Стена многоэтажного сейсмостойкого здания

 

1. СТЕНА МНОГОЭТАЖНОГО СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ, включаю (Риг.1 i щая панели, выполненные с вертикальными каналами, арматурные стержни, размещенные в каналах, отделенные от стен последних разделительным слоем и соединенв1ые между собой выпусками, расположенными в анкерных устройствах в уровне перекрытий, и упругие прокладки, расположенные в горизонтальных стыках панелей стен и перекрытий , отличающаяся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости и упрощения монтажа , каждый арматурный стержень закреплен дополнительным анкером, расположенным в верхней части панелей стен, а анкерные устройства в уровне перекрытий выполнены в виде выключающихся связей. 2. Стена по п. I, отличающаяся тем, что выключающиеся связи выполнены в виде растворной щпонки, замоноличивающей выпуски арматурных стержнем

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ () „„ I ) 67289

4(ц1) E 04 Н 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП- ИЙ

1 .3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "", К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 (21) 3630552/24-33 (22) 04.08.83 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 . (72) Л. И. Неймарк и В. М. Иоффе (71) Ленйнградский зональный научно-исследовательский и проектный институт типо.вого и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий «ЛенВНИИЭП» (53) 699.841 (088.8) (56) 1. Конструктивная система ИКО-Фивакас (JCO Systems). Отчет о поездке делегации Госстроя СССР в США, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 767330, кл. Е 04 Н 9/02, 1980 (прототип). (54) (57) 1. СТЕНА МНОГОЭТАЖНОГО

СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ, включающая панели, выполненные с вертикальными каналами, арматурные стержни, размещенные в каналах, отделенные от стен последних разделительным слоем и соединенные между собой выпусками, расположенными в анкерных устройствах в уровне перекрытий, и упругие прокладки, расположенные в горизонтальных стыках панелей стен и перекрытий, отличающаяся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости и упрощения монтажа, каждый арматурный стержень закреплен дополнительным анкером, расположенным в верхней части панелей стен, а анкерные устройства в уровне перекрытий выполнены в виде выключающихся связей.

2. Стена но и. 1, отличающаяся тем, что выключающиеся связи выполнены в виде растворной шпонки, замоноличивающей вы- S пуски арматурных стержнед

1167289

Изобретение относится к сейсмостойкому строительству, а .именно к конструкциям крупнопанельных многоэтажных зданий с активной системой сейсмозащиты.

Известна конструкция стены сейсмостойкого многоэтажного здания, включающая панели с вертикальными каналами, в которых расположены предварительно напряженные стержни, соединенные в уровне перекрытий с помощью резьбовых муфт, причем каналы замоноличены инъектированным раство. ром (1) .

Недостатком известной стены является большая нерегулируемая жесткость, обусловленная сцеплением панели с предварительно напряженными стержнями, расположенными в ее каналах, что увеличивает сейсмические нагрузки на здание, повышает нагружение стеновых панелей, а также ограничивает диапазон использования систем активной сейсмозащиты. Все это снижает сейсмостойкость здания.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция стены многоэтажного сейсмостойкого здания, включающей панели, выполненные с вертикальными каналами, арматурные стержни,. размещенные в каналах, отделенные от стен последних разделительным слоем и соединенные между собой выпусками, расположенными в анкерных устройствах в уровне перекрытий, и упругие прокладки, расположенные в горизонтальных стыках панелей стен и перекрыти и (2) .

Недостатком данной конструкции, является, то, что выполнение анкеровки каждого вертикального арматурного стержня один раз по высоте стеновой панели обусловливает фиксированную податливость стены сейсмостойкого здания, что ограничивает возможность адаптации конструкции к сейсмическим воздействиям с различными амплитудно-частотными характеристиками.

Кроме того, расположение соединительных коробок в уровне перекрытий приводит к ослаблению опорной зоны стеновых панелей, к повышенной концентрации напряжений в бетоне этой зоны, вызванных передачей сосредоточенной силы от арматурного стержня на контур панели, что также снижает ее сейсмостойкость, а закрепление стержней в соединительной коробке требует повышенной точности изготовления и монтажа, что ухудшает технологические параметры стены.

