Деформационные швы в железобетоне

Важнейшим элементом железобетонной конструкции является деформационный шов. От этих швов зависит долговечность и структурная целостность бетонных конструкций. Без них естественные движения и температурные колебания времени могли бы нанести серьезный вред зданиям, мостам и другим бетонным конструкциям.

Несмотря на прочность и долговечность, бетон подвержен расширению и сжатию при различных температурах. Если это движение не контролировать, оно может привести к образованию трещин и другим видам повреждений. Поскольку деформационные швы изготавливаются специально для восприятия подобных движений, можно избежать структурных проблем при расширении и сжатии бетона.

Важность деформационных швов в железобетоне возрастает. Эти конструкции прочнее благодаря стальной арматуре, но она также влияет на то, как бетон реагирует на напряжение. Чтобы предотвратить чрезмерную нагрузку на какой-либо один компонент и снизить вероятность повреждения, правильно расположенные деформационные швы помогают распределить силы внутри конструкции.

Один из самых важных аспектов строительства из бетона — знать, где и как располагать эти швы. Размер конструкции, виды нагрузок, которые она будет выдерживать, и условия окружающей среды, с которыми она будет сталкиваться, — вот лишь некоторые из множества переменных, которые необходимо учитывать инженерам и строителям. Они гарантируют долговременную прочность и функциональность бетонной конструкции благодаря тщательному проектированию и строительству деформационных швов.

Что такое деформационный шов?

Это предусмотренная проектом вертикальная (горизонтальная) плоскостная разбивка строительной конструкции, компенсирующая напряжения в несущем каркасе и приводящая к изменению геометрических размеров и взаимного расположения железобетона. Эти швы определяют, как должна быть спроектирована упругая подвижность в зданиях. Они подразделяются на температурные, усадочные, структурные, оседающие и сейсмические в зависимости от нагрузки, которую они призваны компенсировать.

Для управления естественным движением бетонных конструкций, вызванным колебаниями температуры, влажности и других условий окружающей среды, решающее значение имеют деформационные швы в железобетоне. Эти швы позволяют бетону безопасно сжиматься и расширяться, предотвращая структурные повреждения и растрескивание. Долговечность и целостность зданий, мостов и других объектов инфраструктуры гарантируется инженерами благодаря использованию деформационных швов при проектировании и строительстве бетонных элементов. Долговечность и функциональность железобетона зависят от правильного расположения и ухода за этими швами.

Наибольшие расстояния между деформационными швами в железобетонных конструкциях

Деформационные швы, расстояние между которыми определяется в зависимости от величины трещиностойкости, устанавливаются между зданиями, каркас которых состоит из предварительно напряженных изделий первой и второй групп по устойчивости к растрескиванию. В пределах одного отапливаемого здания расстояние между срезами не должно превышать:

• для сборных конструкций — 150 м;
• для сборно-монолитных и монолитных конструкций — 90 м.

20% вычитается из приведенных значений, если здание не отапливается.

Конструкции, вытянутые по фасаду и поперечному сечению, делятся на отдельные блоки деформационными швами. Размеры не вычисляются, если расчетные числовые параметры меньше соответствующих показателей из табл. 1 (при температуре воздуха от -40 градусов Цельсия и выше). Последнее допустимо, если конструкция состоит как из ненапряженных, так и из предварительно напряженных изделий, каждое из которых относится к третьей группе по трещиностойкости. В таблице 1 приведены максимальные расстояния между деформационными разъединителями, которые могут быть опущены в железобетонных конструкциях.

Расстояние между швами в одноэтажных железобетонных зданиях может быть увеличено на 20% по сравнению с данными, приведенными в таблице 1. При устройстве вертикальных связей в каркасных конструкциях, расположенных в центре отдельного блока, также применимы данные таблицы. Благодаря расположению этих связей по краям блока, работа каркаса становится более похожей на монолитную конструкцию при учете характерных деформаций.

Как они выполняются?

