Стеновая панель

 

Стеновая панель относится к строительству наземных промышленных зданий и может быть использована при строительстве этих зданий в зонах с возможным воздействием взрывов при авариях и катастрофах. Целью изобретения является повышение защищенности людей и технологического оборудования внутри и снаружи промышленного здания, герметичности помещений при воздействии взрывов, а также уменьшение затрат на проведение восстановительных работ. Цель достигается тем, что у предлагаемой стеновой панели наружная и внутренняя плиты выполнены в виде сталефиброжелезобетонных рам, заполненных сталефиброжелезобетонными блоками разной длины, которые скреплены друг с другом по высоте и с горизонтальными элементами рам посредством пружинных рамок из пластической стали, вертикальные стержни которых пропущены через каналы блоков и горизонтальных элементов рам по обе стороны вертикальных стыков, горизонтальные пружины уложены в прерывистые пазы горизонтальных элементов рам. Между наружной и внутренней плитами установлены два слоя податливого материала со средним зазором, который заполнен рамкой из хомутов, навешенной на соединительные элементы и обтянутой во взаимно-перпендикулярных направлениях двумя слоями рулонного материала с высокими деформативными свойствами. Наружная и внутренняя плиты соединены посредством соединительных элементов с выгибом во внутрь плиты и анкерных болтов, установленных по периметру стеновой панели. Горизонтальные грани блоков выполнены со скосами. Между блоками, блоками и рамой горизонтально и вертикально расположены слои пластичного материала. Предложенное техническое решение может обеспечить значительное повышение защищенности людей и технологического оборудования, герметичности помещений по сравнению с известными техническими решениями зданий при воздействии поражающих факторов взрывов. 6 ил.

Изобретение относится к строительству наземных промышленных зданий и может быть использовано при строительстве этих зданий в зонах с возможным воздействием взрывов при авариях и катастрофах.

Известны панели стен для производственных и вспомогательных одно- и многоэтажных отапливаемых и неотапливаемых зданий.

Панель стен для отапливаемых зданий представляет собой плоскую однослойную конструкцию, выполненную из ячеистых бетонов с объемной массой 700-800 кг/м³ и легких бетонов на пористых заполнителях в виде керамзитобетона, перлитобетона и аглопаритобетона с объемной массой 900-1200 кг/м³ [1- 3] Панель стен для неотапливаемых зданий представляет собой предварительно напряженную плоскую железобетонную плиту [1, 3] Известна также трехслойная железобетонная панель на гибких связях [2] Недостатком указанных панелей является то, что при воздействии воздушной ударной волны на здание эти панели разрушаются с образованием большого количества обломков и осколков.

Наиболее близким к изобретению является трехслойная железобетонная стеновая панель.

Трехслойная стеновая панель содержит наружную и внутреннюю обшивки из железобетонных плит, а между обшивками размещен теплоизоляционный слой из эффективного утеплителя [2, с.257] Данная стеновая панель принята за прототип, прототип является базовым объектом.

Недостатком подобных стеновых панелей является их разрушение при воздействий воздушной ударной волны. При этом образуется большое количество обломков и осколков, способных оказывать поражающее действие на людей и технологическое оборудование. Для ликвидации последствий взрывов, применительно к промышленным зданиям, содержащим такие панели, потребуются значительные затраты сил и средств.

Цель изобретения повышение защищенности людей и технологического оборудования внутри и снаружи промышленного здания, герметичности при воздействии взрывов, а также уменьшение затрат на проведение восстановительных работ.

Цель достигается тем, что у предложенной стеновой панели наружная и внутренняя плиты выполнены в виде сталефиброжелезобетонных рам, заполненных сталефиброжелезобетонными блоками разной длины, которые скреплены друг с другом по высоте и с горизонтальными элементами рам посредством пружинных рамок из пластической стали, вертикальные стержни которых пропущены через каналы блоков и горизонтальных элементов рам по обе стороны вертикальных стыков, горизонтальные пружины уложены в прерывистые пазы горизонтальных элементов рам.

Между наружной и внутренней плитами установлены два слоя податливого материала со средним зазором, который заполнен рамкой из хомутов, навешанной на соединительные элементы и обтянутой во взаимно-перпендикулярных направлениях двумя слоями рулонного материала с высокими деформативными свойствами.

Наружная и внутренняя плиты соединены посредством соединительных элементов с выгибом во внутрь плиты и анкерных болтов, установленных по периметру стеновой панели.

Горизонтальные грани блоков выполнены со скосами.

Между блоками, блоками и рамой горизонтально и вертикально расположены слои пластичного материала.

