RU2071537C1

RU2071537C1 - Multistory prefab large-panel building

Info

Publication number: RU2071537C1
Authority: RU
Inventors: Паулина Рудольфовна Вакман; Игорь Борисович Нудьге
Original assignee: Паулина Рудольфовна Вакман; Игорь Борисович Нудьге
Priority date: 1992-01-24
Filing date: 1992-01-24
Publication date: 1997-01-10

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: external longitudinal and lateral walls are made of panels and located cross- wise. Internal longitudinal walls are located with displacement towards central longitudinal axis of building and together with middle panels of internal walls they form a rigidity core which is isolated from remaining walls by vertical joints. One part of floor slabs rests on horizontal components which are located on upper face of lateral wall panels having the form of longitudinal faces corresponding to the shape of floor slab end faces and is installed with forming a cantilever protrusion above middle panel of lateral walls and a clearance with respect to them. Other part of floor slabs is provided with ribs. Girders are installed on upper face of panels of external longitudinal walls with crossing of joints and location of resilient interlayers in clearances between protrusion of girders and middle panel of lateral walls. Flat floor slabs and girders are made of light-weight concrete, and ribbed floor slabs and horizontal components are made of heavy concrete. EFFECT: high efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям сейсмостойких крупнопанельных зданий. The invention relates to the field of construction, and in particular to structures of earthquake-resistant large-panel buildings.

Известно многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее перекрестно расположенные продольные и поперечные панельные стены, последние из которых выполнены в виде диафрагмы жесткости с вертикальными скользящими швами, связи сейсмозащиты, размещенные в вертикальных швах, плиты перекрытия и гибкие связи (авторское свидетельство СССР N 767331, кл. Е 04 Н 9/02, 1980). A multi-storey earthquake-resistant building is known, including crosswise located longitudinal and transverse panel walls, the last of which are made in the form of a stiffness diaphragm with vertical sliding seams, seismic protection ties placed in vertical seams, floor slabs and flexible ties (USSR copyright certificate N 767331, class E 04 H 9/02, 1980).

К недостаткам известной конструкции можно отнести сложность выполнения опорной части диафрагм криволинейного очертания и устройства гнезд в верхней части стен нижнего этажа, а также создание концентраций напряжений в местах контакта элементов здания при передаче нагрузок от стен верхних этажей через выпуклые торцы. The disadvantages of the known design include the complexity of the support part of the diaphragms of a curved shape and the arrangement of nests in the upper part of the walls of the lower floor, as well as the creation of stress concentrations at the contact points of the building elements when transferring loads from the walls of the upper floors through convex ends.

Наиболее близким предлагаемому изобретению по технической сущности является конструкции многоэтажного сейсмостойкого здания, включающая перекрестно расположенные продольные и поперечные панельные стены, последние из которых выполнены в виде диафрагм жесткости с вертикальными скользящими швами между их панелями, связи сейсмозащиты и плиты перекрытий, причем панели внутренних продольных стен и средние панели диафрагм жесткости соединены между собой, а между панелями диафрагмы жесткости размещены горизонтальные плоские элементы с отверстиями по продольной оси и полками для опирания плит перекрытий, соединенные с последними посредством гибких связей, связи сейсмозащиты выполнены в виде шпонок, вертикальные торцы стыкуемых панелей диафрагмы жесткости имеют пазы для установки шпонок с зазором относительно поверхностей пазов, а верхние торцы панелей диафрагм жесткости выступы, размещенные в отверстиях горизонтальных элементов с зазором относительно поверхностей отверстий (авторское свидетельство СССР N 1057666, кл. Е 04 Н 9/02, 1983). The closest to the invention according to the technical essence is the design of a multi-storey earthquake-resistant building, including cross-mounted longitudinal and transverse panel walls, the latter of which are made in the form of stiffness diaphragms with vertical sliding seams between their panels, seismic protection communications and floor slabs, with panels of internal longitudinal walls and the middle panels of the stiffness diaphragms are interconnected, and horizontal flat elements with about with openings along the longitudinal axis and shelves for supporting floor slabs, connected to the latter by means of flexible connections, seismic protection connections are made in the form of dowels, vertical ends of the joined panels of the stiffener diaphragm have grooves for installing keys with a gap relative to the groove surfaces, and the upper ends of the stiffener diaphragm panels have protrusions, placed in the holes of horizontal elements with a gap relative to the surfaces of the holes (USSR author's certificate N 1057666, cl. E 04 H 9/02, 1983).

Известная конструкция обеспечивает компенсацию горизонтальных и вертикальных перемещений элементов за счет выбора зазоров между ними, что обусловливает изменение жесткостных характеристик здания. The known design provides compensation for horizontal and vertical movements of the elements due to the choice of gaps between them, which causes a change in the stiffness of the building.

