СЕЙСМОСТОЙКАЯ КИРПИЧНАЯ СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК E04C2/04 E04B2/14 

Изобретение относится к строительству сейсмостойких зданий и сооружений не только в сейсмоопасных районах, но и к применению для конструкций емкостей сухих сыпучих в промышленных центрах, обладающих источниками вибраций, а также в области транспортных средств при создании кузовов. При этом могут быть применены не только керамические кирпичи, но также (кирпичи) элементы из синтетических материалов, дерева с пропиткой, полые кирпичи, заполненные легкими виброизолирующими и виброгасящими материалами.

Известна кирпичная стеновая панель для сейсмостойкого строительства, в которой кирпичи ее смежных рядов, уложенные "на ребро" под некоторым углом к горизонтальной оси панели, направлены в разные стороны, причем образованные на наружных поверхностях вертикальные треугольные пазы служат для размещения вертикальной арматуры [1] Кирпичи применены без отверстий под арматуру. Для размещения арматурных стержней необхо- димо иметь не менее двух рядов кирпичей, так как установленные в один ряд кирпичи не обладают устойчивостью в вертикальной плоскости, а для жесткого скрепления потребуется повышенная металлоемкость.

Наиболее близкой к изобретению является кирпичная панель с перевязкой в полкирпича из кирпичей на растворе, имеющих отверстия по середине ширины на четверти длины от торцов кирпича, в которые пропущены стержни, зафиксированные на прижимной пластине гайками [2]
Конструкция этой кирпичной панели обладает следующими недостатками.

Наличие стяжных болтов с гайками и прижимными пластинами затрудняет монтаж панели из-за выступа гайки, что требует увеличенной толщины растворного шва, а следовательно, ослабляет конструкцию и ведет к перерасходу строитель- ного раствора.

Стяжные болты, имеющие длину, соответствующую длине панели, при затяжке подвергаются неравномерному напряжению вдоль своей длины из-за защемления их материалом кирпича. В результате неравномерного напряжения стяжных болтов кирпичи, расположенные ближе к их торцам, будут перенапряжены, а в средней зоне панели недостаточно стянуты, что приводит к деформации в ее центральной части ее поверхности, например, при перевозке.

Наличие деревянных прокладок для крепления, например балок пола, штукатурки, труб и кабелей удобно, но по сравнению с материалом кирпича недолговечно.

Длинные стяжные болты, равные, например, длине более 50 кирпичей, уложенных плашмя, несмотря на замоноли- чивание, являются волноводами механических колебаний, что не только в условиях сейсмической опасности, но и при транспортных нагрузках ведет к разрушению панели.

Целью изобретения является повышение сейсмостойкости кирпичной стеновой панели.

Это достигается следующим образом. В каналах у торцов панели размещен вибродемпфирующий материал, причем арматурные стержни расположены в отдельных каналах средней зоны, в остальных жесткие стержни, образованные затвердевшим раствором, а на торцах арматурных стержней жестко закреплены плоские упоры по толщине, равные толщине растворного шва.

На фиг. 1 изображен кирпич (в аксонометрии) с двумя отверстиями; на фиг. 2 сейсмостойкая кирпичная стеновая панель, вид в плане.

Стеновая панель выполнена из кирпичей 1 с двумя отверстиями 2 по середине ширины и на одной четверти длины от торцов кирпича. В совмещенные отверстия кирпичей помещены стержни арматуры 3.

Сейсмостойкая кирпичная стеновая панель монтируется следующим образом.

На фундамент между колоннами наносят слой строительного раствора 4. На строительный раствор устанавливают в виде полос плоские жесткие упоры 5 с приваренными к ним вертикально стержнями арматуры 3 длиной 1000 мм и диаметром, например 16 мм, если диаметр отверстия кирпича равен 200, например на кирпиче размером 70х120х250 мм. Через каждые 8-10 рядов уложенных на растворе кирпичей привариваются жеcткие упоры 5, а cтержни арматуры 3 удлиняютcя с применением сварки. В целях экономии арматуры в каналах средней зоны заливается раствор для образования жестких стержней.

