 /-образного, для образования ловителя выпуска 7 при монтаже и обеспечения расчетной величины, искривления стягиваемых при монтаже выпусков 8. Петлеобразные выпуски 7 и 8 повернуты относительно продольной оси стенки для фиксации положения панелей 1 в плане при монтаже и упрощения сборки стыка.

Полос Т6 11, образованная панелями перекрытий 6, выпуклой нижней гранью панели 1 и упругой прокладкой 4, заполнена малосвязным демпфируюшим материалом 12, например песком.

Составные стержни 2 заанкерены в фундаменте 11 и в верхней (чердачной) панели 13.

Стена многоэтажнот о сейсмостойкого здания работает следующим образом, В период между землетрясениями горизонтальные (ветровые) нагрузки и неравномерные осадки фундаментов не вызывают в стержнях 2 растягивающих усилий, как и сейсмические воздействия, доминируюшие частоты колебаний которых отличаются по величине от частот собственных колебаний стены, неравномерно сжатой по всему сечению.

Во время землетрясения с расчетной интенсивностью при приближении стены к состоянию резонанса в составных сте->жнях 2 возникают растягиваюшие усилия, которые вследствие упругой деформации стержней большой (на всю высоту стены) расчетной длины, защищенных от сцепления с бетоном панелей разделительным слоем, приводят к повороту панелей 1 на выпуклых нижних гранях, соответствующему снижению изгибной жесткости стены и, как следствие, к уменьшению расчетной сейсмической нагрузки, При повороте панели 1 в ее сжатой зоне петлевой выпуск 7 свободно сме-: щается в более широкую часть щели между петлевыми выпусками 8, а в растянутой зоне - смешению выпуска 7 между выпусками 8 препятствует расчетная сила трения,,создаваемая болтом 9.

При повторных сейсмических воздействиях и разрушающихся при первом толчке элементах системы сейсмозашиты, общих для всего здания, когда начальная жесткость стены мала и частота ее собственных колебаний близка к доминирующей более низкой частоте вынуждающих колебаний, вновь возникает

912893

25 опасность резонанса, и растягиваюшие усилия в стержнях 2 могут достигать предельной величины силы трения в местах их соединений, B этом случае колебания стены с преодолением сил 5 трения становятся резко нелинейными, характеризующимися интенсивной диссипацией энергии, ограничением максимальных амплитуд и быстрым затуханием инерционных сил. Поворот панелей 1, демпфированный песком в полостях под выпуклыми гранями, сопровождается упрочнением стены при ее искривлении вследствие увеличения расстояния между растянутым стержнем 2 и равнодействую- 5 шей сжимающих сил в горизонтальном шве. Восстанавливающий момент, возвращающий деформированную конструкцию стены в исходное положение, обеспечивается как выпуклостью нижних граней щ панелей 1, так и в вертикальной составляющей давления стянутых выпусков 8 на петлевой выпуск 7.

Конструкция стены многоэтажного сейсмостойкого здания позволяет регулировать динамические характеристики стены в процессе ее колебаний, а, сле« доввтельно, эффективно использовать стену в различных типах сейсмостойких зданий с адаптивными системами сейсмо- 5О защиты при повторяющихся сейсмических воздействиях. Узел соединения выпусков стержней позволяет обеспечить упруго-фрикционный характер деформаций связи одностороннего действия, что снижает сейомические нагрузки.

Формула изобретения

1. Стена многоэтажного сейсмостойкого здания, включающая панели с вер»тикальными каналами с размещенными в них арматурными стержнями, отделенными от стенок каналов разделительным слоем, выпуски стержней, закрепленные в выемках панелей, расположенных в уровне перекрытий, и упругие прокладки в горизонтальных стыках панелей, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения сейсмостойкости при повторяющихся сейсмических воздействиях с различными амплитудно-частотными характеристиками, панели имеют выпуклые криволинейные нижние грани, при этом выпуски арматурных стержней одних панелей выполнены в виде петель, а других — в виде парных петель, охватывающих выпуски первых панелей, причем концы парных петель стянуты болтами.

2.Стенвпоп. 1.отличающ а я с я тем, что между выйуклой криволинейной нижней гранью панелей и упругой прокладкой размещен мало» связный демпФирукнщкй материал.

3. Стена по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью фиксации положения панелей в плане при монтаже и упрощения сборки, стенки . выемок панелей и выпуски стержней расположены под углом к продольной оси стены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Конструктивная система

ИКО-Фирнкас (СО Ь М,С1 Ф ). Отчет о поездке делегации Гостроя СССР в

США. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Yb 2640691/29-33, кл. Е 04 В 9/02, 07.07.78 (прототип) .

912893

Ъ о о Г о

ВНИИПИ Заказ 1340/42 Тираж 721 Подписное

Филиал ППП "Патент, г . Ужгород, ул, Проектная, 4