Деформационные швы в монолитных железобетонных конструкциях СП — Домашний уют

Даже обычный строительный кирпич способен выдерживать большие нагрузки, не говоря уже о клинкерном кирпиче, прочность которого может достигать М1000. Однако если не принять профилактических мер, температурные напряжения не способна выдержать даже самая прочная строительная керамика. Хотя коэффициент температурного сжатия-расширения строительного кирпича намного ниже, чем, к примеру, у металлических конструкций, но он все же достаточно велик, чтобы привести к трещинам кладки по всей высоте здания.

Устройство 4 видов зазоров и расстояние между деформационными швами в железобетоне

В недавно построенных домах вследствие влияния определенных факторов появляются трещины. Температурные швы в железобетонных конструкциях, усадочные, осадочные и прочие носят название деформационных, и являются профилактикой этих нежелательных последствий, возникающих в сейсмических зонах, местностях с большой амплитудой перепадов температуры, и в зданиях, построенных на разных видах грунта или на гористом рельефе.

Деформационный шов предназначается для снижения нагрузок на части конструктивных элементов в зонах вероятных деформаций.

1. Что это такое?
2. Устройство деформационных швов
3. Температурные
4. Антисейсмические
5. Усадочные
6. Осадочные
7. Расстояние и основные положения

Температурные швы перекрытий

В железобетонных конструкциях зданий размеры перекрытий, как и размеры остальных элементов, могут меняться в зависимости от температурных перепадов. Поэтому при их монтаже необходимо обустройство компенсационных швов.

Материалы для их изготовления, размеры, места и технология укладки заранее указывают в проектной документации на строительство здания.

Иногда такие швы конструктивно делают скользящими. Для обеспечения скольжения в тех местах, где плита перекрытия опирается на несущие конструкции, под нее укладывают два слоя оцинкованного кровельного железа.

Особенности и назначение

Конструкция разделяется на самостоятельные блоки при помощи усадочных швов, что делает все сооружение более упругим. Герметизация стыков проводится гибким изолирующим материалом.

Строения из железобетона деформируются под влиянием температурных перепадов, могут сжиматься или расширяться. Усадка бетона также приводит к укорачиванию материала. Происходит смещение элементов конструкции при любой вертикальной осадке.

Большая часть железобетонных сооружений является статически неопределимой, и при осадке бетона и фундамента, смене температуры появляются усилия, приводящие к возникновению трещин и изменению структуры конструкции.

Как выполняются?

Усадочный и термический (осадочный и сейсмический) швы в сооружении могут совмещаться в один — температурно-усадочный (осадочно-сейсмический) разрез. Первый перерезает постройку по длине и ширине от кровли до верха фундамента, а второй делит ее на полностью независимые блоки. Допустимую деформацию в железобетоне обеспечивает вертикальный разрез перекрытий, стен шириной 20 – 30 мм. Данное свободное пространство заполняется упругим гидрофобным материалом. Монтирование парных колонн и балок в смежных частях соседних корпусов формирует правильное размыкание.

Осадочный шов обустраивается в постройках, имеющих блоки разной высоты, и тех, что установлены в разнородные грунты, даже если блоки объединены вкладным пролетом. В отмостке температурное расширение армированного камня компенсируется ее фрагментированием с шагом до 2-х метров путем размещения деревянных брусков, пропитанных битумом, в опалубке. Пристенное примыкание опалубки делается герметичным и подвижным. Бетонные полы подвержены усадочным деформациям, когда площадь помещения превышает 30 м2.

Расширение бетона при твердении вызывает появление трещин. Прорезание поверхности стяжки на глубину от 1/4 до 1/2 высоты обеспечивает возможность разрывам материала пройти по созданным разрезам или под ними в глубине.
Отдельные площадки стяжки при этом могут иметь длину одной стороны до 6-ти метров и соотношение сторон не более 1:1,5. Стыки различных материалов, уложенных в пол, как и конструкционные стыки залитого в разное время бетона, обеспечиваются демпферами, которые принимают на себя усадочные и тепловые горизонтальные расширения материалов.
Изоляционные швы отделяют бетонную стяжку на всю ее высоту от стен вдоль периметра помещения. Разрез заполняется упругими материалами или остается пустым. Аналогично прорезанием шов обеспечивается изоляция колонн, лестничных маршей от стяжки на полу. Монолитные плиты перекрытий разъединяются швами от несущего каркаса сооружения. Расчеты помогают определить ширину типового элемента перекрытия.

Фрагментами такого размера заливаются межэтажные перекрытия. Пустоты заполняются эластичными гидроизоляционными составами, материалами и заделываются. Ленточные фундаменты также разделяются на всю высоту деформационными швами на независимые элементы. Они должны обеспечить надежную гидроизоляцию и компенсацию нагрузок и напряжений. Количество сечений фундамента и их частота определяются проектом. Шаг разрезания фундамента зависит от типа грунта.

К примеру, на пучинистых — 15 м, на слабопучинистых — 30 м. Герметики, которые укладываются в швы, должны длительное время сохранять эластичность и герметичность. Вертикальными конструкциями внутренних и наружных стен формируются горизонтальные сечения, которыми они разделяются на отсеки.

Для несущих фасадных стен высота отсека — до 20 м, для внутренних — до 30 м. В подобные размыкания каркаса закладывается шпунт, завернутый дважды в толь, который забивается паклей и герметизируется глиной. В зависимости от типа швов их ширина лежит в пределах от 3-х мм до 100 см.

Вертикальные температурно-усадочные швы зданий

В зданиях большой протяженности, а также строениях с разным количеством этажей в отдельных секциях СНиП-ом предусмотрено обязательное обустройство вертикальных деформационных зазоров:

• Температурных – для предотвращения образования трещин из-за изменения геометрических размеров конструктивных элементов здания вследствие перепадов температур (среднесуточных и среднегодовых) и усадки бетона. Такие швы доводят до уровня фундамента.
• Осадочных швов, препятствующих образованию трещин, которые могут образовываться из-за неравномерной осадки фундамента, вызванной неодинаковыми нагрузками на его отдельные части. Эти швы полностью разделяют строение на отдельные секции, включая фундамент.