Цель изобретения — повышение сейсмостойкости и упрощение монтажа.

Указанная цель достигается тем, что в стене многоэтажного сейсмостойкого здания, включающей панели, выполненные с вер. тикальными каналами, арматурные стержни, размещенные в каналах, отделенные от стен последних разделительным слоем и соедиS

25 ненные между собой выпусками, расположенными в анкерйых устройствах в уровне перекрытий, и упругие прокладки, расположенные в горизонгальных стыках панелей стен и перекрытий, каждый арматурный стержень закреплен дополнительным анкером, расположенным в верхней. части панелей стен, а анкерные устройства в уровне перекрытий выполнены в виде выключающих ся связей.

Кроме того, выключающиеся связи могут быть выполнены в виде растворнои шпон. ки, эамоноличивающей выпуски арматурных стержней.

На фиг. 1 схематически изображен фраг. мент стены многоэтажного сейсмостойкого здания; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1I на фиг. 1; на фиг. 4— сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение Б-Б на фиг. 4.

Стена многоэтажного сейсмостойкого здания включает панели 1 с вертикальными каналами 2, в которых размещены арматурные стержни 3, связанные между собой по высоте выпусками 4, отделенные от стенок каналов разделительным слоем 5 в виде, например, пластиковой трубки, или смазки, причем в горизонтальных стыках между панелями 1 и плитами перекрытий 6 уложены упругие прокладки 7 в виде, например, матов из отходов синтетических волокон.

Выпуски 4 закреплены в анкерных уст. ройствах 8, расположенных в уровнях перекрытий 6 внизу стеновых панелей 1, при этом выпуск 4 каждого арматурного стержня 3 нижестоящей панели 1 пропущен через отверстие соединительной накладки 9, приваренной к закладным деталям 10 плит перекрытий 6.

Каждый арматурный стержень 3 дополнительно закреплен анкерным устройством

11, расположенным в верхней части панели 1, выполненным, например, в виде ан40 керной шайбы 12 на стержне 3. Анкерное устройство 8 выполнено в виде выключающейся связи,-которая состоит из шпонки 13, размещенной в полости-нише 14 внизу стеновой панели I, в которой заключены свя.45 занные, например, с помощью сварки выпуски 4 арматурных стержней 3. Шпонка 13 выполнена, например из раствора или бе.тона замоноличивания полости-ниши 14.

Монтаж предлагаемой конструкции сте. ны многоэтажного сейсмостойкого здания 0 осуществляют следующим образом.

На установленные нижние стеновые панели 1 с уложенными на торцах упругими прокладками 7 монтируют плиты перекрытия б, размещая верхние выпуски 4 арматурных стержней 3 в швах между ними.

Соединительные накладки 9 надевают на выпуски 4 и привариают к закладным деталям 10 перекрытий б. Затем устанавливают стеновые панели 1 следующего верхнего

1167289 этажа, размещая выпуски 4, пропущенные через соединительные накладки 9, в полостях-нишах 14 этих панелей 1. Выпуски 4 верхнего и нижнего этажей соединяют в нише 14 с помощью сварки и полость замоноличивают бетоном или раствором. Таким образом монтируют конструкции и вышележащих этажей.

Предлагаемая конструкция стены многоэтажного сейсмостойкого здания работает следующим образом.

В период между сейсмическими воздействиями анкеровка каждого арматурного стержня 3 вверх и внизу стеновой панели 1 обеспечивает жесткую работу стены здания в целом и, следовательно, высокие частоты ее собственных колебаний, при этом прочность анкерного устройства 8, расположен-. ного в уровне перекрытий б, достаточна для восприятия усилий, вызванных основным сочетанием воздействий, и обеспечивается работой шпонки 13 на срез и силой сцепле.ния сварного соединения выпусков 4 с бетоном шпонки 13. Эта прочность назначается расчетом.

