Багатошарова стінова панель

Пропонована корисна модель відноситься до галузі будівництва, а точніше - до конструкцій багатошарових стінових панелей. Найбільш близькою до пропонованої корисної моделі є багатошарова стінова панель, що містить зовнішні шари і проміжний шар з листового матеріалу у вигляді матеріалу чарункового типу, а також елементи з'єднання проміжного шару з зовнішніми [А.с. СРСР 708033, МПК 2 Е04С 2/24, Опубл. 05/01/1980 р., Бюл. №1, с.125]. У якості елементів з'єднання проміжного шару з зовнішніми використані швелери, що встановлені на торцях панелі. Недолік конструкції полягає у її значній металоємності і, одночасно, недостатній стійкості для сейсмічних, вітрових і контактних навантажень, особливо центральної частини багатошарової стінової панелі. У основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу зменшення металоємності багатошарової стінової панелі і підвищення міцності і стійкості за рахунок встановлення у проміжному шарі систем стрижнів, які виконують функцію пружини-демпфера для сейсмічних, вітрови х та контактних навантажень. Пропонована, як і відома багатошарова стінова панель, містить зовнішні шари і проміжний шар з листового матеріалу у вигляді матеріалу чарункового типу, а також елементи з'єднання проміжного шару з зовнішніми, а, відповідно до пропозиції, зовнішні шари виконані у вигляді арматурної сітки, призначеної для її заповнення бетоном, а проміжний шар армований стрижнями, що похило пронизують проміжний шар. Особливістю пропонованої багатошарової стінової панелі є і те, що розмір чарунок арматурної сітки становить (30...100)´(30...100) мм, а діаметр металевого дроту, з якого виготовлено сітку складає 2,5...3,8 мм. Особливістю пропонованої багатошарової стінової панелі є і те, що похилі стрижні, що похило пронизують проміжний шар виготовлені з оцинкованого або нержавіючого сталевого дроту діаметром 3,0...4,0мм і розташовані у проміжному шарі. Особливістю пропонованої багатошарової стінової панелі є і те, що похилі стрижні встановлені у проміжному шарі у вигляді серій паралельних стрижнів розташованих з шагом 80…160 мм, одна серія під кутом 45...60°, а стрижні суміжної серії - під кутом 135...120° до одної з більших площин проміжного шару. Наявність арматури у проміжному шарі дозволяє підвищити міцність конструкції в цілому, зокрема для контактних навантажень її центральної частини, і одночасно зменшити її металоємність. Збільшення міцності конструкції дозволяє збільшити габарити стінової панелі. Привабливість пропонованої конструкції полягає і у тому, що зовнішні шари бетонують безпосередньо перед її монтажем на будові, а це дозволяє зменшити вагу і товщин у пропонованої стінової панелі і дозволяє одночасно на одному автомобілі транспортувати до будови більшу кількість панелей. Авторами експериментально винайдено оптимальний розмір чарунок арматурної сітки. Так, розмір чарунок менший за 30´30мм економічно не виправданий, оскільки подальше зменшення розміру не веде до суттєвого збільшення міцності конструкції, але збільшує її металоємність і собівартість. Збільшення ж розміру чарунок більше 100´100мм не дозволяє надійно утримувати бетон у чарунках. Тому оптимальним є розмір чарунок арматурної сітки (30...100)´(30...100) мм. Оптимальним для виготовлення сітки виявився металевий дріт діаметром 2,5...3,8 мм. Стрижні встановлені у проміжному шарі виконують у пропонованій конструкції функції, з одного боку, пружини-демпфера для навантажень, які діють на більші пласкі поверхні стінової панелі, а, з другого боку вони є армуючим елементом проміжного шару. Оптимальне розташування стрижнів у проміжному шарі знайдено експериментально. Так, зменшення шагу менше 80мм економічно не виправдане, оскільки веде