Для гашения ударных нагрузок, вибрации в каналах у торцов панели (и сбоку) размещают вибродемпфирующий материал, например, типа измельченных покрышек пневматиков на связке (резиновый клей, жидкое стекло, полимерное связующее). После достижения запроектированной высоты панели для усадки по времени делают выдержку и приваривают последние жесткие упоры. Оставшийся промежуток (щель) заделывают обычным способом.

Короткие стержни арматуры 3, разделенные приваренными жесткими упорами 5, обеспечивают большую жесткость панели, препятствуют ее деформации и обеспечивают работу кирпичей на растяжение.

Работа панели в динамике обладает следующими особенностями.

Более короткие стрежни арматуры не являются волноводами механических колебаний, так как распространению колебаний препятствуют узлы сварки с жесткими упорами 5. При подходе волн механических колебаний к панели извне их встречает вибродемпфирующий материал, размещенный в каналах у торцов панели и гасит, препятствуя их проникновению к средней зоне. Между слоем строительного раствора и поверхностями жестких упоров 5, а также кирпичами происходит бесконечно убывающее отражение волн механических колебаний.

По сравнению с конструкцией прототипа предлагаемая сейсмостойкая панель обладает следующими преимуществами.

Расширен диапазон гашения колебаний механических воздействий за счет комплексных конструктивных особенностей: более коротких арматурных стержней и наличия вибродемпфирующего материала, экономно размещенного по периметру плиты. Панель металлоемка за счет замоноличивания каналов средней зоны панели, более долговечна и надежна из-за отсутствия деревянных прокладок и безопасна в противопожарном отношении.

Сейсмостойкая панель может быть применена при строительстве кузовов транспортных средств путем использования кирпичей из легких и прочных материалов, дерева с пропиткой, пластмасс, синтетических смесей, микропористых материалов.

Кроме того, возможна стыковка панелей сваркой выпусков плоских жестких упоров 5.

Монтаж балок для полов осуществляется сваркой П-образных накладок на кирпич, одновременно выполняющих функцию упоров 5, жестко соединенных с арматурным стержнем. Стыковка панелей осуществляется сваркой выпусков плоских жестких упоров 5.

Монтаж балок для полов, крепление трубопроводов, кабелей производится сваркой их креплений к П-образным поперечным накладкам на кирпич, одновременно выполняющим функцию жестких упоров 5, жестко соединенных с арматурным стержнем 3.

Изобретение относится к строительству в сейсмоопасных районах зданий и сооружений, а также в условиях воздействий вибродинамических нагрузок на заводах, в городах. Панель монтируется из кирпичей с двумя отверстиями по середине ширины кирпича и на одну четверть длины от его торца, что позволяет производить их укладку также и поперек толщины панели с обеспечением их работы на растяжение вместе с арматурой. В образованные отверстиями кирпичей сквозные каналы монтируются стержни арматуры, помещается раствор и вибродемпфирующий материал для гашения волн механических колебаний в широких диапазонах. Панель экономична при отсутствии дефицитных цемента и стали за счет меньшего ее использования по сравнению с железобетоном. 2 ил.

СЕЙСМОСТОЙКАЯ КИРПИЧНАЯ СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ, содержащая кирпичную кладку из кирпичей с отверстиями по средине ширины и на одной четверти длины от торцов кирпича, уложенных на растворе с совмещением отверстий в каналы, и арматурные стержни, пропущенные через каналы с жестким закреплением их на торцах, отличающаяся тем, что, в каналах у торцов панели размещен вибродемпфирующий материал, причем арматурные стержни расположены в отдельных каналах средней зоны, в остальных жесткие стержни, образованные затвердевшим раствором, а на торцах арматурных стержней жестко закреплены плоские упоры по толщине, равные толщине растворного шва.