СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК E04B1/98 E04H9/04 

Изобретение относится к области строительства наземных зданий и может быть использовано при возведении этих зданий в зонах, где возможно воздействие взрывов при авариях и катастрофах, ураганов и бурь.

Известна деревянная стеновая панель, содержащая деревянную раму, обшитую с двух сторон облицовкой из твердых древесно-волокнистых плит, между которыми размещен утеплитель из минераловатных плит, а с внутренней стороны на деревянных рейках прикреплен асбестоцементный лист (рис.51, с. 83-85) /1/.

Известны также трехслойные панели стен; панель с несущим обрамлением; панель с ребристой серединкой; панель со сплошной серединкой (с. 365-366) /2/.

Эти панели представляют собой жесткое обрамление из деревянных брусков, обшитых с двух сторон обшивками или обшивками со слоем пенопласта, а внутреннее пространство имеет либо воздушную прослойку, либо заполнено сплошным слоем пенопласта.

Недостатком указанных панелей является то, что при воздействии воздушной ударной волны на здание эти панели разрушаются с образованием обломков и осколков.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является трехслойная стеновая панель с ребристой cерединкой.

Трехслойная стеновая панель содержит внутренний и внешний слои жесткого обрамления, пространство между которыми заполнено защитным обрамлением в виде сотовой конструкции, а пустоты сот включают воздушную прослойку и слой пенопласта (рис. V. 19 б, с. 365) /2/.

Данная стеновая панель принята за прототип, прототип является с базовым объектом.

Недостатком подобных стеновых панелей является их разрушение и нарушение герметичности помещений при воздействии воздушной ударной волны. Кроме того, при разрушении этих панелей образуются обломки и осколки, способные оказывать поражающее действие на людей, находящихся внутри здания. Для ликвидации последствий взрывов, применительно к зданиям, содержащим такие панели, потребуются значительные затраты сил и средств.

Целью изобретения является повышение защищенности людей внутри здания и герметичности помещений при воздействии взрывов, а также уменьшение затрат на проведение восстановительных работ.

Указанная цель достигается тем, что внутренний и внешний слои жесткого обрамления выполнены в виде внутреннего щита из досок с отделочным слоем и наружного щита из досок с отделочным слоем из листового материала, пространство между щитами заполнено вертикально установленными кассетами сминаемых элементов, перекрытыми сверху и снизу горизонтально установленными кассетами сминаемых элементов, при этом последние содержат распределительные пластины, пустотелые тонкостенные вкладыши и тонкостенные колпаки, причем тонкостенные колпаки жестко прикреплены к распределительным пластинам, а пустотелые тонкостенные вкладыши концами вставлены без бокового зазора в полости тонкостенных колпаков. По периметру щиты соединены друг с другом гибкими связями, а к боковым кромкам щитов по их контуру прикреплен герметический чехол из гибкого материала, причем в толще каждого щита по всей поверхности расположен слой рулонного герметичного материала, а кассеты установлены в разрывы между слоями пенопласта и соединены с наружным и внутренним щитами посредством болтов, пропущенных через отверстия в рамах каркаса щитов и распределительных пластинах.

Предлагаемая стеновая панель представлена на фиг. 1-5 и состоит из внутреннего щита из досок с отделочным слоем 1, наружного щита из досок с отделочным слоем из листового материала 2, вертикальных кассет сминаемых элементов 3, горизонтальных кассет сминаемых элементов 4, слоев пенопласта 5, слоев рулонного герметичного материала 6, герметического чехла из гибкого материала 7, гибких связей 8 и болтов 9.

Кассеты сминаемых элементов 3 и 4 представлены на фиг. 4-5 и состоят из распределительных пластин 10, пустотелых тонкостенных вкладышей 11 и тонкостенных колпаков 12.

Стеновая панель функционирует следующим образом: воздушная ударная волна, воздействуя на стеновую панель, вызывает перемещение наружного щита 2 за счет податливости вертикальных и горизонтальных кассет сминаемых элементов 3 и 4. Податливость кассет 3 и 4 обеспечивается за счет смятия пустотелых тонкостенных вкладышей 11 с надетыми на них по концам тонкостенными колпаками 12.

Далее воздействие от смятия вкладышей 11 и колпаков 12 воспринимается распределительными пластинами 10 и передается на внутренний щит 1.

По мере смятия вкладышей 11 происходит удаление воздуха из их полостей через отверстия у основания вкладышей 11 и колпаков 12 во внутреннее пространство стеновой панели. Из внутреннего пространства панели воздух удаляется через отверстия в чехле 7. В процессе перемещения щита 2 и смятия вкладышей 11 и колпаков 12 чехол из гибкого материала 7 изгибается и растягивается, обеспечивая в то же время герметичность внутреннего пространства панели.

