Распространенным вариантом перекрытий зданий, сооружений и покрытий в производственных помещениях с интенсивными механическими воздействиями является бетонный пол. Материал, из которого создаются эти конструктивные элементы, подвержен усадке и обладает низкой прочностью к деформации, вследствие чего возникают трещины. Во избежание повторного ремонта создаются искусственные разрезы в Например, деформационный шов в в стенах здания, кровлях, мостах.
Для чего они нужны?
Бетонный пол представляется на вид прочным и долговечным основанием. Однако под воздействием температурных колебаний, усадочных процессов, влажности воздуха, эксплуатационных нагрузок, осадки грунта теряется его целостность - он начинает трескаться.
Чтобы предать некоторую степень упругости этой конструкции здания, создаются деформационные швы в бетонных полах. СНиП2.03.13-88 и Пособие к нему содержат информацию о требованиях к проектированию и устройству полов с указанием необходимости устройства разрыва в стяжке, подстилающем слое или покрытии, который обеспечивает относительное смещение разрозненных участков.
Основные функции:
- Минимизация внезапных деформаций, посредством деления монолитной плиты на определенное количество карт.
- Возможность избежать дорогостоящего ремонта с заменой чернового и основного покрытия.
- Повышение устойчивости к динамическим нагрузкам.
- Обеспечение долговечности конструктивной основы.
Основные виды: изоляционный шов
В бетонных полах в зависимости от своего предназначения делится на три вида: изоляционный, конструкционный и усадочный.
Изоляционные разрезы выполняются в местах примыкания конструктивных элементов помещения. То есть они являются промежуточным швом между стенами, колоннами и полом. Это дает возможность избежать трещин при усадке бетона в местах прилегания горизонтальных и вертикальных элементов комнаты. Если пренебречь их обустройством, то стяжка при высыхании и уменьшении объема при жестком сцеплении со стеной, например, вероятнее всего, даст трещину.
Вдоль стен, колонн и в местах, где бетонный пол граничит с другими создается изоляционный шов. Причем возле колонн нарезается шов не параллельно граням столбовидного элемента, а таким образом, чтобы на угол колонны приходился прямой рез.
Рассмотренный вид шва заполняется способными позволить горизонтальное и вертикальное движение стяжки относительно фундамента, колонн и стен. Толщина шва зависит от линейного расширения стяжки и составляет около 13 мм.
Основные виды: усадочный шов
Если изоляционные швы предотвращают деформацию монолитного бетонного пола в местах его соприкосновения со стенами, то усадочные резы необходимы для недопущения хаотичного растрескивания бетона по всей поверхности. То есть предотвращения повреждений, вызванных усадкой материала. По мере высыхания бетона сверху вниз, появляется внутри него напряжение, создаваемое твердением верхнего слоя.
Устройство деформационных швов в бетонных полах такого типа происходит по осям колонн, где разрезы стыкуются с углами швов по периметру. Карты, то есть части монолитного пола, ограниченные со всех сторон усадочными швами, должны быть квадратными, следует избегать Г-образных и вытянутых прямоугольных их форм. Работы выполняются как во время укладки бетона с помощью формирующих реек, так и нарезкой швов после высыхания стяжки.
Вероятность растрескивания прямо пропорциональна размерам карт. Чем меньше площадь пола, ограниченная усадочными швами, тем и вероятность растрескивания минимальна. Подвержены деформации и острые углы стяжки, поэтому во избежание разрывов бетона в подобных местах также необходимо нарезать швы усадочного типа.
Основные виды: конструкционный шов
Подобная защита монолитных полов создается при возникновении в работе. Исключение составляют помещения с небольшой площадью заливки и непрерывная подача бетона. Деформационный шов в бетонных полах конструкционного типа нарезается в местах соединения стяжки, выполненной в разное время. Форма торца такого соединения создается по типу «шип-паз». Особенности конструкционной защиты:
- Шов устраивается на расстоянии 1,5 м параллельно другим типам деформационных разграничений.
- Создается лишь при условии укладки бетона в разное время суток.
- Форма торцов должна быть выполнена по типу «шип-паз».
- Для толщины стяжки до 20 см, на деревянных боковых выступах делается конус в 30 градусов. Допускается использовать металлические конусы.
- Конусные швы защищают монолитный пол от незначительных подвижек по горизонтали.
Деформационные швы в бетонных полах промышленных зданий
Повышенные к износостойкости требования предъявляются к полам, укладываемым на заводах, складах и других объектах промышленного назначения. Это связано с появлением влияния разной интенсивности механического воздействия (движение транспортных средств, пешеходов, удары при падении твердых предметов) и возможного попадания жидкости на пол.
Как правило, конструктивная особенность пола представляет собой стяжку и покрытие. Но под стяжкой располагается подстилающий слой, который в жестком исполнении укладывается из бетона. В нем нарезается во взаимно перпендикулярных направлениях шов чрез 6-12 м, глубиной 40 мм при этом не менее 1/3 толщины подстилающего слоя (СНиП 2.03.13-88). Обязательное условие - это совпадение деформационного шва пола с аналогичными защитными разрывами здания.