К недостаткам известной конструкции можно отнести сложность изготовления связей сейсмозащиты в виде шпонок и необходимость использования материалов высокой прочности для изготовления элементов здания, что приводит к повышению материалоемкости здания. The disadvantages of the known design include the complexity of manufacturing seismic protection ties in the form of dowels and the need to use high strength materials for the manufacture of building elements, which leads to an increase in the material consumption of the building.

Задача изобретения снижение материалоемкости за счет снижения объемного веса его элементов и снижение уровня сейсмических нагрузок на элементы здания. The objective of the invention is the reduction of material consumption by reducing the volumetric weight of its elements and reducing the level of seismic loads on building elements.

Поставленная задача решена тем, что в многоэтажном крупнопанельном сейсмостойком здании, включающем расположенные перекрестно и выполненные из панелей продольные и поперечные стены, внутренние продольные из которых размещены со смещением к центральной продольной оси здания относительно торцов средних панелей внутренних поперечных стен и образуют с последними ядро жесткости, отделенное от остальных стен вертикальными швами, и плиты перекрытий, одна часть которых оперта на горизонтальные элементы, расположенные на верхней грани панелей поперечных стен, горизонтальные элементы выполнены с формой продольных граней, соответствующей форме торцов опертых на них плит перекрытий, и установлены в уровне плит перекрытий на крайних панелях поперечных стен с образованием консольного выступа над средней панелью поперечных стен и зазора между ними, а другая часть плит перекрытий выполнена ребристыми и оперта наружными ребрами на панели внутренних продольных стен, причем здание снабжено балками, установленными на верхней грани панелей наружных продольных стен с перевязкой из швов со швами последних и панелей внутренних поперечных стен и упругими прокладками, размещенными в зазорах между выступом балок и средней панелью поперечных стен, панелей стен, плиты перекрытия, опертые на горизонтальные элементы и балки выполнены из легкого бетона, а ребристые плиты перекрытий и горизонтальные элементы из тяжелого бетона. The problem is solved in that in a multi-storey large-panel seismic-resistant building, including longitudinal and transverse walls located crosswise and made of panels, the internal longitudinal of which are placed with an offset to the central longitudinal axis of the building relative to the ends of the middle panels of the internal transverse walls and form the core with stiffness, separated from other walls by vertical seams, and floor slabs, one part of which is supported by horizontal elements located on the upper edge of the panel transverse walls, horizontal elements are made with the shape of longitudinal faces corresponding to the shape of the ends of the floor slabs supported on them, and installed at the level of the floor slabs on the extreme panels of the transverse walls to form a cantilevered protrusion over the middle panel of the transverse walls and the gap between them, and the other part of the plates the ceilings are ribbed and supported by external ribs on the panel of the internal longitudinal walls, and the building is equipped with beams installed on the upper edge of the panels of the external longitudinal walls with a dressing of seams with seams of the last and panels of the internal transverse walls and elastic gaskets placed in the gaps between the protrusion of the beams and the middle panel of the transverse walls, wall panels, floor slabs, supported on horizontal elements and beams made of light concrete, and ribbed floor slabs and horizontal elements of heavy concrete.

Из фиг.1 изображен поперечный разрез здания; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 вид Г на фиг.1. Figure 1 shows a cross section of a building; in Fig.2 a section aa in Fig. one; figure 3 section BB in figure 1; figure 4 section BB in figure 1; figure 5 view G in figure 1.

Многоэтажное крупнопанельное сейсмостойкое здание содержит расположенные перекрестно и выполненные из панелей продольные 1 и поперечные 2 стены, ядро жесткости 3, плиты перекрытий 4, 5 и горизонтальные элементы 6. A multi-storey large-panel earthquake-resistant building contains longitudinally located crosswise and made of panels longitudinal 1 and transverse 2 walls, a core of rigidity 3, floor slabs 4, 5 and horizontal elements 6.

Ядро жесткости 3 образовано внутренними поперечными 7 и продольными 8 стенами, размещенными со смещением к центральной продольной оси здания относительно торцов средних 9 панелей 10 внутренних поперечных стен 7. Ядро жесткости 3 отделено от стен 2 здания вертикальными швами 11. Горизонтальные элементы 6 размещены на верхней грани панелей 12 поперечных стен 2 и выполнены с формой продольных граней, соответствующей форме торцов опертых на них плит перекрытий 5. Горизонтальные элементы 6 установлены в уровне плит перекрытий 5 на крайних панелях 12 поперечных cтен 2 с образованием консольного выступа 13 над средней панелью 10 поперечных стен 2 и зазора 11 между ними. The core of rigidity 3 is formed by internal transverse 7 and longitudinal 8 walls placed offset to the central longitudinal axis of the building relative to the ends of the middle 9 panels 10 of the internal transverse walls 7. The core of rigidity 3 is separated from the walls 2 of the building by vertical seams 11. Horizontal elements 6 are placed on the upper face panels 12 of the transverse walls 2 and are made with the shape of longitudinal faces corresponding to the shape of the ends of the floor slabs supported on them 5. Horizontal elements 6 are installed at the level of the floor slabs 5 on the extreme panels 12 p pepper cten 2 to form a cantilevered ledge 13 above the center panel 10 of the transverse walls 2 and a gap 11 therebetween.