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 здания. Наибольшее избыточное давление отражения наблюдается при режиме дифракции на неподвижных жестких преградах, установленных вертикально.

При дальнейшем увеличении динамической нагрузки на здание перемещение щита панели 2 будет происходить до тех пор, пока вкладыши 11 и колпаки 12 не достигнут предельных деформаций при смятии. После полного выбора деформаций смятия в работу включаются слои пенопласта 5, подвергаясь при этом деформации сжатия. Предельные величины деформации сжатия слоев пенопласта 5 и смятия вкладышей 11 и колпаков 12 являются ограничением по допустимой величине общей деформации указанных конструктивных элементов.

Время наступления предельных деформаций вкладышей 11 и колпаков 12, пенопласта 5 подбирается теоретическим или экспериментальным путем таким образом, чтобы оно было больше времени действия динамической нагрузки.

Такое решение не позволит достичь вкладышами 11, колпаками 12 и пенопластом 5 предельных деформаций при смятии и сжатии за время действия динамической нагрузки.

При восстановлении здания после взрывного воздействия или воздействия ураганов и бурь стеновая панель демонтируется, открепляется чехол из гибкого материала 7, снимается внутренний или наружный щиты из досок 1,2, снимаются кассеты сминаемых элементов 3,4 и выравниваются слои пенопласта 5. В кассетах 3 и 4 заменяются вкладыши 11 и колпаки 12 и затем кассеты восстанавливаются до первоначального уровня. После выполненных операций стеновая панель собирается и навешивается на каркас здания в проектное положение.

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

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

ЛИТЕРАТУРА
1. Крейндлин Л. Н. Плотничные и стекольные работы. - М. Высшая школа, 1990, 224 с.

2. Вахненко П.Ф. и др. Строительные конструкции зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1980, 423 с.

Изобретение относится к области строительства наземных зданий и может быть использовано при возведении этих зданий в зонах, где возможно воздействие взрывов при авариях и катастрофах, ураганов и бурь. Задачей изобретения является повышение защищенности людей внутри здания и герметичности помещений при воздействии взрывов, а также уменьшение затрат на проведение восстановительных работ. Указанная задача выполняется за счет того, что в стеновой панели, содержащей внутренний и внешний слои жесткого обрамления, пространство между которыми заполнено защитным обрамлением в виде сотовой конструкции, а пустоты сот включают в себя воздушную прослойку и слой пенопласта, внутренний и внешний слои жесткого обрамления выполнены в виде внутреннего щита из досок с отделочным слоем и наружного щита и досок с отделочным слоем листового металла. Пространство между щитами заполнено вертикально установленными кассетами сминаемых элементов, перекрытыми сверху и снизу горизонтально установленными кассетами сминаемых элементов, при этом последние содержат распределительные пластины, пустотелые вкладыши и тонкостенные колпаки. Тонкостенные колпаки жестко прикреплены к распределительным пластинам, а пустотелые тонкостенные вкладыши концами вставлены без бокового зазора в полости тонкостенных колпаков. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стеновая панель, содержащая внутренний и внешний слои жесткого обрамления, пространство между которыми заполнено защитным обрамлением в виде сотовой конструкции, а пустоты сот включают в себя воздушную прослойку и слой пенопласта, отличающаяся тем, что внутренний и внешний слои жесткого обрамления выполнены в виде внутреннего щита из досок с отделочным слоем и наружного щита и досок с отделочным слоем листового металла, пространство между щитами заполнено вертикально установленными кассетами сминаемых элементов, перекрытыми сверху и снизу горизонтально установленными кассетами сминаемых элементов, при этом последние содержат распределительные пластины, пустотелые вкладыши и тонкостенные колпаки, причем тонкостенные колпаки жестко прикреплены к распределительным пластинам, а пустотелые тонкостенные вкладыши концами вставлены без бокового зазора в полости тонкостенных колпаков. 2. Стеновая панель по п.1, отличающаяся тем, что по периметру щиты соединены друг с другом гибкими связями, а к боковым кромкам щитов по их контуру прикреплен герметический чехол из гибкого материала, причем в толще каждого щита по всей поверхности расположен слой рулонного герметичного материала, а кассеты установлены в разрывы между слоями пенопласта и соединены с наружными и внутренними щитами посредством болтов, пропущенных через отверстия в рамах каркаса щитов и распределительных пластинах.