Отличительной чертой структуры полов в промышленных зданиях является создание верхнего слоя из бетона. В зависимости от интенсивности механического воздействия проектируют покрытия разной толщины. При толщине в 50 мм и более деформационный шов в бетонных полах (СНиП «Полы» п.8.2.7) создается в поперечном и продольном направлении с повторением элементов через 3-6 м. Рез пропиливается шириной 3-5 мм, глубина его составляет не менее 40 мм или треть толщины покрытия.
Требования при создании деформационной защиты полов
Пропил бетона необходимо выполнять фрезой через двое суток твердения. Глубина резов по нормам составляет 1/3 толщины бетона. В подстилающем слое допускается в местах предполагаемых разрывов перед заливкой бетона применять рейки, обработанные составами против адгезии, которые после твердения материала удаляются и в итоге получаются защитные швы.
Нижние части колонн и стен на высоту будущей толщины покрытия следует обклеивать рулонными гидроизоляционными материалами или вспененным листовым полиэтиленом. В тех местах, где проектом предусмотрены деформационные швы в бетонных полах. Технология нарезки начинается с разметки мелом и линейкой мест искусственных разрывов.
Индикатором своевременной нарезки служит пробный шов: если зерна заполнителя не выпадают из бетона, а перерезаются лезвием резчика, тогда время создания деформационных швов выбрано правильное.
Обработка швов
Нормальное функционирование шва достигается с помощью его герметизации. Заделка деформационных швов в бетонных полах реализуется при помощи следующих материалов:
- Гидрошпонка - это профилированная лента из резины, полиэтилена или ПВХ, закладываемая при заливке бетонной стяжки;
- Уплотняющий шнур из вспененного полиэстера закладывается в прорезь и при перепадах температуры сохраняет свою эластичность, обеспечивая безопасное движение бетонного покрытия;
- Акриловая, полиуретановая, латексная мастика;
- Деформационный профиль, состоящий из резины и металлических направляющих. Бывает встроенным или накладным.
Перед герметизацией рабочая поверхность зазоров должна быть очищена и продута сжатым воздухом (компрессором). Также для увеличения срока службы бетонных полов желательно упрочнить верхний слой топпингом или полиуретановым материалом.
Условия создания
Деформационный шов в бетонных полах (монолитных) становится обязательным при следующих условиях:
- Стяжка, общей площадью выше 40 м2.
- Сложная конфигурация пола.
- Эксплуатация напольного покрытия при повышенных температурах.
- Длина ребра (достаточно одного) напольной конструкции более 8 м.
Деформационные швы в бетонных полах: нормы
В заключение приводятся требования по устройству защитных зазоров в бетонных полах по нормам.
Подстилающий слой должен иметь деформационные резы перпендикулярные друг другу с шагом от 6 до 12 метров. Шов выполняется глубиной 4 см и составляет третью часть толщины бетонного покрытия или подстилающего слоя.
При толщине бетонного покрытия в 50 мм и более деформационный шов создается в поперечном и продольном направлении с повторением через каждые 3-6 м. Эти резы должны совпадать со швами плит перекрытия, осями колонн, деформационными зазорами в подстилающем слое. Ширина реза составляет 3-5 мм.
Пропил осуществляется через два дня после укладки бетона. Заделка защитных резов выполняется специальными шнурами и герметиками.
|| Бетонные работы || Растворы || Бутовая кладка || Материалы, инструменты, приспособления, используемые для каменной и кирпичной кладки || Общие сведения о каменной кладке. Виды кладки и назначение || Транспортирование, складирование, подача и раскладка кирпича || Системы резки || Лицевая кладка и облицовка стен. Виды отделки фасадов || Леса и подмости || Сплошная кирпичная кладка || Осадочные и температурные швы || Каменная кладка и монтажные работы в зимнее время. Производство работ при отрицательной температуре || Ремонтные, восстановительные, каменные работы. Инструменты для ремонта кладки
Осадочный шов делит здание по длине на части, если основания под зданием имеют неравномерную осадку. Вертикальные осадочные швы проходят по всей высоте и ширине здания от карниза до подошвы фундамента, причем места разделения здания осадочным швом указывают в проекте.
Рис. 104.
:
а - разрез; б - план стены; в - план фундамента; 1 - фундамент; 2 - стена; 3 - шов стены; 4 - шпунт; 5 - зазор для осадки; 6 - шов фундамента
Осадочные швы в стенах (рис. 104) выполняют в виде шпунта, толщиной в полкирпича, с прокладкой двух слоев толя, в фундаментах без шпунта. Чтобы при осадке шпунт не упирался в кладку фундамента, над верхним обрезом фундамента под шпунтом стены оставляется пустое пространство на один-два кирпича, в противном случае в этом месте кладка может разрушиться. Осадочные швы законопачивают просмоленной паклей. Чтобы атмосферные осадки и грунтовые воды не попали через осадочный шов в подвал, делают глиняный замок. Температурный шов предохраняет здание от появления трещин при перепадах температур. Так, каменные здания при температуре 20°С имеют длину, например 20 м, а при -20°С укорачиваются на 1 см. Температурные швы, как и осадочные в виде шпунта, выполняются только в пределах высоты стены здания. При кирпичной кладке ширину осадочного и температурного швов назначают 10-20 мм и меньше, если температура наружного воздуха в период кладки 10°С и выше.
