RU2068923C1

RU2068923C1 - Load-bearing wall of multi-storey building

Info

Publication number: RU2068923C1
Authority: RU
Inventors: Темирбек Акатаевич Джазыбаев
Original assignee: Темирбек Акатаевич Джазыбаев
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 1992-04-20
Publication date: 1996-11-10

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: wall is provided with slots through a floor. The slots are provided with protective layers. Elastic-plastic members are located in the slots. EFFECT: aseismic effect. 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в сейсмостойком строительстве многоэтажных зданий. The invention relates to the construction and can be used in earthquake-resistant construction of multi-storey buildings.

Известна конструкция стены, состоящая из упругого каркаса и сборных несущих стеновых элементов с вертикальными прорезями, соединенных с каркасом. При приложении горизонтальной нагрузки каждый элемент стены с прорезями работает как жесткая рамная конструкция, обладающая большой упругостью. При приложении большой сейсмической нагрузки элемент стены сначала пружинит, потом разрушается (патент США N 3736712, Е 04 Н 9/02, 1973). A known wall structure, consisting of an elastic frame and prefabricated load-bearing wall elements with vertical slots connected to the frame. When a horizontal load is applied, each wall element with slots works as a rigid frame structure with high elasticity. When a large seismic load is applied, the wall element first springy, then collapses (US patent N 3736712, E 04 H 9/02, 1973).

Наиболее близкой к предложенному изобретению по технической сущности является конструкция стены здания, выполненная из сборных железобетонных стеновых панелей, с устройством щелей, впадин, швов, пустот, межарматурных зон. Соединение панелей с каркасом жесткое, с достаточной прочностью стен на разрыв для обычных условий нагружения. При сейсмическом нагружении происходит разрушение ослабленных участков стен, после чего происходит постепенное снижение прочности стен и полная потеря прочности стен происходит после полной потери прочности несущего каркаса (заявка Японии N 45-24104, Е 04 В 2/02, 1970). Closest to the proposed invention in technical essence is the wall construction of the building, made of prefabricated reinforced concrete wall panels, with the device cracks, troughs, seams, voids, reinforcement zones. The connection of the panels to the frame is rigid, with sufficient tensile strength of the walls for normal loading conditions. Under seismic loading, the weakened sections of the walls are destroyed, after which a gradual decrease in the strength of the walls occurs and a complete loss of the strength of the walls occurs after a complete loss of strength of the supporting frame (Japanese application N 45-24104, E 04 B 2/02, 1970).

Недостатком решений является низкая прочность сечений перемычечных зон между смежными вертикальными прорезями на восприятие вертикальных сдвиговых сил, постоянная (одинаковая) жесткость стены по высоте здания. Выполнение прорезей сквозными снижает звукоизоляционные качества стены, а замена пpорезей на ослабленные бетонные неармированные (межарматурные) зоны обусловливает их разрушение, как хрупкое, без упруго-пластических деформаций. Расположение прорезей на каждом этаже ограничивает высоту сечения перемычечной зоны и высоту самих прорезей, что снижает эффективность применения данной конструкции, которая обеспечивается при условии, что разрушение простенков между прорезями должно происходить раньше, чем перемычечных зон, а обеспечение таких условий в известных решениях требует дополнительных затрат на армирование (усиление). The disadvantage of solutions is the low strength of the cross sections of the jumper zones between adjacent vertical slots for the perception of vertical shear forces, the constant (identical) wall stiffness along the height of the building. Performing through-cuts reduces the sound-proofing qualities of the wall, and replacing cuts with weakened concrete unreinforced (reinforcing) zones causes their destruction as brittle, without elastic-plastic deformations. The location of the slots on each floor limits the height of the cross-section of the jumper zone and the height of the slots themselves, which reduces the effectiveness of this design, which is ensured provided that the destruction of the walls between the slots must occur earlier than the jumper zones, and providing such conditions in known solutions requires additional costs for reinforcement (reinforcement).

Цель изобретения регулирование жесткости несущих стен по высоте здания, пропорционально эпюре сдвиговых горизонтальных сил, повышение прочности перемычечных зон и повышение эффективности (энергоемкости) работы стен на восприятие сейсмических (ветровых) нагрузок. The purpose of the invention is the regulation of the rigidity of the load-bearing walls along the height of the building, in proportion to the horizontal shear force diagram, increasing the strength of the bridge zones and increasing the efficiency (energy intensity) of the walls to perceive seismic (wind) loads.

Поставленная цель достигается тем, что несущая стена многоэтажного здания, включающая вертикальные прорези в пределах высоты этажа и полки для опирания плит перекрытия, выполнена с устройством вертикальных прорезей через этаж с различными по величине шагами, которые имеют максимальную величину в нижнем этаже и минимальную в верхнем, при этом прорези выполняются по ширине, меньшей толщины стены, с образованием защитных слоев и расположенные в них упруго-пластические элементы, воспринимающие сдвиговые (вдоль прорези) силы. This goal is achieved by the fact that the bearing wall of a multi-storey building, including vertical slots within the height of the floor and the shelves for supporting floor slabs, is made with vertical slots through the floor with different steps that have a maximum value in the lower floor and the minimum in the upper, in this case, the slots are made across a width smaller than the wall thickness, with the formation of protective layers and the elastic-plastic elements located in them, perceiving shear forces (along the slot).

Предложенное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия", так как при проведении патентно-информационного поиска не было обнаружено признаков, сходных с отличительными. The proposed technical solution meets the criterion of "significant differences", as during the patent information search no signs were found that are similar to the distinctive ones.