Одна часть плит перекрытий 4 оперта на горизонтальные элементы 6, а другая часть плиты 5 выполнена ребристой и оперта наружными ребрами на панели внутренних продольных стен 8. One part of the floor slabs 4 is supported on horizontal elements 6, and the other part of the slab 5 is ribbed and supported by external ribs on the panel of the internal longitudinal walls 8.

Здание снабжено балками 14, которые установлены на верхней грани панелей наружных продольных стен 1 с перевязкой их швов 15 со швами 16 панелей стен 1 и панелей 12 внутренних поперечных стен 2. The building is equipped with beams 14, which are installed on the upper edge of the panels of the outer longitudinal walls 1 with ligation of their joints 15 with sutures 16 of the panels of the walls 1 and panels 12 of the internal transverse walls 2.

В зазоре между выступом балок 17 и средней панелью поперечных стен размещены упругие прокладки 18. Несущие панели стен 1, 2, 7, 8 и плиты перекрытий 4, 5 соединены между собой посредством горизонтальных и вертикальных металлических связей с ограниченной податливостью, например сваркой (на чертежах связи условно не показаны). In the gap between the protrusion of the beams 17 and the middle panel of the transverse walls, elastic gaskets are located 18. The bearing panels of the walls 1, 2, 7, 8 and floor slabs 4, 5 are interconnected by horizontal and vertical metal bonds with limited flexibility, for example, welding (in the drawings communications are conditionally not shown).

Монтаж многоэтажного крупнопанельного здания выполняют следующим образом. После установки средних поперечных панелей 10 стен 2 и панелей продольных стен 1, 8 монтируют крайние панели 12 поперечных стен 2 и устанавливают на них горизонтальные элементы 6, затем монтируют наружные стеновые панели 1. После этого устанавливают ребристые плиты 5, остальные плиты перекрытия 4 и балки 14, после чего в зазоры 17 устанавливают упругие прокладки 18 и производят окончательную заделку стыков. Installation of a multi-storey large-panel building is as follows. After installing the middle transverse panels 10 of the walls 2 and the panels of the longitudinal walls 1, 8, the outer panels 12 of the transverse walls 2 are mounted and horizontal elements 6 are installed on them, then the outer wall panels 1 are mounted. After that, the ribbed plates 5 are installed, the remaining floor plates 4 and beams 14, after which elastic grommets 18 are installed in the gaps 17 and the joints are finally sealed.

Панели продольных 1, 8 и поперечных 2 стен, плиты перекрытий 4 и балки 14 могут быть выполнены из легкого бетона, например из ячеисто-бетонных блоков класса В 2,5 В 3,5, собираемых в панели. Элементы пояса жесткости - ребристые плиты 5 и горизонтальные элементы 6 выполняют из тяжелого бетона, например, класса В 25. Panels of longitudinal 1, 8 and transverse 2 walls, floor slabs 4 and beams 14 can be made of lightweight concrete, for example, cellular concrete blocks of class B 2.5 V 3.5 assembled in panels. The elements of the stiffening belt - ribbed plates 5 and horizontal elements 6 are made of heavy concrete, for example, class B 25.

В процессе эксплуатации здание представляет собой пространственно жесткую систему, состоящую из ядра жесткости 3, объединяющего средние поперечные панели 7 и продольные внутренние панели 8 с перекрытием в виде ребристой плиты 5, и включающую крайние участки поперечных стен 2 с перекрытиями 4 и наружные стеновые панели 1. During operation, the building is a spatially rigid system consisting of a stiffness core 3, combining the middle transverse panels 7 and the longitudinal internal panels 8 with an overlap in the form of a ribbed plate 5, and including the extreme sections of the transverse walls 2 with overlappings 4 and the outer wall panels 1.