Кладку выступов (пилястр) стен выполняют по цепной (однорядной) или многорядной системе перевязки, при ширине пилястры составляет 4 и более кирпичей, если ширина пилястры составляет три с половиной кирпича по трехрядной системе перевязки, как при кладке столбов. Для перевязки выступа с основной кладкой в зависимости от размера пилястры используют неполные или целые кирпичи. Приемы раскладки кирпичей применяются те же, что при перевязке пересечений стен. Кладка стен с нишами выполняется в случае установки отопительных приборов и др. Выполняют ниши с использованием систем перевязки те же, что и для сплошных участков. Ниши образуют, прерывая в требуемых местах, внутреннюю версту, а в местах углов для связи их со стеной кладут неполные тычковые кирпичи (рис. 105).
Рис. 105.
Кладка стен с каналами ведется при прокладке газоходов, вентиляционных каналов и др. Каналы размещают во внутренних стенах здания, толщина которых составляет 38 см - в один ряд, а в стенах толщиной 64 см - в два ряда. Каналы обычно имеют размеры 140х140 мм (1/2х1/2 кирпича), дымоходы больших печей и плит - 270х140 мм (1 1/2х1/2 кирпича) или 270х270 мм (1х1 кирпича). Каналы вентиляционные и газоходы в стенах из кирпича, шлакобетонных и пустотелых кирпичей выкладывают из обыкновенного глиняного кирпича с перевязкой кладки канала с кладкой стены (рис. 106). Толщина стенок каналов должна быть в полкирпича и перегородки между ними в полкирпича. Каналы проходят в стене вертикально, иногда допускаются отводы каналов не более чем на 1 м и угол к горизонту составляет 60°. На участке отклонения канала от вертикали сечение остается тем же, что и вертикального канала. Наклонные участки выполняют из отесанных кирпичей, остальная кладка вертикального участка из целых кирпичей (рис. 107).
Рис. 106.
а - в полтора кирпича; б - в 2 кирпича
Рис. 107.
Растворы, применяемые для кладки дымовых и вентиляционных каналов, те же, что и для кладки основных стен здания. Дымовые трубы в малоэтажных зданиях выкладывают на глинопесчаном растворе, жирность глины играет главную роль в составе раствора. Деревянные части, где проходят дымовые трубы, устраиваются разделки дымохода (рис. 107, б) из несгораемых материалов (кирпича, асбеста) и увеличивают толщину стенок канала. Вентиляционные каналы, проходящие рядом с дымовыми, разделывают так же, как и деревянные каналы. Разделки между конструкциями - балками перекрытий, мауэрлатами - и дымом, т. е. внутренней поверхностью газохода, составляют 38 см, если нет защиты конструкции от возгорания, и 25 см, если защита есть.
Места расположения каналов предварительно размечают на выкладываемом участке стены по шаблону - доска с вырезами, с размерами и требуемой разметкой каналов. Тем же шаблоном проверяют и правильность в процессе кладки. Чтобы размеры каналов не уменьшились, в них вставляют буйки в виде пустотелых коробов из досок. По сечению они соответствуют размерам каналов, высота их на уровне десяти рядов кладки. Буйки обеспечивают точность формы канала, не дают возможности засорения каналов, при этом лучше заполняются швы кладки раствором. Переставляют буйки в процессе кладки через 6-7 рядов кладки. Заполнение швов кладки каналов должно быть качественным, в противном случае будет оседать сажа. Поэтому, переставив буйки, швы затирают. Чтобы не было наплывов раствора, швы заглаживают швабровкой, смочив ее предварительно водой. Проверяют каналы с помощью шара, диаметр которого 100 мм. Шар, привязанный на шнуре, опускают в канал, по мере его опускания определяют места засорения. Кладка стен при заполнении каркасов выполняется с применением перевязки швов, как при обычной кладке стен. Согласно проекту, устраивают дополнительные крепления кладки к каркасу. В швы кладки закладывают арматурные стержни для крепления каркаса к закладным деталям.
Деформационные швы в зданиях устраивают для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах прогнозируемых деформаций, возникающих
при колебаниях температуры, сейсмических воздействий, неравномерной осадки грунта и способных вызвать опасные нагрузки.
В зависимости от назначения деформационные швы можно разделить на температурные, осадочные, сейсмические и усадочные.
В жаркую пагоду, при нагревании, здание расширяется и удлиняется, зимой же при охлаждении оно сокращается, эти температурные деформации приводят к появлению трещин.
