НАРУЖНАЯ СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 1996 года по МПК E04C2/06 E04B2/00 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении наружных стеновых панелей для крупнопанельного домостроения, зданий гражданского назначения и промышленных зданий.

Известна наружная стеновая панель промышленного здания из ячеистого бетона, армированная сварным каркасом, а для соединения ее с колонной здания и между собой по высоте здания она снабжена закладными деталями, соединение которых осуществляется с помощью сварки. (Типовые конструкции изделий и узлы зданий и сооружений. Серия 1.030.1-1Б. Стены наружные из однослойных панелей для каркасных общественных зданий, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий, утвержденных Госстроем СССР постановлением от 9.08.1984 г. N 132.)
Известна наружная стеновая панель из легкого или ячеистого бетона, армированного в двухосном направлении предварительно напряженной стержневой арматурой, расположенной в плоскости, проходящей через середину толщи панели. При этом арматура выполнена с перегибом в местах пересечения и к концам напрягаемых стержней приварены концевые анкеры из обрезков арматуры. А соединение панелей осуществляют с помощью сварки через закладные детали (авт. св. N 992695, М кл.₃ E 04 C 2/46, 1983).

Недостатком данной стеновой панели является то, что при расположении арматуры посредине толщины изделия и имеющихся на ней перегибах в местах пересечения стержней в момент передачи нагрузки в арматуре возникают боковые силы, действующие разрушающе на толщину бетона панели, в результате чего в панели появляются трещины в направлении стержней арматуры, что снижает ее жесткость и прочность. В связи с этим панель усиливают ненапрягаемыми каркасами в вертикальном и горизонтальном направлениях. Кроме того, данная панель требует большого расхода металла ввиду использования стержневой арматуры большого диаметра как напрягаемой, так и ненапрягаемой ввиду того, что напрягаемые арматурные стержни закладываются длиной, превышающей длину панели на 40-50 см. Технология изготовления данной стеновой панели сложна и трудоемка, т.к. не создает возможности применить механизированный способ укладки и сварки стержней арматуры. А в то же время конструкция данной наружной стеновой панели не создает возможности избежать операции сварки при сборке здания из этих панелей.

Наиболее близкой по технологической сущности является предварительно напряженная струнопеносиликатная плита, армированная струнной арматурой диаметром 0,8 мм в одном продольном направлении с расположением струи арматуры в виде отдельных отрезков в два ряда по толщине панели и на расстоянии двух сантиметров по ширине плиты (см. Автоклавные материалы и изделия. Сборник статей. Под ред. чл. -кор. Акад. архитектуры СССР проф. А.В.Волжанского и кандидата техн. наук М.С. Шварцзайда. М. Госстройиздат, 1956, стр. 39).

Недостатком данной плиты из ячеистого бетона является то, что она имеет низкую трещиностойкость, жесткость, прочность, т.к. они зависят лишь только от сцепления раствора бетона с металлом, большой расход металла, низкая производительность труда при изготовлении, отсутствие возможности в соединении одной плиты с другой.

Цель изобретения повышение трещиностойкости, жесткости, прочности, несущей способности, снижение металлоемкости и создание возможности соединения предварительно напряженных железобетонных панелей с колонной и между собой с помощью болтового соединения. Поставленная цель достигается тем, что наружная стеновая панель, включающая термообработанный раствор ячеистого бетона с арматурой из отрезков струн, натянутых в два ряда по толщине изделия, снабжена внутренними анкерами, остающимися в бетоне, расположенными в два ряда по толщине по концам панели, струнная арматура выполнена двумя непрерывными замкнутыми нитями, натянутыми на внутренние анкера в двухосном направлении, с расположением анкеров и ее в два ряда по толщине панели, т.е. для каждого ряда арматуры индивидуальные внутренние анкера, в промежутках между продольными пучками арматура натянута на анкера по диагонали, усилие пучков арматуры вертикального направления панели составляет от 20 до 40% усилия одиночного пучка горизонтального направления, причем внутренние анкера снабжены опорными площадками, верхними или нижними вилкообразными выпусками с отверстиями в них, через которые с помощью валиков внутренние анкера еще до формования панели жестко соединены между собой по толщине панели закладными 4 соединительными деталями продольного направления, которые выходят в пазы на торцах панелей, а для вертикального соединения панелей между собой она снабжена другими соединительными деталями и выемками на ребрах панели, куда выходят соединяемые плоскости соединительных деталей, ребра которых обхватывают продольные пучки струнной арматуры и они создают возможность соединять одну панель с другой с помощью болтов с гайками и шайбами при отклонении соединительных деталей от проектного положения ±30 мм как в продольном, так и в поперечном направлении, соединительные детали одновременно являются грузоподъемными петлями, а наружная поверхность панели защищена влагостойким материалом, наружная стеновая панель может быть выполнена из тяжелого раствора бетона или из керамзитбетона.