до збільшення металоємності і необгрунтованому збільшенню міцності панелі на стиск, збільшення ж шагу більше 160мм веде до втрати оптимальної міцності конструкції. Стрижні виконані з оцинкованого або з нержавіючого сталевого дроту, оскільки чарунковий матеріал проміжного шару здатний утримувати вологу, яка залишає ризик корозії і зменшення міцності та навіть руйнування стрижнів. Виготовлення ж стрижнів з оцинкованого або з нержавіючого сталевого дроту практично виключає їх корозію, що дозволяє збільшити ресурс стінової панелі. Оптимальним виявився дріт діаметром 3-4 мм. Встановлення стрижнів похило - під кутом 45...60° та 135...120° до одної з площин проміжного шару дає можливість для пружного деформування конструкції. Зменшення ж кута одної серії стрижнів менше 45 і збільшення кута суміжної серії стрижнів вище 135° веде до збільшення пружної деформації і зменшення жорсткості конструкції, а збільшення кута більше 60° та зменшення відповідного кута др угої серії стрижнів менше 120° суттєво збільшує жорсткість конструкції. Таким чином оптимальним є розташування стрижнів з шагом 80...160мм під кутом 45...60 до одної більшої площини стінової панелі для одної серії і під кутом 135...120° до тої ж площини стінової панелі для другої - суміжної серії стрижнів. Суть корисної моделі пояснюється на схематичних кресленнях. На Фіг.1 показано загальний вигляд стінової панелі. На Фіг.2 - показано схематичне розташування стрижнів у проміжному шарі стінової панелі. Багатошарова стінова панель містить зовнішні шари 1 і 2 та проміжний шар 3, виготовлений з листового матеріалу чарункового типу - пінополістиролу. Зовнішні шари 1 та 2 виконані у вигляді арматурної сітки, призначеної для її заповнення бетоном. Товщина шару бетону, яким заповнюють зовнішні шари 1 і 2, складає 40-60 мм. Бетон наносять шляхом торкретування. Проміжний шар 3 армований стрижнями 4, виготовленими з оцинкованого дроту діаметром 4,0мм [Проволока стальная оцинкованная для бронирования электрических проводов и кабелей. ГОСТ 1526-81. - М.: Госстандарт СССР. - 1981]. Стрижні 4 окремими серіями з шагом 100 мм похило - одна під кутом 60, а друга - під кутом 120° до більшої площини стінової панелі пронизують проміжний шар 3. Кінці стрижнів 4 приварені до арматурних сіток відповідних зовнішніх шарів 1 і 2. Кінці стрижнів 4 можуть бути прикріплені до арматурних сіток і, наприклад, прикручуванням кінців стрижнів 4 до арматурної сітки. Розмір чарунок арматурної сітки, з якої виготовлено зовнішні шари 1 і 2, становить 50´50 мм, а діаметр металевого дроту, з якого виготовлено сітку складає 3,2мм [Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. ГОСТ 328274 DIN 177]. Пропоновану конструкцію монтують так. Попередньо шляхом торкретування на зовнішні шари 1 і 2 наносять бетон. Бетон наносять і на нижню частину стінової панелі. Верхню частину стіни бетонують за допомогою насосу. При цьому вміст цементу у бетоні не перевищує 300 кГ/м 3. Бетон захищає металевий дріт, з якого виготовлено арматурну сітк у від корозії і забезпечує монолітність конструкції. У виготовленій стіновій панелі виконують отвори для її кріплення до арматурних випусків фундаменту, що мають діаметр 8-10мм і розташовані з шагом 400500мм (не показано). Потім після монтажу згадані отвори бетонують. Будову починають з кута. На час монтажу кріплення стінової панелі здійснюють шляхом її прив'язування до випусків з фундаменту в'язальним дротом. Споруда, побудована з пропонованих багатошарових стінових панелей, має високу стійкість до сейсмічних, вітрових і контактних навантажень, завдяки використанню у конструкції систем стрижнів 4, встановлених у проміжному шарі 3, які виконують функції пружин-демпферів для згаданих видів навантажень.