Температурные швы делят надземную конструкцию строения по вертикали на отдельные части, что обеспечивает независимое горизонтальное перемещение отдельных частей здания. В фундаментах и других подземных элементах здания температурные швы не устраивают, так как они находясь в грунте, не подвержены значительным изменениям температуры воздуха.
Устройство температурных швов в наружных стенах зданий:
А, Б - с сухим и нормальным режимами эксплуатации; В, Г - с влажным и мокрым режимами;
1 - утеплитель; 2 - штукатурка; 3 - расшивка; 4 - компенсатор; 5 - антисептированные деревянные рейки 60х60 мм; 6 - утеплитель; 7 - вертикальные швы, заполненные цементным раствором.
Расстояние между температурными швами определяют в зависимости от материала стен и температурных показателей района строительства.
Температурные швы наружных стен должны быть водо- и воздухонепроницаемыми и непромерзаемыми, для чего они должны иметь утеплитель и надежную герметизацию в виде упругих и долговечных уплотнителей из легкосжимаемых и несминаемых материалов (для зданий с сухим и нормальным режимами эксплуатации), металлических или пластмассовых компенсаторов из коррозиеустойчивых материалов (для зданий с влажным и мокрым режимами).
Осадочный деформационный шов
Осадочные швы учитывают в тех случаях, когда предполагается разное и неравномерное оседание смежных элементов строения. Отдельные смежные части здания могут быть разными по этажности и протяженности. В этом случае более высокая часть здания, которая будет тяжелее, будет давить на грунт с большей силой, чем низкая часть. Такая неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и в фундаменте здания.
Осадочные швы расчленяют по вертикали все конструкции здания, включая его подземную часть - фундамент.
Схемы устройства деформационных швов в зданиях:
А - осадочный; Б - температурно-осадочный:
1 - деформационный шов; 2 - подземная часть (фундамент) здания; 3 - надземная часть здания;
Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.
Антисейсмический деформационный шов
Антисейсмические швы устраивают в зданиях, строящихся в сейсмоопасных районах, подверженных землетрясениям. Они делят всё здание на отсеки, которые в конструкции представляют собой самостоятельные устойчивые объёмы. По линиям антисейсмических швов устраиваются двойные стены или сдвоенные ряды опорных колонн, которые являются основой несущей конструкции каждого отдельно взятого отсека и обеспечивают их независимую осадку.
Схема расположения сейсмических поясов в зданиях с каменными стенами и конструкция антисейсмических поясов наружной стены:
А - фасад; Б - разрез по стене; В - план наружной стены; Г,Д - внутренняя часть; Е - деталь плана антисейсмического пояса наружной стены;
1 - антисейсмический пояс; 2 - железобетонный сердечник в простенке; 3 - стена; 4 - панели перекрытия; 5 - арматурный каркас в швах между панелями перекрытий;
Усадочный деформационный шов
Усадочные деформационные швы делают в монолитно-бетонных каркасах, так как бетон при твердении уменьшается в объёме из-за испарения воды. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, которые нарушают несущую способность монолитно-бетонного каркаса. После того как твердение закончится, оставшийся усадочный деформационный шов полностью заделывают.
В кирпичных стенах деформационные швы устраивают в четверть или в шпунт. В мелкоблоковых стенах примыкание смежных участков осуществляется впритык и дополнительно защищается от продувания стальными компенсаторами.
Деформационные швы в кирпичных стенах:
А - в кирпичной стене, примыкание в шпунт; Б - в кирпичной стене, примыкание в четверть; В - с компенсатором из кровельной стали в мелкоблочной стене;
1, 2 - прокладка; 3 - стальной компенсатор; 4 - блоки;
Наружные стены, а вместе сними и остальные конструкции здания при необходимости и в зависимости от специфики решения здания, природно-климатических и инженерно-геологических условий строительства — рассекаются деформационными швами
различных типов:
- температурными,
- осадочными,
- сейсмическими.
Деформационный шов используется для уменьшения нагрузок на различные элементы конструкций в местах возможных деформаций, которые возникают при сейсмических явлениях, при колебании температуры, неравномерной осадки грунта, а также других воздействий, которые способны вызвать собственные нагрузки, снижающие несущую способность конструкции.
Это представляет собой разрез в конструкции здания, который разделяет сооружение на отдельные блоки, чем придает сооружению некоторую степень упругости. Для герметизации заполняется упругим изоляционным материалом.
Деформационные швы применяются в зависимости от назначения. Это температурные, антисейсмические, осадочные и усадочные. Температурные швы разделяют здание на отсеки, от уровня земли до кровли включительно. При этом не затрагивается фундамент, который находится ниже уровня земли, где испытывает в меньшей степени температурные колебания, а значит, не подвергается существенным деформациям.
Некоторые части здания могут иметь различную этажность. Тогда грунты основания, которые расположены под различными частями здания, воспринимают различные нагрузки. Это может привести к появлению трещин в стенах здания, а также в других конструкциях.