На фиг. 1 показана наружная стеновая панель лицевой стороной вниз, на фиг. 2 то же, вид сбоку фиг. 1, на фиг. 3 схема расположения внутренних анкеров с арматурой разрез А-А фиг. 2, на фиг. 4 стык соединения анкеров - узел I фиг. 3 (повернутой), на фиг. 5 вид панели сверху фиг. 1.

Наружная стеновая панель включает термообработанный раствор ячеистого бетона 1 (фиг. 1, 2, 3) со струнной непрерывной арматурой 2 (фиг. 3, 4), которая намотана на внутренние анкера 2 (фиг. 4) нижнего ряда и 4 верхнего ряда по концам панели. Струнная арматура 2 (фиг. 3, 4) выполнена из двух непрерывных замкнутых нитей, которые натянуты на внутренние анкера 3, 4 в виде пучков в двухосном направлении с расположением анкеров 3, 4 (фиг. 3, 4) и самой арматуры 2 в два ряда по толщине панели. Внутренние анкера выполнены по заявке на авторское свидетельство N 4318685/33. В промежутках между анкерами 3, 4 арматура натянута по диагонали. Усилие пучков 5 арматуры 2 (фиг. 3) вертикального направления составляет от 20 до 40% усилия пучков одного пучка 6 (фиг. 3) горизонтального направления, где внутренние анкера 3, 4 снабжены опорными площадками 7 (фиг. 3, 4), а также вилкообразными выпусками 8 (фиг. 4) с отверстиями 9 в них, через которые с помощью валиков 10 (фиг. 4) анкера 3, 4 соединяют между собой еще до формирования панели с помощью закладной соединительной детали 11 (фиг. 4) продольного направления. Концевые части соединительной детали 11 выходят в пазы 12 (фиг. 1, 3), на торцах панели. А для соединения панелей в вертикальном направлении она снабжена другими соединительными деталями 13 (фиг. 3, 4) и имеет выемки 14 (фиг. 3, 4), куда выходят соединяемые плоскости 15 соединительной детали, а ребра 16 (фиг. 3) обхватывают продольные пучки струнной арматуры. Данные соединительные детали выполнены по заявке на авт. св. N 466624/33, где соединяемая плоскость 15 выполнена с продольными отверстиями 17, которые создают возможность соединить одну панель с другой с помощью болтов с гайками и шайбами при отклонении соединительных деталей 13 в панелях от проектного положения ±30 мм, как в продольном, так и в поперечном направлении. Данные соединительной детали 13 (фиг. 1, 3) одновременно являются грузоподъемными петлями. Для закрепления начала и конца нити арматуры 2 (фиг. 3) первые анкера 3, 4 нижнего и верхнего ряда снабжены зажимными устройства, выполненными по авторскому свидетельству N 1377358.

Наружная поверхность 18 панели защищена влагостойким материалом. А струнная арматура 2 и анкера 3, 4 защищены коррозионно-стойким материалом. Наружная стеновая панель может быть выполнена из керамзитбетонного раствора или из тяжелого бетона.

Выполнение наружной стеновой панели с внутренними анкерами 3, 4 способствует сохранению непрерывной нити арматуры 2, а петель ее в напряженном состоянии, что предотвращает ползучесть бетона по арматуре, т.е. потерю напряжения в арматуре, что повышает трещиностойкость, жесткость, прочность, несущую способность панели, сокращает расход металла, позволяет избежать применения специальных закладных соединительных деталей для соединения панелей между собой и с колонной, что предотвращает операцию сварки. Применение анкеров с опорными площадками уменьшает удельное давление на бетон, предотвращая его раздавливание. А применение соединительной детали поперечного соединения панелей (т.е. вертикальное) способствует передаче нагрузки от нее на продольные и диагональные нити арматуры 2, что создает возможность применить болтовое соединение панелей между собой.