Конструкции обоих видов швов одинаковы. Для обустройства зазора возводят две спаренные поперечные стены, которые заполняют теплоизолирующим материалом, а затем гидроизолируют (для предотвращения попадания атмосферных осадков). Ширина шва должна строго соответствовать проекту здания (но быть не менее 20 мм).

Шаг температурно-усадочных швов для бескаркасных крупнопанельных зданий нормируется СНиП-ом и зависит от материалов, примененных при изготовлении панелей (класса прочности бетона на сжатие, марки раствора и диаметра продольной несущей арматуры), расстояния между поперечными стенами и годового перепада среднесуточных температур для конкретного региона. Например, для Петрозаводска (годовой перепад температур составляет 60°С) температурные зазоры необходимо располагать на расстоянии 75÷125 м.

В монолитных конструкциях и зданиях, построенных сборно-монолитным методом, шаг поперечных температурно-усадочных швов (согласно СНиП) варьируется в пределах от 40 до 80 м (в зависимости от конструкционных особенностей здания). Обустройство таких швов не только повышает надежность строительной конструкции, но и позволяет поэтапно отливать отдельные секции здания.

На заметку! При индивидуальном строительстве обустройство таких зазоров применяют крайне редко, так как длина стены частного дома обычно не превышает 40 м.

В кирпичных домах швы обустраивают аналогично панельным или монолитным постройкам.

Деформационный шов фундаментной плиты

Фундамент – неотъемлемая часть любого конструктивного строительства. Именно на него осуществляются все нагрузки, совокупность всех частей снования и вещей, которые находятся в нем. Но воздействие на прочность и долговечность конструкции осуществляют и динамические влияния. Деформационный шов в ленточном фундаменте выполняет функцию компенсирования температурной деформации материала, и еще воздействие осадок грунта, в том числе и сезонных. Поскольку само основание находится ниже уровня земли, то они подвергаются сейсмическим опасностям. Прочность и срок службы гидроизоляции зависит от правильности процесса выполнения «компенсатора». Он выполняет функцию сохранения материалов от влаги и устойчивость к водонепроницаемости. Ведь внешние покрытие реконструировать не сложно, а вот само основание фундамента составит некие проблемы. В большинстве случая это невозможно, и приводит к тому, что надо ремонтировать все здание.

Деформационные швы должны располагаться в нескольких местах. Их размеры, качество, и виды определяются в зависимости от типа фундамента и его площади. Обратите внимание на то, что такое место должно быть тщательно герметизировано. Иначе, если поверхность не герметизировать, то швы будут, наподобие ячейки, куда будет затекать влага. Еще стоит учитывать тот момент, что герметика должна обладать свойством эластичности.

Правила устройства. Швы должны располагаться по всей высоте фундамента. Размеры, виды и расстояния между ними определяются в зависимости от проектных расчетов. В то же время проектные расчеты зависят от площади здания и количества использованных материалов. Обычно расстояние между швами 115-30 метров – это для частных строений. Также расстояние зависит от грунта: для пучинистого – 15 метров, для слабопучинистого – 30 метров. Если стены состоят из древесины, то расстояние должно составлять 60-70 метров. Ширина шва при этом составляет 10 сантиметров. Например, если здание большое, то разрывы в фундаменте должны быть на границе областей дома, которые будут иметь разное назначение.

Шов выступает в роли разрыва в ленте фундамента. Этот разрыв должен заполняться утеплительными или гидроизоляционными материалами. Так же само и фундаментной плите их заполняют просмоленной паклей.

В зазор необходимо класть «подстилку», сверху которой будет располагаться деревянная рейка. Ее необходимо накрыть гидроизоляционными материалами и залить горячим битумом. Расстояние между рейками должно составлять 1-2 метра.

Между фундаментом и зазором образуется шов. В роли компенсатора может также играть толстый слой изолирующего материала.

Иногда есть такие причины, по которым шов можно не делать. Но на все это нужно иметь большой опыт работы и точный расчет. К таким причинам относится: если подвижки грунта в допуске, если шов будет располагаться по всей дине стены и если деформация совмещений не превышает предельных значений.

Нормативные требования к устройству деформационных швов в бетонных полах

Определение деформационных швов и правила их формирования регламентируют СП 70.13330.2012 (актуализированная редакция СНиПа 3.03.01-87), СП 29.13330.2011 (актуализированная редакция СНиПа 2.03.03-88), другие нормативные акты.

Основные требования при создании деформационной защиты здания:

• Швы должны быть расположены на одной линии с осями колонн, швами ЖБ плит перекрытий, специальными деформационными разрезами, предусмотренными в основании.
• Для заделки технологических разрезов могут использоваться пластичные полимерные материалы, составы на основе цемента не ниже марки М400 (ЦЕМ I 32,5), жгуты, ленты, металлопрофили. Для цементации швов, раскрытие которых не превышает 0,5 мм, применяют маловязкие растворы на основе цемента.
• Компенсационные швы внутри монолитной плиты, а не только по ее периметру, изготавливаются в основном на объектах производственного назначения.
• Зазоры могут формироваться, благодаря особой конфигурации опалубки, или нарезаться в уже отвердевшем бетоне. Пропил делают через двое суток после заливки смеси инструментом с алмазными дисками. Во время заливки можно устанавливать в смесь рейки, обработанные антиадгезионными составами. После схватывания материала рейки удаляют, а место их расположения заделывают заполнителем.
• Технологические зазоры располагают на расстоянии 8-12 м друг от друга, если основанием пола является железобетонная плита. В других случаях места компенсационных разрезов определяются инженерными расчетами и отображаются в проектных документах.

Тепловизионное обследование фасада

Наличие промерзаний в зоне стыков проявляет себя в холодное время года, а самым эффективным и информативным способом диагностики в этот период является обследование фасада с применением тепловизора — специального оборудования, при помощи которого составляется термограмма здания, где четко видны места утечек тепла, указывающие на наличие определенных проблем и дефектов.

Проведение тепловизионной диагностики направлено на:

• Выявление протекающих, промерзающих и деформированных межпанельных швов.
• Оценку качества заделки и утепления деформационных швов.
• Поиск частичных разрушений в заделке межпанельных стыков (наличие раковин, пустот и прочего).
• Определение зон утечки тепла (во время отопительного сезона) для их последующей более подробной диагностики.