Также на неравномерную осадку грунтов основания сооружения могут влиять различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Это может стать причиной появления осадочных трещин даже в здании одинаковой этажности, при значительной протяженности.
Чтобы избежать опасных деформаций, делаются осадочные швы. Они отличаются тем, что при разрезании здания по всей высоте, также включается фундамент. Иногда, если есть необходимость, используются швы разных видов. Могут совмещаться в температуро-осадочные швы.
В зданиях, строящихся в зоне, подверженной землетрясениям, применяются антисейсмические швы. Их особенность в том, что они делят здание на отсеки, которые в конструктивном отношении являются самостоятельными устойчивыми объемами.
В стенах, которые возводятся из монолитного бетона различных видов, делаются усадочные швы. При твердении бетона монолитные стены уменьшаются в объеме. Сами швы препятствуют возникновению трещин, которые снижают несущую способность стен.
Деформационный шов - предназначен для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании температуры воздуха, сейсмических явлений, неравномерной осадки грунта и других воздействий, способных вызвать опасные собственные нагрузки, которые снижают несущую способность конструкций. Представляет собой своего рода разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и, тем самым, придающий сооружению некоторую степень упругости. С целью герметизации заполняется упругим изоляционным материалом.
В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы: температурные, осадочные, антисейсмические и усадочные.
Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.
Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности даже при одинаковой этажности могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях устраивают осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.
Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.
Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объёмы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.
Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объёме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.
Для организации и гидроизоляции деформационных швов используют различные материалы:
- герметики
- замазки
- гидрошпонки
Деформационный шов
– вертикальный зазор, заполненный эластичным материалом, расчленяющий стены здания. Его назначение – предотвратить появление трещин от перепада температур и неравномерной осадки здания.
 |
 |
|
Деформационные швы в зданиях и их наружных стенах:
|
|
Температурно-усадочные швы
устраивают во избежание образования в стенах трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур воздуха и усадки материалов (каменной кладки, бетонов). Такие швы рассекают только наземную часть здания.
Во избежание появления трещин, вызванных усадочными деформациями, в стенах из монолитного бетона и из бетонных камней, а также из невыдержанного силикатного кирпича (в возрасте до трех месяцев) рекомендуется по периметру здания на уровне подоконников и надоконных перемычек прокладывать конструктивную арматуру общим сечением в 2-4 см2 на каждый этаж.
Швы в стенах, связанных с металлическими или железобетонными конструкциями, должны совпадать со швами в конструкциях.
Предельные допускаемые расстояния (в м) между температурными швами в стенах отапливаемых зданий
| Расчетная зимняя наружная температура (в градусах) | Кладка из обожженного кирпича, керамики и из крупных блоков всех видов на растворах марки | Кладка из силикатного кирпича и обыкновенных бетонных камней на растворах марки | Кладка из природных камней на растворах марки | ||||||
| 100-50 | 25-10 | 4 | 100-50 | 25-10 | 4 | 100-50 | 25-10 | 4 | |
| ниже — 30 | 50 | 75 | 100 | 25 | 35 | 50 | 32 | 44 | 62 |
| от 21 до — 30 | 60 | 90 | 120 | 30 | 45 | 60 | 38 | 56 | 75 |
| от 11 до — 20 | 80 | 120 | 150 | 40 | 60 | 80 | 50 | 75 | 100 |
| от 10 и выше | 100 | 150 | 200 | 50 | 75 | 100 | 62 | 94 | 125 |
Расстояния, указанные в таблице, подлежат уменьшению: для стен закрытых неотапливаемых зданий - на 30%, для открытых каменных сооружений - на 50%
С изменением температуры железобетонные конструкции деформируются: укорачиваются или удлиняются, а вследствие усадки бетона укорачиваются. При неравномерной осадке основания в вертикальном направлении части конструкций взаимно смещаются.
Железобетонные конструкции, как правило, представляют собой статически неопределимые системы, в которых при изменении температуры, развитии усадочных деформаций и неравномерной осадке фундаментов возникают дополнительные усилия, которые могут вызвать образование трещин. Для уменьшения такого рода усилий в зданиях большой протяженности необходимы температурно-усадочные и осадочные швы.
В покрытиях и перекрытиях зданий расстояние между швами зависит от гибкости колонн и податливости соединений; в монолитных конструкциях это расстояние должно быть меньше, чем в сборных. При устройстве катучих опор можно вообще избежать температурных напряжений.
Кроме того, расстояние между температурными швами зависит от разности температур; поэтому в отапливаемых зданиях эти расстояния независимо от всех других факторов меньше.
Температурно-усадочные швы прорезают конструкции от кровли до фундаментов, а осадочные швы полностью отделяют одну часть сооружения от другой. Температурно-усадочный шов может быть образован устройством парных колонн на общем фундаменте. Осадочные швы предусматривают в местах резкого перепада высоты зданий, примыкания вновь возводимых зданий к старым при возведении зданий или сооружений на различных по составу грунтах и в других случаях, когда возможна неравномерная осадка фундаментов.