Предложенная стеновая панель представлена на фиг. 1 6 и состоит из сталефиброжелезобетонных рам 1, сталефиброжелезобетонных блоков 2, пружинных рамок из пластической стали 3, рамки из хомутов 4, слоев рулонного материала с высокими деформативными свойствами 5, слоев податливого материала 6, соединительных элементов 7, анкерных болтов 8, слоев пластичного материала 9.

Стеновая панель функционирует следующим образом.

Воздушная ударная волна, воздействуя на стеновую панель, вызывает перемещение сталефиброжелезобетонных блоков 2 наружной плиты за счет деформации растяжения пружинных рамок из пластической стали 5. Одновременно с этим перемещение получает и сталефиброжелезобетонная рама 1 наружной плиты панели за счет деформирования слоев податливого материала 6 и соединительных элементов 7. В дальнейшем воздействие от сжатых слоев податливого материала 6 передается на сталефиброжелезобетонные блоки 2 внутренней плиты панели, которые также получают перемещение за счет деформирования пружинных рамок из пластической стали 3.

Высокая деформативность стеновой панели уменьшает амплитуду действующего избыточного давления отражения за счет нарушения режимов дифракции и обтекания, что не позволяет сформироваться динамической нагрузке отражения на стены промышленного здания. Наибольшее избыточное давление отражения наблюдается при режиме дифракции на неподвижных жестких преградах, установленных вертикально.

При увеличении динамической нагрузки на здание блоки 2 будут перемещаться до тех пор, пока пружинные рамки из пластической стали 3 не выработают свой полный ход (полное выпрямление пружин пружинных рамок из пластической стали 3). Время полного растяжения пружин подбирается теоретическим или экспериментальным путем таким образом, чтобы оно было меньше времени действия динамической нагрузки. Такое решение не позволит достичь пружинным рамкам 3 предельного состояния, соответствующего разрыву, за время действия динамической нагрузки.

Вместе с перемещениями блоков 2 будут деформироваться горизонтальные и вертикальные слои пластичного материала 9, а скосы по горизонтальным граням блоков 2 позволят свободно перемещаться блокам 2 без местного разрушения.

При перемещении указанных элементов конструкции стеновой панели деформируются также слои рулонного материала с высокими деформативными свойствами 5 и рамки из хомутов 4. От возможного разрыва слоев рулонного материала 5, при перемещении блоков 2, предохраняют слои податливого материала 6.

Кроме того, слои рулонного материала с высокими деформативными свойствами 5 и слои податливого материала 6 позволяют обеспечить необходимую герметичность стеновой панели при воздействии на здание взрывной нагрузки.

При восстановлении здания после взрывного воздействия пружинные рамки из пластической стали 3 стягиваются (пружины рамок), одновременно с этим блоки 2 выравниваются вместе с реставрацией горизонтально и вертикально расположенных слоев пластичного материала 9.

Такое техническое решение позволяет избежать разрушения стеновых панелей промышленного здания, что не приводит к образованию и разлету обломков и осколков, а следовательно, и к поражению людей и технологического оборудования внутри и снаружи здания. Кроме того, в этом случае обеспечивается необходимая герметичность помещений промышленного здания.

С учетом вышеизложенного обеспечивается значительное повышение защищенности людей и технологического оборудования, герметичности помещений по сравнению с известными техническими решениями зданий при воздействии указанных поражающих факторов.

Формула изобретения

Стеновая панель, выполненная из наружной и внутренней железобетонных плит с размещенным между ними теплоизоляционным слоем из эффективного утеплителя, отличающаяся тем, что наружная и внутренняя плиты выполнены в виде сталефиброжелезобетонных рам, заполненных сталефиброжелезобетонными блоками разной длины, которые скреплены друг с другом по высоте и с горизонтальными элементами рам посредством пружинных рамок из пластической стали с вертикальными стержнями и горизонтальными пружинами, в блоках и горизонтальных элементах рам по обе стороны от вертикальных стыков образованы вертикальные каналы, в которые пропущены вертикальные стержни рамок, а по верху горизонтальных элементов рам прерывистые пазы, в которые уложены горизонтальные пружины рамок, при этом эффективный утеплитель выполнен в виде двух слоев податливого материала с зазором между ними, в который установлена рамка из хомутов, обтянутая во взаимно перпендикулярных направлениях двумя слоями рулонного материала с высокими деформативными свойствами, причем наружная и внутренняя плиты соединены посредством соединительных элементов с выгибом внутрь плиты и анкерных болтов, установленных по периметру стеновой панели, рамка из хомутов навешена на соединительные элементы, горизонтальные грани опоков выполнены со скосами, а между блоками, блоками и рамой горизонтально и вертикально расположены слои пластичного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6