Использование тепловизора облегчает диагностику фасада и обеспечивает максимально высокую точность полученных результатов, а также позволяет оценить фронт предстоящих работ для разработки сметы и определения количества материалов, необходимых для проведения ремонтных работ.

Основные особенности и необходимость применения

На фото — заполнение полости шва силиконовым герметиком

Для опытных строителей склонность бетона к растрескиванию на этапе высыхания смеси не является секретом. Но оказывается, склонность к растрескиванию сохраняется и в ходе последующей эксплуатации готового объекта (узнайте здесь, как самостоятельно залить ступени из бетона).

Такие процессы могут быть спровоцированы температурными и усадочными расширениями материала. И если своевременно не компенсировать возникающие напряжения, разрушительный процесс негативно скажется на состоянии всего сооружения.

Грамотное и своевременное устройство деформационных швов в бетонных полах позволяет минимизировать негативное воздействие температурных и усадочных расширений и таким образом обеспечить строительному объекту или сооружению продолжительный эксплуатационный ресурс.

Статистика использования конструкций, оснащенных швами, показывает, что они способны противостоять таким факторам, как:

• температурные колебания;
• усадочные процессы;
• изменение параметров влагосодержания в окружающем воздухе;
• химические реакции в толще пола;
• ползучесть бетона.

Деформационные швы являются обязательным условием при организации монолитных бетонных полов и согласно строительным нормативам используются если:

• пол имеет сложную конфигурацию;
• площадь стяжки больше 40 м²;
• одна из сторон помещения в длину имеет более 8 м;
• температура пола в процессе эксплуатации выше, чем это необходимо.

Деформационные швы в бетоне по СНиПу располагаются:

• вблизи дверных проемов
• по периметру стен;
• в местах соединения пола и других бетонных конструкций.

Типы повсеместно используемых швов

Схема расположения разделительных элементов в помещении с колоннами

Чаще всего применяются следующие типы деформационных швов:

• усадочные;
• изоляционные;
• конструкционные.

На фото Т-образный конструкционный шов

Рассмотрим подробнее особенности каждой из вышеперечисленных категорий:

• Усадочные швы;

Бетонное покрытие твердеет и просыхает неравномерно, то есть, сверху слой просыхает быстрее, чем снизу. В итоге, уровень стяжки с краю получается несколько выше, чем по центру.

Это естественный процесс, но его результатом становятся возникающие напряжения и, как следствие, образование трещин. Предотвратить такие последствия позволяет применение усадочных швов.

Швы нарезаются на глубину 1/3 части от толщины бетонной стяжки. Нарезка выполняется сразу же по окончанию финишной обработки покрытия. В промышленных масштабах нарезка выполняется посредством швонарезчика с функцией водного орошения резца.

Важно: При выполнении таких работ своими руками, на стадии средней влажности бетона устанавливаются рейки требуемых размеров, которые впоследствии можно будет удалить и получить шов нужной формы.

• Изоляционные швы;

Эта разновидность деформационного шва применяется в бетонных конструкциях в целях предотвращения передачи деформаций на стяжку от капитальных архитектурных сооружений.

Элементы данного типа располагаются преимущественно по периметру фундамента вокруг колонн и вдоль стен. В этом случае не применяется швонарезчик. Специальный упругий изоляционный материал, цена которого невысока, укладывается по линии прохождения будущего шва до нанесения бетонного раствора.

• Конструкционные швы;

Этот тип разграничений применяется в том случае, если во время укладки стяжки сделан перерыв. То есть, шов соединяет ранее уложенный и нанесённый впоследствии слои бетона.

Форма этого разделительного элемента сложная и в сечении напоминает соединение типа «шип-паз». При обустройстве не используется швонарезчик, а работы ведутся преимущественно по сырому бетону с использованием реек.

Расстояние между швами

На фото — компенсационные зазоры в стяжке пола, уложенной своими руками

Температурно-усадочные швы применяются для ограничения напряжений, но для того чтобы они эффективно выполняли свою функцию нужно правильно рассчитать их расположение и прежде всего расстояние друг от друга (см.также статью «Делаем бетонные ступени для лестницы»).

В соответствии с общепринятыми нормами, расстояние между разделительными элементами должно быть не больше 150 метров для зданий отапливаемого типа на основе сборных конструкций и 90 метров для зданий, возведённых с применением монолитных и сборно-монолитных конструкций.

Важно: Если здание неотапливаемое, то заявленное расстояние между деформационными швами в железобетоне следует уменьшить на 20%.

Герметизация разделительных элементов

Схема промышленной герметизации компенсационных зазоров

На объектах с повышенными требованиями, предъявляемыми к гидрофобности стяжек пола, появляется необходимость в герметизации швов.

Это объясняется тем, что избыточная влага, попадая в полость разделительного элемента, способствует постепенному отслаиванию покрытий. Более того, разрушительный процесс становится более интенсивным при повышении температуры воздуха в помещении.

Своевременно выполнив герметизацию, можно предотвратить негативное воздействие избыточной влажности. Кроме того, правильно выполненная герметизация предотвращает вероятность засорения полости шва.

Важным моментом является выбор герметика. В этом случае необходимо учесть эксплуатационные условия и нагрузки, оказываемые на бетонное покрытие.

Среди повсеместно применяемых герметиков, следует отметить следующие составы:

• силиконы
• полибутиленовые мастики;
• термопласты холодного и горячего отверждения на основе битума или бутилкаучука;
• термореактопласты на основе полиуретанов, винилацетатов и полисульфидов.

Следует учитывать то, что напольные покрытия, в пределах объектов промышленного назначения, должны не только легко очищаться от загрязнений посредством сухой и влажной уборки, но и одновременно выдерживать существенные механические нагрузки.

Принимая во внимание требования, предъявляемые к таким полам, можно предположить, что герметик должен одновременно быть достаточно твердым, чтобы выдерживать нагрузки, но и эластичным чтобы препятствовать образованию сколов.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных температур, следует предусматривать, как правило, из обычного бетона.

Фундаменты, которые при эксплуатации постоянно подвергаются воздействию температуры до 250°С включительно, допускается принимать из обычного бетона.

Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия высоких температур, следует предусматривать из жаростойкого бетона.

Несущие элементы конструкций тепловых агрегатов, выполняемые из жаростойкого бетона, сечение которых может нагреваться до температуры выше 1000°С, допускается принимать только после их опытной проверки.

Жаростойкие бетоны в элементах конструкций тепловых агрегатов следует применять в соответствии с рекомендуемым приложением 2.

Классы жаростойкого бетона по предельно допустимой температуре применения в соответствии с ГОСТ 20910-82* в зависимости от вида вяжущего, заполнителей, тонкомолотых добавок и отвердителя приведены в табл. 9. __________________ * На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 20910-90, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

1.2. Для конструкций, работающих под воздействием температуры выше 50°С в условиях периодического увлажнения паром, технической водой и конденсатом, необходимо соблюдать требования пп. 1.8, 2.4, 2.6 — 2.8, 2.11 и 5.7. При невозможности обеспечения указанных требований расчет таких конструкций допускается производить только на воздействие температуры и нагрузки без учета периодического увлажнения. При этом в расчете сечения не должны учитываться крайние слои бетона толщиной 20 мм с каждой стороны, подвергающиеся замачиванию в течение 7 ч, и толщиной 50 мм при длительности замачивания бетона более 7 ч или должна предусматриваться защита поверхности бетона от периодического замачивания.

Окрашенная поверхность бетона или гидроизоляционные покрытия этих конструкций должны быть светлых тонов.

1.3. Циклический нагрев — длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция периодически подвергается повторяющемуся нагреву с колебаниями температуры более 30 % расчетной величины при длительности циклов от 3 ч до 30 дней.

Постоянный нагрев — длительный температурный режим, при котором в процессе эксплуатации конструкция подвергается нагреву с колебаниями температуры до 30 % расчетной величины.

1.4. При проектировании конструкций из жаростойких бетонов по ГОСТ 20910-82 необходимо учитывать дополнительные требования к исходным материалам для жаростойких бетонов, подбору их состава и технологии приготовления, а также особенности производства работ по требованиям СН 156-79.

Профили к деформационным швам

Для их заполнения применяются материалы, обладающие достаточной герметичностью, пластичностью, упругостью и изоляционными свойствами. В качестве наполнителей для швов используют специальные замазки, герметик, эластичные ленты, гидрошпонки. Прежде всего, заполнение шва необходимая мера в многоэтажных сооружениях.

Виды профилей классифицируются, исходя из назначения шва. Различают:

• Температурные;
• Усадочные;
• Сейсмические;
• Осадочные.

В зависимости от задач, поставленных перед деформационным швом, профили могут быть:

• изоляционными;
• накладными;
• подкладными;
• водонепроницаемыми;
• терморасширяющимися;
• парапетными.

Для чего используется деформационный шов?

Рассмотрим ключевые цели его применения:

1. Деф. шовнеобходим для того, чтобы эффективно отделить облицованные плиткой поверхности от элементов конструкции: стен, колонн, цоколей. Таким образом, деформационные профили для плитки обеспечивает способность поверхности к незначительной подвижности в любых направлениях. Не менее важная функция шва — усиление звуко- и теплоизоляции.
2. Шов применяется для разделения внушительных площадей, облицованных плиткой, на секции (их количество зависит от места строительства и эксплуатационных условий). Разделительный шов обеспечивает компенсацию и поглощение напряжения, образованного вследствие изменения линейных параметров или других типов деформационных процессов (к примеру, механических или термогигрометрических). Благодаря шву монолитные сооружения надежно защищены от критической напряженности структуры.
3. Разделительные швы прерывают облицованную плиткой поверхность. В участках гибкого стыка температурные, усадочные и конструкционные швы могут дублироваться. Наличие специальных разрывов, обеспечивающих достаточную подвижность основания, повышают общую надежность и устойчивость конструкции.

Материалы для обустройства швов

К материалам, предназначенным для обустройства швов (независимо от вида и размеров), предъявляют одинаковые требования. Они должны быть упругими, эластичными, легко сжимаемыми и быстро восстанавливающими форму после сжатия.

Демпферная лента

Она предназначена для предотвращения растрескивания стяжки в процессе ее высыхания и компенсации нагрузок от строительных конструкций (стен, колонн и так далее). Широкий выбор размеров (толщиной: 3÷35 мм; шириной: 27÷250 мм) этого материала позволяет обустроить практически любые стяжки и бетонные полы.

Уплотнительный шнур

Популярным и удобным в применении материалом для заполнения деформационных зазоров является шнур из вспененного полиэтилена. На строительном рынке представлены его две разновидности:

• сплошной уплотнительный шнур Ø=6÷80 мм,
• в виде трубки Ø=30÷120 мм.

Диаметр шнура должен превышать ширину шва на ¼÷½. Шнур устанавливают в паз в сжатом состоянии и заполняют ⅔÷¾ свободного объема. Например, для заделки пазов шириной 4 мм, нарезанных в стяжке, подойдет шнур Ø=6 мм.

Герметики и мастики

Для заделки швов применяют различные герметики:

• полиуретановые;
• акриловые;
• силиконовые.

Они бывают как однокомпонентные (готовые к применению), так и двухкомпонентные (их готовят путем смешивания двух составных частей непосредственно перед применением). Если шов небольшой ширины, то достаточно заполнить его герметиком; если ширина зазора значительная, то этот материал наносят поверх уложенного шнура из вспененного полиэтилена (либо другого демпфирующего материала).

Разнообразные мастики (битумные, битумно-полимерные, составы на основе сырой резины или эпоксидные с добавками для придания эластичности) используют в основном для герметизации наружных деформационных зазоров. Их наносят поверх уложенного в паз демпфирующего материала.

Специальные профили

В современном строительстве температурные швы в бетоне с успехом заделывают, применяя специальные компенсационные профили. Эти изделия имеют самые различные конфигурации (в зависимости от области применения и ширины шва). Для их изготовления применяют металл, пластик, резину или комбинируют несколько материалов в одном устройстве. Некоторые модели данной категории необходимо устанавливать уже в процессе заливки раствора. Другие же можно устанавливать в паз уже после окончательного затвердевания основания. Производители (как иностранные, так и отечественные) разработали широкий модельный ряд таких приспособлений, как для наружного применения, так и для установки внутри помещений. Высокая цена профилей компенсируется тем, что такой метод заделки зазоров не требует их последующей гидроизоляции.