Осадочные швы
также образуют устройством парных колонн, но установленных на отдельных фундаментах.
 |
 |
|
Деформационные швы: а - здание разделено температурным швом; б - здание разделено осадочным швом |
Деформационные швы: 1 - температурный шов; 2 - осадочный шов; 3 - вкладной пролет осадочного шва |
Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях невысоких сооружений допускается принимать конструктивно, без расчета.
 |
 |
|
Устройство осадочных (деформационных) швов по периметру ограждающих конструкций здания: 1 – входная группа; 2 – декоративная отмостка; 3 декоративная дорожка из напольных камней; 4 – газон; 5 – полузакрытый дренаж; 6 – отмостка из монолитного бетона; 7 – деформационные швы с деревянными закладками (доски-коротыши); 8 – стена дома; 9 – полузакрытый (открытый) дренаж в виде лотка; 10 – осадочный (деформационный) шов между основанием дома и основанием входной группы; 11 — окна |
|
|
|
|
|
Общий вид конструкции осадочного (деформационного) шва по разрезу 1-1: 1 – галька (щебень, песок); полузакрытый дренаж (разрезанная асбоцементная труба) упорные плоские камни; 4 – предварительно утрамбованный грунт основания; 5 – песчаная подушка высотой от 8 до 15 см; 6 – слой гальки или щебня 5-10 см; 7 – доска-коротыш; 8 – труба закрытого обводного дренажа; 9 – постелистый камень-лежак; 10 – цокольная часть здания; 11 – фундамент; 12- утрамбованное основание; 13 возможный уровень поднятия подземных вод; 14 – отмостка из монолитного бетонаКонец формы |
|
Осадочными швами
разделяют здание по длине на части, чтобы предупредить разрушение конструкций в случае возможной неравномерной осадки отдельных частей. Осадочные швы проходят от карниза здания до подошвы фундамента, расположение швов указывают в проекте. Швы в стенах выполняют в виде шпунта толщиной, как правило, 1/2 кирпича, с двумя слоями толя; а в фундаментах — без шпунта. Над верхним обрезом фундамента под шпунтом стены оставляют зазор на 1-2 кирпича, чтобы при осадке шпунт не упирался в кладку фундамента. Иначе в этом месте кладка может разрушиться. Осадочные швы в фундаментах и стенах законопачивают просмоленной паклей.
Чтобы поверхностные грунтовые воды не проникли в подвал через осадочный шов, с его наружной стороны устраивают глиняный замок или применяют другие меры, предусмотренные проектом. Температурные швы предохраняют здания от трещин при температурных деформациях.
Осадочные швы устраиваются в местах сопряжений участков здании:
- расположенных на разнородных грунтах;
- пристраиваемых к существующим зданиям;
- при разнице в высоте, превышающей 10 м;
- во всех случаях, когда можно ожидать неравномерной осадки фундамента.
Осадочные и температурные швы в кирпичных стенах следует выполнять в виде шпунта с размером паза для стен толщиной в 1,5 и 2 кирпича - 13 х 14 см, а для более толстых стен 13 х 27 см. В бутовой кладке подвальных стен и фундаментов швы могут быть устроены сквозным.
При устройстве деформационных швов покрытия
кровельный ковер лучше всего разорвать. В качестве пароизоляционной мембраны в конструкции деформационного шва может использоваться рулонная резина.
 |
 |
|
Деформационный шов |
Схема установки деформационно-осадочного шва между секциями подпорной стенки |
В случаях, если деформационный шов устраивается в местах водораздела, и движение потока воды вдоль шва невозможно, или уклоны на кровле более 15%, то при устройстве допустимо использовать упрощенную конструкцию деформационного шва. Деформации здания компенсирует верхний минераловатный утеплитель.
В кровлях с основанием из профлиста необходимо закреплять основные слои кровельного материала на краях деформационного шва.
Температурно-деформационный шов
со стенками из легкого бетона или штучных материалов может устанавливаться в кровлях с бетонным основанием или из ж/б плит.
 |
 |
|
Упрощенная конструкция деформационного шва |
Деформационный шов в кровлях с основанием из профлиста |
Стенка температурно-деформационного шва устанавливается на несущие конструкции. Край стенки ТДШ должен быть выше поверхности кровельного ковра на300 мм. Шов между стенками должен быть не меньше 30 мм.
Металлический компенсатор, устанавливаемый в температурно-деформационный шов, не может служить пароизоляцией. Необходима укладка дополнительных слоев пароизоляционного материала на компенсатор.
