Стена многоэтажного сейсмостойкого здания

по делам изобретений и открытийОпубликовано 15.03,82, Бюллетень 10 Дата опубликования описания 18,03.82(72) Авторы изобретен но Л. И. Неймарк и Э. Б. ЕгороваЛенинградский зональный научно-исслед вателпьсФйи проектный институт типового и эксперттстетттального проектирования жилых и обшественных зданий ЛенЗНИИЭП(54) СТЕНА МНОГОЭТАЖНОГО СЕЙСМОСТОЙКОГОЗДАНИЯ т 5 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 помошью резьбоО 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 пред- напряженными с тержнями, расположенными в ее каналах, что увеличивает сейсмические нагрузки на здание, повышает нагружение стеновых панелей, трешинообразование 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 нихарматурными стержнями, отделеннымиот стенок каналов разделительным слоем,выпуски стержней закреплены в выемкахпанелей, расположенных в уровне перекрытий, и упругие прокладки в горизонтальных стылах 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 в9128 1 О 2 О 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 ее углах, снижая тем самым надежностьее работы.12 ель изобретения - повышение сейсмостойкости стены здания при повторяющихся сейсмических воздействиях с различными амплитудно-частотными характеристиками,Достигается это тем, что в стенемногоэтажного сейсмостойкого здания,включающей панели с вертикальными. каналами с размещенными в них арматурными стержнями, отделенными отстенок каналов разделительным слоем,выпуски стержней, закрепленные в выемках панелей, расположенных в уровне 1%перекрытий, и упругие прокладки в горизонтальных стыках панелей, панелиимеют выпуклые криволинейные нижниеграни, при этом выпуски арматурныхстержней одних панелей выполнены ввиде петель, а других - в виде парныхпетель, охватывающих выпуски первыхпанелей, причем концы парных петельстянуты посредством болтов.Между выпуклой криволинейной никней гранью панелей и упругой прокладкой может быть размещен малосвязныйдемпфируюший материал,Стенки выемок панелей и выпускистрежней могут быть расположены подуглом к продольной оси стены.На фиг. 1 показана стена многоэтажного сейсмостойкого здания; на фиг. 2 узел 1 на фиг, 1; на фиг. 3 - сечениеА-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечениеБ-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечениеВ-В на фиг. 2.Стена многоэтажного сейсмостойкогоздания включает панели 1, именшиевыпуклые со стрелой кривизны 0-30 ммнижние грани, описанные по дуге окружности, связанные стержнями 2, расположенными в каналах 3, заполненныхразделительным слоем в виде, например,нанесенной на стержни смазки (или трубки), причем в горизонтальных стьпсахмежду панелями 1 уложены упругиепрокладки 4 в виде, например, минераловатных матов. 93 4шайб 10. Причем выпуски 8 прикрепленык арматурному стержню панели 1 Ч-образного, для образования ловителя выпуска 7 при монтаже и обеспечениярасчетной величины, искривления стягиваемых при монтаже выпусков 8. Петлеобразные выпуски 7 и 8 повернутыотносительно продольной оси стенки дляфиксации положения панелей 1 в планепри монтаже и упрощения сборки стыка.Полос ть 1 1, образованнаяпанелями перекрытий 6, выпуклой нижней граньюЪпанели 1 и упругой прокладкой 4, заполнена малосвязным демпфируюшимматериалом 12, например песком.Составные стержни 2 заанкерены вфундаменте 11 и в верхней (чердачной)панели 13,Стена многоэтажнот о сейсмостойкогоздания работает следующим образом,В период между землетрясениямигоризонтальные (ветровые) нагрузки инеравномерные осадки фундаментов невызывают в стержнях 2 растягиваюшихусилий, как и сейсмические воздействия,доминирующие частоты колебаний которых отличаются по величине от частотсобственных колебаний стены, неравномерно сжатой по всему сечению,Во время землетрясения с расчетнойинтенсивностью при приближении стенык состоянию резонанса в составныхсте-окнях 2 возникают растягиваюшиеусилия, которые вследствие упругой деформации стержней большой (на всювысоту стены) расчетной длины, защищенных от сцепления с бетоном панелейразделительным слоем, приводят к повороту панелей 1 на выпуклых нижнихгранях, соответствующему снижению изгибной жесткости стены и, как следствие,к уменьшению расчетной сейсмическойнагрузки,При повороте панели 1 в ее сжатой зоне петлевой выпуск 7 свободно смешается в более широкую часть щели между петлевыми выпусками 8, а в растянутой зоне - смешению выпуска 7 между выпусками 8 препятствует расчетная сила трениясоздаваемая 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 возникает912893 25 опасность резонанса, и растягиваюшие усилия в стержнях 2 могут достигать предельной величины силы трения в местах их соединений, В 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 щей сжимающих сил в горизонтальном шве, Восстанавливающий момент, возвращающий деформированную конструкцию стены в исходное положение, обеспечивается как выпуклостью нижних граней 2 О 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- ЗО защиты при повторяющихся сейсмических воздействиях. Узел соединения выпусков стержней позволяет обеспечить упруго-фрикционный характер деформаций связи одностороннего действия, что снижает сейомические нагрузки. Формула изобретения 401. Стена многоэтажного сейсмостойкого здания, включающая панели с вертикальными каналами с размещеннымив них арматурными стержнями, отделенными от стенок каналов разделительнымслоем, выпуски стержней, закрепленныев выемках панелей, расположенных вуровне перекрытий, и упругие прокладкив горизонтальныхстыках панелей, о тл и ч а ю ш а я с я тем, что, с цельюповышения сейсмостойкости при повторяющихся сейсмических воздействияхс различными амплитудно-частотнымихарактеристиками, панели имеют выпуклые криволинейные нижние грани, приэтом выпуски арматурных стержней однихпанелей выполнены в виде петель, а других - в виде парных петель, охватывающих выпуски первых панелей, причемконцы парных петель стянуты болтами.2.Стенвпоп. 1.отличающ а я с я тем, что между выйуклойкриволинейной нижней гранью панелейи упругой прокладкой размещен малосвязный демпирукнщкй материал.3. Стена по пп. 1 и 2, о т л ич а ю ш а я с я тем, что, с цельюфиксации положения панелей в плане примонтаже и упрощения сборки, стенки -выемок панелей и выпуски стержнейрасположены под углом к продольнойоси стены,Источники информации,принятые во вниманиепри экспертизе 1. Конструктивная системаИКО-Фирнкас (СО Ьъ 1 М.Сюб ), Отчето поездке делегации Гостроя СССР вСША. 1976. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2640691/29-33, кл. Е 04 В 9/02, 07.07.78 (прототип) .