Деформационный шов в фундаментах: виды и их устройство

17 Октябрь 2021 Стройэксперт Главная страница » Фундамент » Деформации

Деформационный шов в строительстве

Фундамент представляет собой часть конструкции, которая скрыта от глаз, но подвергается наибольшему давлению при эксплуатации здания. При строительстве особое внимание уделяется возведению именно этой части дома. И особенно важно правильно сделать деформационный шов в фундаментах.

Что это такое и для чего необходимо

Деформационный шов в фундаментной плите представляет собой специально заложенный разрыв или пустоту, которая призвана принимать на себя смещения, вызванные движением грунтов. Так удаётся сохранить в целости непосредственно фундамент. Кроме грунтов, устройство деформационных швов обеспечивает защиту при резких перепадах температур. Такое решение при проектировании и строительстве особенно актуально для сейсмически активных регионов.

Виды деформационных швов

Устройство деформационных швов в фундаментах наиболее востребовано при закладывании ленточных типов основания здания.

В современном строительстве применяется несколько видов деформационных швов:

• Температурные швы.
• Осадочные швы.
• Усадочные швы.
• Сейсмические швы.

Как следует обустраивать деформационные швы

Обустройство деформационного шва

Для начала прибегнем к рассмотрению основных правил при устройстве каждой из разновидности такого шва. Сперва следует сделать предварительные геодезические расчёты, а, уже опираясь на их результаты, вы сможете определить то, какое конкретное число следует для возведения основания вашей постройки. После этого можно приниматься за устройство деформационных швов в фундаментах.

При этом не забывайте о соблюдении некоторых нюансов:

1. Что касается высоты каждого из швов, она должна быть соразмерной соответствующему параметру фундаментного основания. Недопустимыми являются те случаи, когда высота полученных швов меньше, нежели высота фундамента.
2. Дистанция между швами зависит от того, из чего планируется возводить постройку. Так, к примеру, если будет сооружена древесная постройка, то наилучшим вариантом станет шестидесятиметровое расстояние между швами. Кирпичное здание предполагает пятнадцатиметровую дистанцию.

Определимся и с другими немаловажными нюансами и особенностями конструкции:

• Если планируется возведение крупной постройки, которая будет обладать не менее одной пристройки, то угловые границы необходимо снабдить дополнительными швами. Так что, принимайте во внимание и структуру здания.

• Швы следует обустраивать не только a ленте фундаментного основания, но в самой плите (зависит от типа фундамента). Наилучшим вариантом для плиточного основания станет просмоленная пакля, которая успешно справится с функциями утеплителя и гидроизоляционного материала. Если имеет место фундамент ленточного типа, то в данном случае понадобится приобретение отдельно утеплителя и отдельно гидроизоляции.
• Также устройство деформационного шва в фундаменте предполагает ширину швов около десяти сантиметров. Чаще всего это постоянное значение.
• Важную роль играет отмостка, которую следует оснастить деревянной рейкой, которую заливают битумом.

Вышеописанные рекомендации распространяются на обустройство швов различных типов. Таким образом, их можно считать универсальными. В процессе осуществления работ следует придерживаться основной технологии, и рекомендуем также не пренебрегать приведёнными советами.

Деформационный шов в фундаменте: виды и их устройство

Сейсмический деформационный шов в фундаментах создаётся на территории, которая подвержена землетрясениям различной мощности. Благодаря устройству деформационных швов удаётся свести к минимуму последствия толчков земной поверхности.

При их устройстве фундамент условно разбивают на отдельные кубы с одинаковыми сторонами. По рёбрам этих кубов и делают деформационный шов фундамента. После организации конструкция выглядит разделённой на отсеки. Для защиты от пагубного влияния температуры окружающей среды швы закрывают гидроизоляционными материалами.

Популярный вариант в строительстве среди деформационных швов – осадочный вид. Этот тип актуален для зданий с переменной этажностью. По мере роста числа этажей будет увеличиваться нагрузка на основание, и оно будет испытывать проседание в грунт. Благодаря наличию специальных швов конструкция не будет растрескиваться и сохранит целостность.

Такой шов представляет собой разделение фундамента на несколько узлов. Каждый шов должен быть защищён особым узлом конструкции. Обустройство осадочного шва потребует дополнительных средств и займёт существенное время – но в будущем вы можете не беспокоиться за целостность стен.

Температурный шов в фундаментах особенно важен в регионах, характеризующихся резкой сменой температур как в течение года, так и в суточном цикле. Резкие скачки приводят к разрушению внутренней структуры строительных материалов, что, в свою очередь, приводит к деформациям и трещинам стен. Наличие деформационных швов позволяет избежать таких проблем.

При разработке проекта здания проводится специальный расчёт квадратов, на которые следует поделить фундамент для создания температурных деформационных швов. При выполнении этой работы учитываются все характеристики региона – сейсмичность, глубина промерзания грунта, амплитуда температур в течение года, характеристики будущего здания и многое другое.

Температурные швы ленточных фундаментов заборов позволяют обеспечить сохранность будущего ограждения и защитить его от растрескивания и возможного полного разрушения.

Температурно-усадочный шов в монолитном фундаменте следует создавать в том случае, если при проведении работ используется большой объём бетона. Особенно если бетон заливается поверх каркаса монолита.

Бетон после заливки постепенно отдаёт влагу и уменьшается в размерах. Это вызывает смещение остальных частей конструкции и создаёт риск возникновения трещин и обрушений. Поэтому наличие деформационных швов при закладывании монолитного фундамента обязательно.

В современном строительстве специалисты часто прибегают к объединению нескольких швов в один, создавая таким образом универсальные швы, способные выдержать различные нагрузки и сложности. К примеру, усадочный и температурный швы дают наилучшую эффективность и довольно просты в обустройстве. Универсальный деформационный шов позволяет обеспечить прочность зданий различной этажности. При закладывании такого шва не имеет значения тип фундамента.