Температурный шов
устраивают в стенах большой протяженности во избежание появления трещин от изменения температуры. Такой шов рассекает конструкции только наземной части, до фундаментов, т.к. фундаменты находясь в земле, не испытывают температурных воздействий Расстояние между этими швами колеблется от 20 до 200 м и зависит от материала стен и района строительства. Наименьшая ширина шва составляет 20 мм.
|
|
| Устройство температурно-деформационного шва в перегородках здания:1 — кладка из мелких ячеистобетонных блоков; 2, 3 — ячеистобетонные плиты перекрытия; 4 — шов с теплоизоляционной плитой (недопустимо наличие в шве обломков стенового материала и клея); 5 — шов в фундаменте; 6 — армированный пояс по периметру здания; 7 — железобетонная плита основания; 8 — армированный пояс по периметру здания с наружной теплоизоляцией; 9 — кровля с теплоизоляцией по правилам кровельных работ | Вертикальный деформационный шов: 1 — облицовочные плиты наружные; 2 — гидроветрозащитный слой; 3 — штукатурная система; 19 — профиль для вертикального деформационного шва; 23 — стойки деревянного каркаса; 30 — изоляционный материал |
Осадочный шов
разрезает здание на всю высоту – от конька до подошвы фундамента. Такой шов располагают в зависимости от некоторых факторов:
при перепаде высот здания не меньше 10м;
если грунты, которые используются в качестве основания, имеют разную несущую способность;
при строительстве здания с разным сроком возведения.
Наименьшая ширина шва составляет 20 мм
Сейсмический шов устраивают в зданиях, которые строятся в сейсмических районах.
Схема размещения и конструкции деформационных швов: а – фасад здания; б – температурный или осадочный шов с пазом и гребнем; в – температурный или осадочный шов в четверть; г – температурный шов с компенсатором; 1 – температурный шов; 2 – осадочный шов; 3 – стена; 4 – фундамент; 5 – утеплитель; 6 – компенсатор; 7 – рулонная изоляция.
Конструкции деформационных швов должны обеспечивать возможность перемещений концов пролетных строений без перенапряжения и повреждения элементов шва, одежды ездового, полотна и пролетных строений; должны быть водо- и грязенепроницаемыми (исключать попадание воды и грязи на торцы балок и опорные площадки); работоспособными в заданных диапазонах температур; иметь надежную анкеровку в пролетом строении; предотвращать проникание влаги на плиту проезжей части и под окаймление (иметь надежную гидроизоляцию).
Материал конструкций деформационных швов должен противостоять износу, улару и истиранию, воздействию льда, снега, песка; должен быть относительно невосприимчивым к воздействию солнечных лучей, нефтепродуктов, солей.
В общем случае деформационные швы следует располагать:
- между фундаментом и стеновой кладкой с использованием битумных рулонных материалов;
- между теплой и холодной стенами;
- при изменении толщины стены;
- в неармированных стенах длиной более 6 м (продольное армирование стен дает возможность увеличивать расстояние между деформационными швами);
- при пересечении длинных несущих стен;
- в местах соединения с колоннами или конструкциями из других материалов;
- в местах резкого изменения высоты стены.
Уплотнение деформационных швов
Деформационные швы уплотняются минеральной ватой или пенополиэтиленом. Со стороны помещения швы герметизируются эластичными паронепроницаемыми материалами, с внешней стороны – атмосферостойкими герметиками или нащельниками. Облицовочный материал не должен перекрывать деформационный шов.
Размеры температурных блоков принимают в зависимости от типа и конструкции зданий. Наибольшие расстояния (м) между температурными швами в каркасных зданиях, которые могут быть допущены без проверочного расчета.
Кроме температурных деформаций здание может давать неравномерную осадку в случае расположения его на неоднородных грунтах или в случае резко отличающейся эксплуатационной нагрузки по длине здания. В этом случае для избежания осадочных деформаций устраивают осадочные швы
. При этом фундаменты делают независимыми, а в надземной части здания осадочный шов совмещают с температурным или со швом примыкания (примыкание зданий различной этажности, старого здания к новому). Деформационные швы
устраивают в стенах и покрытиях, с тем чтобы обеспечить возможность взаимного смещения смежных частей здания как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях без нарушения термического сопротивления шва и его водоизоляционных свойств.
При устройстве продольных температурных швов
или перепаде высот параллельных пролетов на парных колоннах следует предусматривать парные модульные координационные осы со вставкой между ними. В зависимости от размера привязки колонн в каждом из смежных пролетов размеры вставок между парными координационными осями по линиям температурных швов в зданиях с пролетами одинаковой высоты и с покрытиями по стропильным балкам (фермам) принимают равными 500, 750, 1000 мм.
 |
 |
|
Привязка колонн и стен одноэтажных зданий к координатным осям: а – привязка колонн к средним осям; б, в – то же, колонн и стен к крайним продольным осям; г, д, е – то же, к поперечным осям в торцах зданий и местах поперечных температурных швов; ж, з, и — привязка колонн в продольных температурных швах зданий с пролетами одинаковой высоты; к, л, м – то же, при перепаде высот параллельных пролетов, н, о – то же, при взаимно перпендикулярном примыкании пролетов; п, р, с, т – привязка несущих стен к продольным координатным осям; 1 – колонны повышенных пролетов; 2 – колонны пониженных пролетов, которые примыкают торцами к повышенному поперечному пролету |
|
Размер вставки между продольными координационными осями по линии перепада высот параллельных пролетов в зданиях с покрытиями по стропильным балкам (фермам) должен быть кратным 50 мм:
- привязки к координационным осям граней колонн, обращенных в сторону перепада;
- толщины стены из панелей и зазора 30 м между ее внутренней плоскостью и гранью колонн повышенного пролета;
- зазора не менее 50 мм между внешней плоскостью стены и гранью колон пониженного пролета.