При незначительных по интенсивности сейсмических воздействиях конструкция работает как обычное крупнопанельное здание. При интенсивных сейсмических воздействиях происходят взаимные перемещения в элементах поперечной стены 2 и 7, обжатие упругих прокладок 17 между горизонтальным элементом 6 и средней стеновой панелью 10, сопровождающееся изменением жесткостных характеристик системы и поглощением энергии колебания. При этом горизонтальный элемент 6, выполненный из материала с большей прочностью, и ребристая плита 5, являющаяся перекрытием средней части здания, распределяют нагрузку в продольном и поперечном направлениях равномерно на продольные 1,8 и поперечные 2 стены, не вызывая возникновения локальных концентраций напряжений на участках стен (панели 12), выполненных из материала меньшей прочности. When seismic impacts are insignificant in intensity, the structure works like an ordinary large-panel building. Under intense seismic effects, mutual displacements occur in the elements of the transverse wall 2 and 7, compression of the elastic gaskets 17 between the horizontal element 6 and the middle wall panel 10, accompanied by a change in the stiffness of the system and the absorption of vibration energy. At the same time, a horizontal element 6 made of a material with greater strength and a ribbed plate 5, which is the overlap of the middle part of the building, distribute the load in the longitudinal and transverse directions evenly on the longitudinal 1.8 and transverse 2 walls, without causing local stress concentration in the sections walls (panels 12) made of material of lower strength.

Конструктивное выполнение здания обеспечивает возможность выполнения его элементов различными по объемному весу и прочности, что обеспечивает элемент 6 с образованием консольного выступа 13 в сторону поперечной панели 10, обеспечивает включение в совместную работу крайних участков поперечных стен 2 и ядра жесткости 3, а установка ребристой плиты 5 с платформенным опиранием на средние поперечные стены 7 обеспечивает перекрытие зоны стыка продольных 8 и поперечных стен 7 ядра жесткости 3 и перевязку горизонтальных швов перекрытий, которые проходят между опорным элементом и плитами крайних поперечных стен. Тем самым достигается восприятие горизонтальных усилий сдвига от сейсмических воздействий и равномерное распределение нагрузки на все элементы здания. При этом совокупность установленных в уровне перекрытия горизонтальных элементов 6, ребристых плит 5 и балок 14 образует непрерывный сейсмический пояс жесткости, перекрывающий вертикальные стыки продольных 1,8 и поперечных стен 2,7 здания, что повышает сейсмостойкость конструкции в целом. The structural design of the building makes it possible to perform its elements of different bulk density and strength, which provides the element 6 with the formation of the cantilevered protrusion 13 in the direction of the transverse panel 10, provides for the inclusion in the joint work of the extreme sections of the transverse walls 2 and the stiffener 3, and the installation of the ribbed plate 5 with platform support on the middle transverse walls 7 provides overlap of the joint zone of the longitudinal 8 and transverse walls 7 of the stiffness core 3 and the ligation of the horizontal joints of the ceilings, which are go between the supporting element and the plates of the extreme transverse walls. This ensures the perception of horizontal shear forces from seismic effects and a uniform load distribution on all elements of the building. Moreover, the set of horizontal elements 6 installed at the level of overlap, ribbed plates 5 and beams 14 forms a continuous seismic stiffening belt, overlapping the vertical joints of the longitudinal 1.8 and transverse walls 2.7 of the building, which increases the seismic resistance of the structure as a whole.

Таким образом, в предлагаемом конструктивном решении обеспечивается как снижение усилий в элементах продольных и поперечных стен, так и необходимая устойчивость всего здания при сейсмических воздействиях. Thus, the proposed constructive solution provides both a reduction in effort in the elements of the longitudinal and transverse walls, as well as the necessary stability of the entire building under seismic influences.

Claims

A multi-storey, large-panel, earthquake-resistant building, including longitudinal and transverse walls located crosswise and made of panels, the internal longitudinal of which are placed with an offset to the central horizontal axis of the building relative to the ends of the middle panels of the internal transverse walls and form the core of the stiffness, separated by vertical seams from the rest of the walls, and floor slabs, one part of which is supported by horizontal elements located on the upper edge of the transverse wall panels, different The fact is that the horizontal elements are made with the shape of longitudinal faces corresponding to the shape of the ends of the floor slabs supported on them, and installed at the level of the latter on the extreme panels of the transverse walls with the formation of a cantilevered protrusion above the middle panel of the transverse walls and the gap between them, and the other part of the floor slabs made ribbed and supported by external ribs on the panel of the internal longitudinal walls, and the building is equipped with beams installed on the upper edge of the panels of the external longitudinal walls with ligation of their seams with seams along ice and panels of the internal transverse walls, and elastic gaskets placed in the gaps between the protrusion of the beams and the middle panel of the transverse walls, while the wall panels, floor slabs and beam-supported horizontal elements are made of lightweight concrete, and ribbed floor slabs and horizontal elements of heavy concrete.