Чем заполнить и чем изолировать деформационные швы

Для основания здания важную роль играет методика, которой будет заложен шов. При обустройстве деформационных швов следует учитывать ряд особенностей производства работ:

• Разрыв шва должен быть равен высоте всего фундамента. В противном случае утрачивается смысл выполнения этого комплекса работ.
• Горизонтальное расстояние между закладываемыми швами определяется в зависимости от материала здания. Деревянные конструкции могут иметь между швами 60 метров, а кирпичные не более 15.
• При анализе грунтов необходимо установить степень морозного пучения грунта при отрицательных температурах. С ростом степени пучения сокращается расстояние между швами.
• Компенсационный шов в фундаменте должен иметь ширину в 10 см – это позволяет утеплить его и провести гидроизоляцию.
• На участке стыка с пристройками всегда предусматривается шов, независимо от расстояния до ближайшего разрыва.
• После проведения всех работ по изоляции шва, обязательно проводят его герметизацию специальным составом.

Указанные правила закладывания разрывов являются универсальными и обязательными для всех типов деформационных швов. При этом, разработка проекта каждого фундамента имеет свои особенности и коррективы. Кроме создания шва, важно грамотно обеспечить его изоляцию и герметизацию – так удастся продлить срок его эксплуатации и снизить риск деформаций.

Конструкция деформационных швов

Для герметизации деформационных швов используют различные материалы:

• Герметики из битума с полимерными соединениями.
• Бутил-каучуковые герметики. Самый дешевый вариант.
• Герметики на основе силикона.
• Полиуретановые виды герметиков.

В сегодняшнем строительстве последний вариант герметиков является наиболее востребованным. Они имеют высокую стоимость, но обеспечивают максимальную прочность при воздействии негативных факторов окружающей среды и давления здания.

Химическое производство использует для создания первоклассных герметиков только специальные полимерные материалы. Использование этих средств позволяет обеспечить надежную защиту фундаменту. При недостаточной внимательности к конструкции она может быстро подвергнуться разрушениям, вплоть до обвала.

Перед непосредственной герметизацией разрыва, необходимо выполнить комплекс действий по подготовке поверхности. Без этого нельзя создать качественное и долговечное покрытие. Полиуретановые герметики гарантируют высокую эластичность и обеспечивают высокий уровень сцепления с поверхностью. Этот вид герметиков обладает высокой термической стойкостью и способны выдерживать колебания температуры от минус 100 градусов до +100.

Правила обустройства разрывов

Обустройство разрывов должно происходить с соблюдением ряда правил. Важным моментом является соблюдение технологии их заделки. Нюансы процесса следующие:

• нужно, чтобы высота вертикального шва равнялась аналогичному параметру фундамента;
• шаг расположения стыков зависит от используемого для строительства здания материала, степени пучинистости почвы;
• рекомендуется компенсационные разрывы делать шириной примерно 0,1 м, чтобы удобно было их утеплять и изолировать от влаги;
• швы необходимо обязательно делать на границе соединения пристроек;
• компенсационные разрывы создают не только в ленте фундамента, но и в плите;
• отмостка также оснащается стыками, которые делают из деревянной рейки, залитой битумом;
• после проведения утепления и гидроизоляции, щели следует заделывать влагостойким, эластичным герметиком.

Схема обустройства стыка

Для кирпичных построек выбирают расстояние между разрывами 15 м, для деревянных – 60 м.

Проводить влагоизоляционные мероприятия необходимо обязательно, потому что в швах конденсируется влага.

Технологические разрывы бетонного монолита рекомендуется утеплять и гидроизолировать паклей, обработанной смолой. При их обустройстве на ленточном основании понадобится использовать для этих целей разные материалы. Для изолирования швов часто применяют полиуретановый герметик, обладающий высокой эластичностью, термостойкостью.

Фундамент является неотъемлемой частью конструкции любого здания и сооружения. Именно основание дома выполняет несущую функцию, в результате чего от состояния данной части конструкции зависит срок эксплуатации здания или сооружения. При возведении любой разновидности фундамента особое внимание нужно уделить деформационным швам.

Что такое компенсационный шов в здании

В этой статье мы объясняем важность компенсационных швов в строительстве зданий, когда мы предоставляем компенсационные швы, как рассчитать размер компенсационного шва в здании и т. д.

Компенсационный шов очень важен в строительстве. здание, чтобы уменьшить трещины из-за теплового изменения. Бюро стандарта Индии установило некоторую длину зданий, над которыми в здании необходим один или несколько компенсационных швов.

Содержание

Что такое компенсатор?

Деформационные швы представляют собой один из видов бетонных швов, которые предусмотрены в здании, когда длина или ширина здания превышает 45 м, для сопротивления нагрузкам, возникающим из-за расширения и сжатия здания.

В основном Компенсационный шов, предусмотренный в здании для возможности перемещения из-за температуры, влажности, осадки грунта и сейсмической активности и т. д.

В случае, если длина здания превышает 45 м (согласно IS 456) и мы t обеспечивать деформационный шов в здании, а также если перемещение строительной части происходит из-за вышеупомянутого фактора, вызывающего растягивающие или сжимающие напряжения в здании, что в конечном итоге вызывает трещины в элементах зданий.

источник: IS 3414

Прежде чем углубляться в детали компенсационных швов, нам нужно понять различные типы швов в бетоне.

Также читайте: Детализация балки по IS 13920

Типы соединений в строительных конструкциях

• Строительные швы
• Деформационные швы
• Компенсаторы
• Скользящие соединения

1 . Строительные швы

Строительные швы — это один из видов бетонных швов, который предусмотрен в здании, когда строительство бетонных элементов останавливается по каким-либо причинам, например, из-за конца дня.

2. Деформационные швы

Деформационные швы – это один из типов бетонных швов, которые предусмотрены в здании, чтобы противостоять усадке зданий.

Если мы не предусмотрели деформационные швы в здании, усадка бетонных элементов вызывает развитие растягивающих напряжений в бетоне, что способствует растрескиванию элементов.

Читайте также: Почему двойная ж/б балка менее экономична?

Функция деформационного шва очень похожа на деформационный шов.

Деформационные швы бывают 3-х типов.