При этом размер вставки должен быть не менее 300 мм. Размеры вставок в местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов (пониженных продольных к повышенному поперечному) составляют от 300 до 900 мм. Если есть продольный шов между пролетами, которые примыкают к перпендикулярного пролету, этот шов продлевают в перпендикулярный пролет, где он будет поперечным швом. При этом вставка между координационными осями в продольном и поперечном швах равна 500, 750 и 1000 мм, а каждую из парных колонн по линии поперечного шва нужно смещать с ближайшей оси на 500 мм. Если на наружные стены опираются конструкции покрытия, то внутреннюю плоскость стены смещают внутрь от координационной оси на 150 (130) мм.
Колонны к средним продольным и поперечным координационным осям многоэтажных зданий привязывают так, чтобы геометрические оси сечения колонн совпадали с координационными осями, за исключением колонн по линиям температурных швов. В случае привязки колонн и наружных стен из панелей к крайним продольным координационным осям зданий внешнюю грань колонн (в зависимости от конструкции каркаса) смещают наружу с координационной оси на 200 мм или совмещают с этой осью, а между внутренней плоскостью стены и гранями колонн предусматривают зазор 30 мм. По линии поперечных температурных швов зданий с перекрытиями из сборных ребристых или гладких многопустотных плит предусматривают парные координационные оси с вставкой между ними размером 1000 мм, а геометрические оси парных колонн совмещают с координационными осями.
В случае пристройки многоэтажных зданий к одноэтажным не допускается взаимно смешивать координационные оси, перпендикулярные к линии пристройки и общие для обеих частей сблокированного здания. Размеры вставки между параллельными крайними координационными осями по линии пристройки зданий назначают с учетом использования типовых стеновых панелей — удлиненных рядовых или доборных.
При наличии в местах деформационных швов двойных стен применяются двойные модульные разбивочные оси, расстояние между которыми принимается равным сумме расстояний от каждой оси до соответствующей грани стены с добавлением размера шва.
Деформационные швы
Деформационный шов – это шов шириной не менее 20 мм, разделяющий здание на отдельные отсеки. Благодаря такому рассечению каждый отсек здания получает возможность независимых деформаций.
В зависимости от назначения деформационные швы разделяются на три основных типа:
– температурно-усадочные швы устраивают во избежание образования трещин и перекосов в наружных стенах зданий из-за перепадов температур воздуха снаружи и внутри здания. Швы данного типа рассекают конструкции только наземной части здания – стены, перекрытия, покрытие и обеспечивают независимость их горизонтальных перемещений относительно друг друга. Фундаменты и другие подземные части здания при этом не рассекаются, т. к. перепады температур для них меньше и деформации не достигают опасных величин.
Расстояния между температурно-усадочными швами назначаются в зависимости от климатических условий места строительства и материала наружных стен здания. Например, в жилых зданиях это расстояние составляет 40 ¸ 100 м при кирпичных стенах и 75 ¸ 150 м при стенах из бетонных панелей (чем ниже температура наружного воздуха в месте строительства здания, тем меньшее расстояние назначается между деформационными швами). Отсек здания, расположенный между двумя температурно-усадочными швами или между торцом здания и швом называется температурным отсеком или температурным блоком ;
– осадочные швы предусматривают в тех случаях, когда ожидается неодинаковая и неравномерная осадка смежных частей здания. Такая осадка может происходить при перепадах высот отдельных частей здания более 10 м, при различных нагрузках на основание, а также при разнородных грунтах под фундаментами.
Рис. 3.67. Схемы устройства деформационных швов в зданиях:
а – температурно-усадочный;
б – осадочный:
1 – надземная часть здания;
2 – подземная часть (фундамент);
3 – деформационный шов
Осадочные швы расчленяют по вертикали все конструкции здания, включая его подземную часть. Это позволяет обеспечить самостоятельную осадку отдельных объемов здания. Осадочные швы обеспечивают не только вертикальные, но и горизонтальные перемещения расчлененных частей, поэтому их можно совмещать с температурно-усадочными швами. Данный тип деформационных швов называется температурно-осадочными;
– антисейсмические швы предусматривают в зданиях, располагаемых в сейсмоопасных районах. Антисейсмический шов так же, как и осадочный шов, расчленяет здание по всей высоте (надземную и подземную части) на отдельные отсеки, представляющие собой самостоятельные устойчивые объемы, что обеспечивает их независимую осадку.
На рис. 3.67 показаны схемы устройства деформационных швов в зданиях.