В предложенном техническом решении новым признаком является выполнение стены с устройством прорезей через этаж, при этом шаг прорезей принимается максимальным в нижнем этаже и минимальным в верхнем, что обеспечивает выполнение стены переменной жесткости по высоте здания (максимальная внизу и минимальная вверху), пропорционально эпюре горизонтальных сдвиговых сил и увеличение прочности перемычечных зон за счет увеличения сечения на этаже. Выполнение прорезей с устройством защитных слоев с упруго-пластическими элементами для восприятия сдвига повышает качество выполнения стены и его звукоизоляцию. Увеличение гибкости простенков стен (между прорезями) по высоте повышает энергоемкость стены за счет исключения концентрации податливости и распределения его на всю высоту стены пропорционально эпюре сдвиговых сил. In the proposed technical solution, a new feature is the execution of a wall with the device of slits through the floor, while the slot pitch is taken as the maximum in the lower floor and the minimum in the upper one, which ensures the execution of a wall of variable stiffness along the building height (maximum below and minimum above), in proportion to the horizontal shear diagram forces and increase the strength of the jumper zones by increasing the cross section on the floor. Making slots with the device of protective layers with elastic-plastic elements for perception of shear improves the quality of the wall and its sound insulation. Increasing the flexibility of the walls of the walls (between the slots) in height increases the energy intensity of the wall by eliminating the concentration of compliance and distributing it over the entire height of the wall in proportion to the shear force diagram.

Таким образом, при новой совокупности известных решений получаем качественно новое решение стены с переменной жесткостью по высоте и увеличенной энергоемкостью, что повышает эффективность, надежность и сейсмостойкость стены, снижает сейсмическую нагрузку и соответственно расход стали на его армирование. Thus, with a new set of known solutions, we obtain a qualitatively new wall solution with variable stiffness in height and increased energy intensity, which increases the efficiency, reliability and seismic resistance of the wall, reduces the seismic load and, accordingly, the steel consumption for its reinforcement.

На фиг. 1 показана несущая стена; на фиг. 2 фрагмент прорези с защитным армированным слоем; на фиг. 3 сечение по фрагменту стены с прорезью. In FIG. 1 shows a load-bearing wall; in FIG. 2 fragment of the slot with a protective reinforced layer; in FIG. 3 section along a fragment of a wall with a slot.

Несущая стена многоэтажного здания состоит из железобетонных простенков 1, разделенных прорезями 2, расположенных через этаж, сплошных стен 4, с полками 3, для опирания плит и перекрытий. По торцам прорезей 2 выполнены бетонные защитные слои, армированные арматурной стенкой 5 с наклонными стержнями. The bearing wall of a multi-storey building consists of reinforced concrete walls 1, separated by slots 2, located across the floor, solid walls 4, with shelves 3, for supporting plates and ceilings. At the ends of the slots 2, concrete protective layers are made reinforced with a reinforcing wall 5 with inclined rods.

Выполнение несущей стены многоэтажного здания осуществляется следующим образом: стены выполняются в крупнощитовой или иной опалубке, в которую через этаж устанавливаются элементы вставки для образования прорезей 2 из упругого мягкого материала, слабо сопротивляющийся сдвигу простенков 1, по торцам элементов-вставок (в защитном слое) устанавливаются арматурные сетки 5. После бетонирования стен и разопалубливания элементы вставки остаются в теле стенки, при этом длина (высота) прорезей принимается в пределах всей высоты этажа. Положительный эффект в сравнении с прототипом достигается тем, что вертикальная нагрузка от перекрытий и собственного веса стены воспринимается сечением стены, а горизонтальная (сейсмическая, ветровая) нагрузка воспринимается участками стен с прорезями, как более податливых, подверженных сдвиговым деформациям и поглощающих энергию сейсмического воздействия. Учитывая, что сечения простенков стен с прорезями уменьшаются по высоте стены пропорционально сдвиговым горизонтальным нагрузкам, поглощение энергии происходит равномерно (одинаково), по всей высоте стены, что повышает энергоемкость (эффективность) работы стены и соответственно его надежность и сейсмостойкость. Выполнение в местах прорезей защитных армированных слоев обеспечивает упруго-пластическую работу при восприятии вертикальных сдвиговых усилий и повышает энергоемкость стены и тем самым его сейсмостойкость. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 The load-bearing wall of a multi-storey building is implemented as follows: the walls are made in a large-panel or other formwork, into which insert elements are installed across the floor to form slots 2 of elastic soft material, weakly resisting the shift of the walls 1, at the ends of the insert elements (in the protective layer) are installed reinforcing mesh 5. After concreting the walls and stripping, the insert elements remain in the body of the wall, while the length (height) of the slots is taken within the entire height of the floor. A positive effect in comparison with the prototype is achieved by the fact that the vertical load from the ceilings and the dead weight of the wall is perceived by the wall section, and the horizontal (seismic, wind) load is perceived by the wall sections with slots, as more pliable, prone to shear deformations and absorbing the energy of seismic effects. Given that the sections of the walls of the walls with slots decrease in height of the wall in proportion to the horizontal shear loads, energy absorption occurs uniformly (equally) over the entire height of the wall, which increases the energy intensity (efficiency) of the wall and, accordingly, its reliability and earthquake resistance. Performing in places of slots protective reinforced layers provides elastic-plastic work with the perception of vertical shear forces and increases the energy intensity of the wall and thereby its seismic resistance. YYY1 YYY2

Claims

The bearing wall of a multi-storey building, made with vertical slots within the height of the floor and having shelves for supporting floor slabs, characterized in that the vertical slots are placed across the floor with a successive decrease in the step between the slots from the lower to the upper floors, and the slots are made with a width less than the wall thickness , with the formation of protective layers that have elastoplastic elements for the perception of forces directed along the slot.