• Полное деформационное соединение
• Соединение с частичной усадкой
• Заглушка

Полное деформационное соединение

В этом типе соединения соединение между соседними слоями бетона с новым слоем может быть отделено с помощью битумной или водостойкой бумаги на лицевой стороне элементов перед заливкой на нее новой секции.

Частичный деформационный шов

Иногда бетон разделяется деформационным швом, но из-за соображений устойчивости армирование бетона предусмотрено поперек шва, что частично ограничивает движение элементов конструкции. Вот почему это называется соединением с частичным сжатием.

Заглушка

В этом типе компенсационного шва канавка для бетона на одной или каждой из поверхностей бетона.

Этот тип деформационного шва использовался, когда сечение бетона было тонким.

3. Скользящие соединения

Скользящие соединения предусмотрены в бетоне, когда изменения температуры, влажности или нагрузки приводят к перемещению одной части конструкции в плоскости под прямым углом к ​​плоскости другой части.

Читайте также: Что такое геосинтетика

Зачем в строительстве предусмотрен компенсатор?

Компенсационный шов предусмотрен в бетоне для обеспечения возможности перемещения элементов конструкции из-за температуры, влажности и других изменений.

Это позволяет бетонной конструкции расширяться или сжиматься из-за теплового изменения , не вызывая напряжения, которое может привести к уменьшению растрескивания в здании.

Деформационные швы разрывают длинную бетонную конструкцию в разных частях, что помогает предотвратить передачу вибрации при землетрясениях на другие части здания.

В случае землетрясения длинная конструкция действует как две или более различных конструкции из-за компенсационных швов.

Когда следует использовать компенсаторы в строительстве?

Когда длина зданий превышает 45 м, необходимо использовать один или несколько деформационных швов в бетоне.

источник: IS 3414

Компенсационные швы располагаются там, где плита встречается со зданием, или там, где плита встречается с другой плитой, или там, где настил бассейна встречается с настилом.

Неровности здания, такие как массовая неровность, неровность плана, неровность жесткости и т. д. Также влияют на расположение деформационных швов в здании.

Читайте также: 4 лучшие книги по проектированию железобетонных конструкций

Факторы, влияющие на деформационные швы

Следующие факторы влияют на выбор деформационных швов в здании.

• Местная температура
• Влажность
• Климатические условия
• План и фасад здания (размеры)
• Неровности здания
• Разные темы

Как рассчитать размер деформационных швов в здании ?

Расчет компенсационного шва в здании поясняется ниже.

(a) Случай-1: Когда уровень пола соседних блоков здания или зданий находится на одном уровне.

Компенсационный шов = (R1∆1 + R2∆2)/2

(b) Когда уровень пола соседних единиц здания или зданий не находится на одном уровне.

Компенсационный шов = (R1∆1 + R2∆2)

Где R1 и R2 — коэффициент снижения чувствительности согласно IS-1893 для каждого здания.

А, ∆1 и ∆2 — прогиб здания под действием боковой силы (силы землетрясения).

Давайте разберемся на примере.

Читайте также: Что такое короткая колонна

Пример конструкции деформационного шва

Рассмотрим одно здание, длина которого превышает 45 м.

Итак, необходимо разделить здание на две части с помощью деформационного шва.

Из анализа получаем, что прогиб каждой части здания из-за землетрясения составляет 8,20 мм.

Следовательно, ∆1 и ∆2 = 8,2 мм

Понижающий коэффициент чувствительности = 5 (для рамы, сопротивляющейся особому моменту)

Пол в здании на одном уровне

Минимальный размер компенсационного шва = (R1∆1 + R2∆ 2) /2

= (5×8,2 + 5×8,2) /2

= 41,1 мм

Предусмотреть компенсационный шов 50 мм в здании .

Типы компенсационных швов в строительстве – требования, преимущества и установка

Содержание

Компенсационные швы в здании

Компенсационные швы также известны как деформационные швы. Эти стыки представляют собой зазоры между конструкциями, просто разделение, позволяющее конструкции расширяться или уменьшать напряжения из-за изменения температуры в окружающей среде. Эти промежутки заполнены системой компенсационных швов, чтобы обеспечить полное ограждение здания, работоспособность, гидроизоляцию, поглощение вибрации, возможность движения из-за землетрясения и оседания грунта, а также удержание частей и т. д. конструкции.

Система деформационных швов, рассчитанная на сейсмостойкие системы и опоры. Эти системы соединений обеспечивают 25% ширины соединения для движения в конструкции.

Не только тепловое давление, влажность и колебания, вызванные ветром, но и дифференциальные движения также являются причиной расширения и сжатия в стыках конструкции.

Читайте также: Сколько типов трещин может возникнуть в здании?

Требования к компенсаторам

Эти соединения очень важны в любом строительстве, будь то жилое или коммерческое.

• Эти соединения предназначены для предотвращения разрушения конструкции из-за расширения из-за изменения температуры.
• Эти соединения допускают тепловое расширение и сжатие без какой-либо нагрузки на конструкцию.

Характеристики компенсаторов

Характеристики компенсаторов следующие:

• Компенсатор предназначен для компенсации расширения и сжатия конструкции, поглощения вибраций и движения грунта в результате землетрясений или осадки.
• Это разрыв между частями одной и той же структуры.
• В строительстве из бетонных блоков эти швы называются
  контрольными швами .
• Эти соединения способны выдерживать напряжения без повреждения конструкции
• Эти соединения обычно располагаются между частями конструкции.

Преимущества компенсаторов

Ниже приведены некоторые важные преимущества компенсаторов:

• Эти соединения очень просты по конструкции и очень просты в эксплуатации
• Эти соединения уменьшают пространство, вес и стоимость конструкции
• Эти соединения обладают большей гибкостью и долговечностью
• Эти соединения надежны
• Эти соединения упрощают конструкцию конструкции

Компенсационные швы согласно IS 456 : 2000

• Компенсационные швы должны быть предусмотрены таким образом, чтобы движение происходило в конструкции с минимальным сопротивлением в месте соединения.
• Конструкция, примыкающая к стыку, предпочтительно должна опираться на отдельные колонны и стены, но не обязательно на отдельные опоры/фундаменты.
• Армирование не должно проходить через компенсатор.
• Конструкции длиной более 45 м проектируются с деформационными швами.
• Длина конструкции, на которой должны быть предусмотрены компенсационные швы, зависит от различных факторов, таких как воздействие погодных условий, температура, время укладки, время укладки, качество и количество укладки и т. д.