При сейсмических воздействиях с преобладающими длиннопериодными составЛяющими колебаний в стене сейсмостойкого здания не возникает резонансных колебаний.

Усилия в анкерных устройствах 8 не превышают их прочности.

При интенсивных сейсмических воздействиях, характеризующихся преобладанием высокочастотных составляющих, происходит рост усилий в конструкциях здания до разрушения (выключения) шпонки 13, свободная длина стержней 3 при этом увеличивается и становится равной расстоянию между анкерными устройствами 11. Деформативность стены, определяемая удлинением стержней 3 на их свободной длине, увеличивается, периоды собственных колебаний стены возрастают, конструкция выходит из области резонансных колебаний. При этом с учетом нелинейного характера колебаний полученной системы, который определяется возможностью раскрытия горизонтальных стыков с упругими прокладками и сухим трением стержней 3 в каналах 2, происходит быстрое затухание колебаний всего здания.

Такая система сейсмозащиты в конструкции стены обеспечивает каскадный характер адаптации конструкции здания как к различным сейсмическим воздействиям, так и в процессе нестационарного сейсмического воздействия за счет неодновременного выключения анкерных устройств 8 (по высоте и в плане здания), определяемого характером конкретного землетрясения и допусками строительного производства.

Выполнение анкерных устройств в уров не перекрытий в виде выключающихся связей позволяет получить пространственную адаптивную систему многоэтажного здания с выключаюшимися элементами (например, пшонками), распределенными практически по всему объему здания. Г!ри весьма широком диапазоне сейсмических воздействий, приводящих к разнообразным распределени5 ям усилий и деформации в конструктивных элементах здания, это дает возможность выключения связей в различных узлах здания, т.е. универсальной его адаптации, а выполнение дополнительно анкеровки стержня в верхней части каждой панели принципиально изменяет схему работы стены здания. В предлагаемом решении стержень закреплен в каждой панели в двух (а не в одном) местах (вверху и внизу), и только !

5 после разрушения выключаюшейся связи его закрепление становится аналогичным прототипу.

Наличие в предлагаемом решении двух по высоте панели анкерующих устройств позволяет выполнить их неравнопрочпыми, т.е.

20 одно из них — в виде выключающейся связи, расположенной в уровне. перекрытия, что упрощает стыковку (сварку) стержней и восстановление выключаюшейся связи при послесейсмическом ремонте, т.е. снижает сейсмический ущерб. При этом анкеровка

25 стержней в двух местах по высоте каждои панели позволяет повысить начальную (до выключения связей) жесткость стены без дополнительного расхода стали и затрат на предварительное натяжение стержней.

Наличие или отсутствие разделительного слоя выше анкерной шайбы 12 являются раснетными йнженерными решениями, при которых анкерное устройство в верхней части панели может включать или не включать участок стерж ня, сцепленного с бетоном

35 панели.

Таким образом, в предлагаемой конструк. ции обеспечивается снижение усилий в элементах стены при сейсмических воздействиях и повышается сейсмостойкость здания при использовании простых, нетрудоемких

40 средств сейсмозащиты. Кроме того, такое конструктивное решение позволяет уменьшить расход металла, а также значительно снизить трудозатраты на сейсмозашиту здания за счет упрощения монтажа соединений

45 панелей стен и перекрытий.

Использование изобретения позволяет снизить приведенную (с учетом эксплуатационных затрат) стоимость 1 кв. м обшей плошади на 2- — 5 руб. в зависимости от этажности зданий и расчетной сейсмичности строительной площадки. Этот эффект определяется уменьшением расходов на сейсмическое усиление конструкции за счет фактического снижения расчетных сейсмических нагрузок, а также предотврашенным

55 сейсмическим ущербом за счет повышения надежности сейсмозащиты и уменьшения эбъема после сейсмических ремонтов.!

167289

pv8. 3

4-4

Составитель Г. Иванова

Редактор М. Петрова Техред.И. Верес Корректор Л. Бескид

Заказ 439о/3! Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !! 3035, Москва, Ж вЂ” Зб," Йаушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4