Стеновая панель

 

Cтеновая панель относится к области строительства наземных промышленных зданий и может быть использована при возведении этих зданий в зонах, где возможно воздействие взрывов при авариях и катастрофах. Целью изобретения является повышение защищенности людей и технологического здания, герметичности при воздействии взрывов, а также уменьшение затрат на проведение восстановительных работ. Указанная цель достигается тем, что внутренняя и внешняя обшивки стеновой панели содержит металлические рамы из уголков, заполненные распределительным слоем из податливого материала и листами материала высокой деформативности, прикрепленными одной стороной к горизонтальным или вертикальным элементам рам с внешней и внутренней сторон стеновой панели. Между металлическими рамами установлены горизонтально и вертикально проволочные пружинные демпферы-ограничители с пластинами на концах. Рамы, распределительные слои из податливого материала, листы материала высокой деформативности и пластины проволочных пружинных демпферов-ограничителей скреплены по периметру стеновой панели посредством болтов. Предложенное техническое решение может обеспечить значительное повышение защищенности людей и технологического оборудования, герметичности помещений по сравнению с известными техническими решениями зданий при воздействии поражающих факторов взрывов. 3 ил.

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

Известны панели для стен для промышленных одно- и многоэтажных отапливаемых и неотапливаемых зданий.

Панель стен для отапливаемых зданий представляет собой плоскую многослойную конструкцию с обшивками из металлического листа и эффективным утеплителем между ними. В качестве обшивок могут использоваться стальные и алюминиевые плоские и профилированные листы. В качестве эффективного утеплителя применяются полужесткие и жесткие минераловатные плиты, пенополиуретан, пенополистирол и т.д. [1,2] Панель стен для неотапливаемых зданий представляет собой однослойную конструкцию из асбоцементных, стальных и алюминиевых плоских и профилированных листов, стеклопластиков, пленочных и других легких материалов, прикрепленных к каркасу панели [1] Недостатком указанных панелей является то, что при воздействии воздушной ударной волны на здание эти панели разрушаются с образованием обломков и осколков.

Наиболее близким к изобретению является трехслойная стеновая панель с несущим каркасом.

Трехслойная стеновая панель с несущим каркасом содержит наружную и внутреннюю обшивку из стального или алюминиевого плоского или профилированного листа с плитным утеплителем между ними и несущий каркас из стальных или алюминиевых профилей /рис.13.18 и рис.13.21/ [2] Данная стеновая панель принята за прототип, прототип является базовым объектом.

Недостатком подобных стеновых панелей является их разрушение и в результате этого нарушение герметичности помещений при воздействии воздушной ударной волны. В то же время при разрушении образуются обломки и осколки, способные оказать поражающее действие на людей и технологическое оборудование. Для ликвидации последствий взрывов, применительно к промышленным зданиям, содержащим такие панели, потребуются значительные затраты сил и средств.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение защищенности людей и технологического оборудования внутри и снаружи промышленного здания, герметичности при воздействии взрывов, а также уменьшение затрат на проведение восстановительных работ.

Это достигается тем, что несущий каркас панели выполнен в виде парных металлических рам из уголков, внутренняя и внешняя обшивки панели из листов материала высокой деформативности, прикрепленными одной стороной к горизонтальным или вертикальным элементам рам каркаса, плитный утеплитель в виде распределительных слоев из податливого материала, каждый из которых помещен в полость рамы, между металлическими установлены горизонтально и вертикально проволочные пружинные демпферы-ограничители с пластинами на концах, причем, рамы, распределительные слои из податливого материала, листы материала высокой деформативности и пластины проволочных пружинных демпферов-ограничителей скреплены по периметру стеновой панели посредством болтов.

На фиг.1 представлена стеновая панель /вид спереди/, на фиг.2 сечение по А-А фиг.1, на фиг.3 сечение по Б-Б фиг.1.

Предлагаемая стеновая панель содержит металлические рамы из уголков 1, проволочные пружинные демпферы-ограничители с пластинами на концах 2, распределительные слои из податливого материала 3, листы материала высокой деформативности, прикрепленные к горизонтальным элементам рам 4, листы материала высокой деформативности, прикрепленные к вертикальным элементам рам 5, и болтов 6.

Cтеновая панель функционирует следующим образом.

Воздушная ударная волна, воздействуя на стеновую панель, вызывает перемещение листов материала высокой деформативности 4 и 5 и перемещение распределительного слоя из податливого материала 3 внешней обшивки стеновой панели. Далее воздействие передается на проволочные пружинные демпферы-ограничители с пластинами на концах 2, которые, растягиваясь, также перемещаются в горизонтальном направлении, воздействуя на распределительный слой из податливого материала 3 и листы материала высокой деформативности 4 и 5, которые деформируются и перемещаются в горизонтальном направлении.

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

При увеличении динамической нагрузки на здание перемещение слоев панели 3-5 будет происходить до тех пор, пока проволочные пружинные демпферы-ограничители с пластинами на концах 2 не выработают свой полный ход (полное выпрямление пружинных демпферов-ограничителей 2).

Время полного растяжения пружинных демпферов-ограничителей 2 подбирается теоретическим или экспериментальным путем таким образом, чтобы оно было меньше времени действия динамической нагрузки. Такое решение не позволит достичь проволочными пружинными демпферами-ограничителями 2 предельного состояния, соответствующего разрыву за время действия динамической нагрузки.

Распределительные слои из податливого материала 3 и листы материала высокой деформативности 4 и 5 позволяют обеспечить необходимую герметичность стеновой панели при воздействии на здание взрывной нагрузки.

При восстановлении здания после взрывного воздействия проволочные пружинные демпферы-ограничители 2 стягиваются, а слои 3-5 выравниваются.

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

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

Формула изобретения

Стеновая панель, содержащая наружную и внутреннюю обшивки из стального или алюминиевого плоского или профилированного листа с плитным утеплителем между ними и несущий каркас из стальных или алюминиевых профилей, отличающаяся тем, что несущий каркас выполнен в виде парных металлических рам из уголков, наружная и внутренняя обшивки из листов материала высокой деформативности, одной стороной примыкающих к горизонтальным или вертикальным элементам рамы каркаса, плитный утеплитель в виде распределительных слоев из податливого материала, каждый из которых помещен в полость рамы, а между металлическими рамами установлены горизонтально и вертикально проволочные пружинные демпферы-ограничители с пластинами на концах, причем рамы, распределительные слои из податливого материала, листы материала высокой деформативности и пластины проволочных пружинных демпферов-ограничителей скреплены по периметру стеновой панели посредством болтов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3