Также проверьте: Код IS для бетонных конструкций [скачать PDF]

Типы компенсационных швов

1. Мостовые компенсационные швы

Это швы, предусмотренные в мостах, дорогах или больших плитах. Эти компенсаторы сконструированы таким образом, что по ним может проходить интенсивное движение. Эти швы могут подвергаться непрерывному движению по ним при усадке, изменении температуры, вибрациях на железобетонных, композитных и стальных конструкциях и т. д.

Компенсационные швы моста

2. Компенсационные швы кладки

Это швы, используемые при кладочных работах. Глиняные кирпичи, используемые в строительстве, расширяются от тепла и влаги. Это вызывает сжимающие напряжения в кирпичах и растворе. Этот стресс может привести к неудаче. Чтобы устранить эту неисправность, соединение можно заменить эластомерным герметиком, который будет поглощать сжимающее напряжение, действующее на конструкцию, не повреждая ее.

Кладочные компенсаторы

3. Железнодорожные компенсаторы

Железнодорожные пути могут расширяться или сужаться из-за изменений температуры окружающей среды. Но не обязательно предусматривать компенсаторы в железнодорожных путях. Это становится необходимым при прокладке пути по мосту или дороге, имеющей компенсационные швы. Когда основание пути представляет собой мост или бетонную дорогу с компенсационными швами, становится обязательным также предусмотреть компенсационные швы в путях.

Железнодорожные компенсаторы

4. Трубные компенсаторы

Эти компенсаторы предусмотрены в машинах заводов, промышленных предприятий и т. д. Эти соединения необходимы для систем трубопроводов, по которым транспортируются высокотемпературные продукты, такие как пар, выхлопные газы и вибрации. .

Трубные компенсаторы

Компенсаторы на основе материалов

В зависимости от используемого материала компенсаторы также подразделяются на следующие типы

A. Резиновые компенсаторы

Эти компенсаторы очень гибкие по своей природе. Они состоят из натуральных или синтетических эластомеров и тканей с металлическим усилением. Они обеспечивают снятие напряжения в трубопроводных системах из-за тепловых изменений. Широко используется в системах водоснабжения и водоотведения. Он также используется для трубопроводов оборотной воды, кондиционеров, компрессоров и т. д. С помощью этих компенсаторов можно легко решить такие проблемы, как вибрация, шум, удары, коррозия, истирание, напряжения, нагрузки, перемещение оборудования и т. д.

B. Металлические компенсаторы

Эти компенсаторы используются в трубопроводах и системах воздуховодов для контроля повреждений, вызванных вибрациями, давлением, силами, температурой и т. д. Эти компенсаторы изготовлены из нержавеющей стали и высококачественной стали. никелевая легированная сталь. Основное применение этих стыков – сделать лучший проход тепла и воздуха в трубу. Эти соединения применяются с компрессорами на входе и выходе из трубы. Они также применяются с горячей водой и системой противопожарной защиты.

C. Тефлоновые компенсаторы

Эти компенсаторы устойчивы к коррозии и имеют хороший срок службы при изгибе. Эти суставы широко используются в химической обрабатывающей промышленности. Они полностью способны переносить кислоты и высококоррозионные химические вещества, не повреждая трубы или другие материалы. Эти суставы не стареют и обладают исключительной гибкостью. Они имеют очень непревзойденную надежность. Эти шарниры могут компенсировать угловые отклонения, вибрации, перемещения, несоосность, осевое перемещение и т. д.

D. Волоконные компенсаторы

Это компенсаторы, состоящие из волокон. Они состоят из материалов, состоящих из волокон и равномерно пропитанных асфальтом для обеспечения долговечности. Эти суставы также экономичны.

E. Тороидальные компенсаторы

Это соединения, в которых круглая трубка закрепляется на концах трубы для легкого соединения с другой трубой. Эти соединения допускают осевые ходы при изменении температуры, расширении и сжатии трубы.

F. Карданные компенсаторы

Это компенсаторы, в которых в соединениях используются угловые кольца или шарниры, и эти кольца известны как карданные кольца. Эти соединения предназначены для обеспечения углового перемещения в стыке трубы и сдерживания давления от сил сдвига и внутренних сил внутри трубы. Эти кольца бывают круглыми или квадратными. Эти суставы могут принимать изгибные или угловые движения в любой плоскости.

G. Универсальные компенсаторы

Это компенсаторы, которые обеспечивают движение шва в трех направлениях, то есть в осевом, поперечном и угловом направлениях в совокупности. Эти соединения могут подвергаться деформациям при кручении, изгибе, сжатии, поперечному растяжению и т. д. Они также могут выдерживать тепловое расширение по своей длине при очень высоких температурах.

H. Линейные компенсаторы

Это компенсаторы, в которых присутствуют стяжки для соединения другой трубы и используются для компенсации линейного давления без повреждения трубы.

I. Компенсаторы с огнеупорной футеровкой

Это компенсаторы, которые позволяют трубопроводу расширяться или сужаться в зависимости от климатических условий от горячего к холодному без нарушения функции системы.

Читайте также: Распространенные ошибки на строительных площадках

Установка компенсационных швов

Согласно индийским стандартам минимальная глубина компенсационного шва принимается равной 1/4 ^th толщины плиты. Зазор в компенсационном шве зависит от типа используемого материала, размера, размеров и поверхности, например дорожного покрытия, плавающего пола, моста, тротуара и т. д. В бетонных плитах существует вероятность появления трещин в компенсационных швах при неправильном монтаже. перемешивание бетона или отверждение.

Компенсаторы могут быть установлены двумя способами:

1. Предбетонная установка
2. После укладки бетона

Предварительный бетонный монтаж

Как видно из названия, эти швы подготавливаются перед заливкой бетона. Индивидуальный компенсационный шов создается путем нанесения гибкого материала по всей длине шва.

После укладки бетона

В этом случае швы создаются в залитом бетоне с помощью специальных инструментов после завершения процесса схватывания бетона.

Обработка деформационных швов в здании

Обработка деформационных швов зависит от условий повреждения бетона.