Стена многоэтажного сейсмостойкого здания Советский патент 1982 года по МПК E04H9/02 

3 ее углах, снижая тем самым наделсност ее работы, 11ель изобретения - повышение сейс стойкости стены здания при повторяющ ся сейсмических воздействиях с различ ными амплитудно-частотными характеристиками. Достигается это тем, что в стене многоэтажного сейсмостойкого здания, включающей панели с вертикальными каналами с размещенными в нкх. арматурными стержнями, отделенными от стенок каналов разделительным слоем, вьтуски стержней, закрепленные в выем ках панелей, расположенных в уровне перекрытий, и упругие прокладки в горизонтальных стыках панелей, панели имеют выпуклые криволинейные нижние грани, при этом выпуски арматурных стержней одних панелей выполнены в виде петель, а других - в виде парных петель, охватывающих выпуски первых панелей, причем концы парных петель стянуты посредством болтов. Между вьшуклой криволинейной нижней гранью панелей и прокладкой может быть размещен малосвязный демпфирующий материал. Стенки выемок панелей и выпуски стрежней могут быть расположены под углом к продольной оси стены. На фиг. 1 показана стена многоэтаж ного сейсмостойкого здания; на фиг. 2узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2 ; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2. Стена многоэтажного -сейсмостойког здания включает панели 1, имеющие выпуклые со стрелой кривизны 20-30 мм нижние грани, описанные по дуге окружности, связанные стержнями 2, расположенными в каналах 3, заполненных разделительным слоем в виде, например, - нанесенной на стержни смазки (или трубки), причем в горизонтальных стьжах между панелями 1 уложены прокладки 4 в ввде, например, минераловатных матов. 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, охватьтающих петли 7 первых панелей 1. Концы парных петель 8 стянуты с расчет ным усилием посредством болтов 9 и З4 шайб 10. Причем выпуски 8 прикреплены к арматурному стержню панели lV-образного, для образования ловителя выпуска 7 при монтаже и обеспечения расчетной величины, искривления стягиваемых при монтаже выпусков 8. Петлеобразные вьшуски 7 и 8 повернуты относительно продольной оси стенки для фиксации положения панелей 1 в плане при монтаже и упрощения сборки стьша. Полость 11, образованнаяпанелями перекрытий 6, выпуклой нижней гранью панели 1 и упругойпрокладкой 4, заполнена малосвязным демпфирующим материалом 12, например песком. Составные стержни 2 заанкерены в фундаменте 11 к в верхней (чердачной) панели 13. Стена многоэтажного сейсмостойкого здания работает следующим образом. В период между землетрясениями горизонтальные (ветровые) нагрузки и неравномерные осадки фундаментов не вызывают в стержнях 2 растягивающих усилий, как и сейсми юские воздействия, доминирующие частоты колебаний которых отличаются по величине от частот собственных колебаний стены, неравномерно сжатой по всему сечению. Во время землетрясения с расчетной интенсивностью при приближении стены к состоянию резонанса в составных стержнях 2 возникают растягивающие усилия, которые вследствие упругой деформации стержней большой (на всю высоту стены) расчетной длины, защищенных от сцепления с бетоном панелей разделительным слоем, приводят к повороту панелей 1 на выпуклых нижних гранях, соответствующему снижению изгибной жесткости стены и, как следствие, к уменьшению расчетной сейсмической нагрузки. При повороте панели 1 в ее сжатой зоне -петлевой вьтуск 7 свободно сме-:; щается в более щирокую часть щели между петлевыми вьшусками 8, а в растянутой зоне смещению вьшуска 7 между вьтусками 8 препятствует расчетная сила трения, создаваемая болтом 9. При повторных сейсмических воздействиях и разрушающихся при первом толчке элементах системы сейсмозащиты, общих для всего здания, когда начальная жесткость стены мала и частота ее собственных колебаний близка к доминирующей более низкой частоте вынуждающих колебаний, вновь возникает 5 опасность резонанса, и растягивающие усилия в стержнях 2 могут достигать предельной величины силы трения в местах их соединений. В этом случае колебания стены с преодолением сил трения становятся резко нелинейными, характеризующимися интенсивной диссипацией энергии, ограничением максимал ных 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 равнодейству шей сжимающих сил в горизонтальном шве. Восстанавливающий момент, возвра щающий деформированную конструкцию стены в исходное положение, обеспечивается как вьшуклостью нижних граней панелей 1, так и в вертикальной состав ляющей давления стянутых выпусков 8 на петлевой выпуск 7. Конструкция стены многоэтажного сейсмостойкого здания позволяет регу- лировать динамические характеристики стены в процессе ее колебаний, а, следовательно, эффективно использовать стену в различных типах сейсмостойких зданий с адаптивными системами сейсм защиты при повторяющихся сейсмических воздействиях. Узел соединения выпусков стержней позволяет обеспечить упруго-фрикционный характер деформаци связи одностороннего действия, что они жает сейсмические нагрузки. Формула изобретения 1. Стена многоэтажного сейсмостойкого здания, включающая панели с 3 тикальными каналами с размещенными в них арматурными стержнями, отделенными от стенок каналов разделительным слоем, выпуски стержней, закреапенные в выемках панелей, расположенных в уровне перекрытий, и упругие прокладки в горизонтальных стыках панелей, о т - личающаяся тем, что, с цепью повьпиения сейсмостойкости при повторяющихся сейсмических воздействиях с различными амплитудно-частотными характеристиками, панели имеют выпуклые криволинейные нижние грани, при этом выпуски арматурных, стержней одних панелей выполнены в виде петель, а других - в виде парных петель, охватывающих выпуски первых панелей, причем концы парных петель стянуты болтами. 2,Стена по п. 1. о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что между выпуклой кр шолинейной нижней гранью панелей и упругой прокладкой размещен малосвязный демпф ирующ|1й. материал. 3.Стена по пп. 1и2, отли чающаяся тем, что, с целью фиксации положения панелей в плане при монтаже и упрощения сборки, стенки - выемок панелей и выпуски стержней расположены под углом к продольной оси стены. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Конструктивная система ИКО-Фирнкас (ХО Sss-tevne ). Отчет о поездке делегации Гостроя СССР в США. 1976. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2640691/29-33, кл. Е 04 В 9/02, 07.07.78 (npOTt тип).

и

I

- /z

ф,

.2