Наличие внутренних анкеров в панели здания изменяет характер работы арматуры в бетоне, где прочность бетона зависит не от сцепления раствора бетона с арматурой, а от прочности арматуры на разрыв.

Изготовление наружной стеновой панели из ячеистого бетона делает ее более легкой, одновременно уменьшает вес здания, а в то же время делает здание теплостойким и снижает себестоимость здания.

Выполнение панелей данной конструкции создает возможность применить болтовое соединение их при монтаже вместо сварки, которая при напряженной арматуре недопустима.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении наружных стеновых панелей для крупнопанельного домостроения, зданий гражданского назначения и промышленных зданий, где наружные стеновые панели подсоединяются к колоннам здания с помощью болтового соединения, избегая операцию сварки. Достигается это тем, что наружную стеновую панель изготавливают предварительно напряженной из ячеистого бетона со струнным армированием, где арматура намотана в два ряда по толщине панели на внутренние анкера, остающиеся в бетоне, которые с помощью соединительных деталей 11 (фиг. 1, 2, 4) жестко соединены между собой, а соединительные детали 11 (фиг. 1, 2, 3) выходят в пазы 12 (фиг. 1, 3) на ее торцах и через них соединяются с колонной здания. Струнная арматура 2 (фиг. 3, 4) выполнена непрерывной, натянута на внутренние анкера 3, 4 (фиг. 4), снабженные опорными площадками 7 (фиг. 3, 4) в двухосном и двухрядном направлении с сохранением замкнутой нити арматуры и петель в напряженном состоянии, что предотвращает ползучесть бетона по металлу, т.е. падение напряжения в арматуре, повышая этим самым трещиностойкость, жесткость, прочность и несущую способность панели, а для соединения панелей между собой по вертикали она снабжена соединительными деталями 13 (фиг. 1), которые ребрами 16 (фиг. 3) обхватывают арматуру 2 (фиг. 3), а соединяемые плоскости 15 (фиг. 3) выходят в выемки на ребрах панели. Это создает возможность избегания вырыва соединительных деталей из панели, использования ее для соединения с другой панелью с помощью болтов с гайками и шайбами и одновременно использования ее за грузоподъемные петли. 1 с., 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Наружная стеновая панель, включающая бетон с арматурой из струн, натянутых в два ряда по толщине панели, отличающаяся тем, что, с целью повышения трещиностойкости, жесткости, прочности и несущей способности, снижения металлоемкости и создания возможности соединения ее с колоннами здания и между собой с помощью болтового соединения, она снабжена внутренними анкерами, расположенными в два ряда по толщине панели, струнная арматура выполнена двумя непрерывными и замкнутыми нитями, натянутыми на внутренние анкера в виде пучков в двухосном направлении, в два ряда по толщине панели, а в промежутках между продольными пучками арматура натянута на анкера по диагонали с усилием в пучках арматуры вертикального направления панели, составляющим от 20 до 40% усилия одиночного пучка горизонтального направления, причем внутренние анкера снабжены опорными площадками, вилкообразными выпусками с отверстиями в них, через которые с помощью валиков внутренние анкера жестко соединены между собой по толщине панели закладными соединительными деталями продольного направления, которые выходят в пазы на торцах панели, а для вертикального соединения панелей между собой панель выполнена с выемками на горизонтальных ребрах панели и выходящими в выемку соединяемыми плоскостями соединительными деталями с охватывающими пучки струнной арматуры ребрами и используемыми для болтового соединения панелей между собой при отклонении соединительных деталей от проектного положения ±30 мм как в продольном, так и поперечном направлении, а также в качестве грузоподъемных петель, при этом наружная поверхность панели защищена влагостойким материалом. 2. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что струнная арматура и анкера защищены коррозиестойким материалом. 3. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена из ячеистого бетона. 4. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена из тяжелого бетона. 5. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена из керамзитбетона.