Температурно-усадочное (осадочно-сейсмическое) сечение конструкции может быть получено путем совмещения усадочных и температурных (осадочных и сейсмических) швов. Здание делится на две секции: первая делит его на равные части по длине и ширине от крыши до верха фундамента. В железобетоне вертикальный участок перекрытий и стен шириной 20-30 мм обеспечивает допустимую деформацию. В этом пустом пространстве находится гидрофобный материал, обладающий эластичностью. Соответствующий проем формируется путем установки парных колонн и балок в смежных секциях соседних зданий.

Даже если блоки в здании соединены вставным пролетом, в зданиях с блоками, установленными на разных типах грунта и на разной высоте, все равно устанавливается расчетный шов. При установке в опалубку деревянных брусков, пропитанных битумом, тепловое расширение армированного камня в глухой зоне компенсируется дроблением с шагом до 2 метров. Примыкание опалубки к стене делается подвижным и герметичным. При площади помещения более 30 м2 могут возникнуть усадочные деформации в бетонных полах.

Трещины появляются при расширении бетона в процессе затвердевания. Разрывы материала могут проходить вдоль сделанных разрезов или под ними в глубину, когда поверхность стяжки разрезается на глубину от 1/4 до 1/2 высоты. Длина стяжки может достигать шести метров с одной стороны, а ширина — 1:1.5 с другой стороны. В конструктивных швах бетона, залитого в разное время, и в швах из разных материалов, уложенных в пол, устанавливаются демпферы, учитывающие усадку материала и тепловое горизонтальное расширение.

По периметру помещения изоляционные швы отделяют бетонную стяжку от стен на всю высоту. В разрез вставляются эластичные материалы или он остается пустым. Аналогично, разрезание шва изолирует стяжку на полу от колонн и лестничных пролетов. Швы разделяют монолитную плиту перекрытия и несущий каркас конструкции. Определить ширину типового элемента пола помогают расчеты.

Подобные фрагменты заливаются в межэтажные перекрытия. Эластичные гидроизоляционные материалы и составы используются для заполнения пустот, которые затем герметизируются. Деформационные швы также разделяют ленточные фундаменты на независимые элементы по всей высоте. Они должны обеспечивать надежную гидроизоляцию, а также компенсацию нагрузок и напряжений. Проект определяет количество и частоту секций фундамента. Тип грунта определяет шаг среза фундамента.

Например, 15 м на пучинистых и 30 м на слабопучинистых. Герметики для швов должны сохранять свою эластичность и герметичность в течение долгого времени. Вертикальные конструкции внутренних и внешних стен делят их на отсеки, формируя горизонтальные секции.

Высота отделения составляет до 20 метров для несущих фасадных стен и до 30 метров для внутренних стен. В этих отверстиях рамы устанавливается ложка, которая дважды помещается в материал пакли и уплотняется глиной. Диапазон их ширины составляет от 3 мм до 100 см, в зависимости от вида швов.

Когда речь идет об устойчивости и сроке службы железобетонных конструкций, деформационные швы играют важную роль. Эти швы предотвращают образование некрасивых и, возможно, опасных трещин, обеспечивая естественное расширение и сжатие бетона. Это продлевает срок службы дорожных покрытий, мостов и зданий, а также улучшает их структурную целостность.

Бетон, в котором установлены и правильно спроектированы деформационные швы, гарантированно устойчив к изменениям температуры и другим внешним воздействиям. Это особенно важно в районах с суровыми погодными условиями, поскольку бетон может значительно расширяться и сжиматься под воздействием тепла. Напряжения, возникающие в результате этих движений, могут привести к разрушению конструкции при отсутствии этих швов.

Чтобы гарантировать, что деформационные швы будут продолжать функционировать должным образом, необходимо регулярно проводить профилактику и осмотр. Способность деформационных швов воспринимать движения может со временем ухудшиться из-за разрушения материалов, из которых они изготовлены. Своевременный ремонт и замена деформационных швов позволяет сохранить здоровье конструкции в целом.

Включение деформационных швов в конструкцию железобетонных конструкций является мудрым и активным шагом. Мы можем создавать прочные конструкции, требующие меньше дорогостоящих и частых ремонтов, если будем учитывать присущие бетону характеристики. В итоге такое тщательное планирование приводит к созданию более надежной и безопасной инфраструктуры.

Видео по теме

Герметизация межпанельных швов загородного дома с помощью велотерма и специального герметизирующего состава.

Строящиеся деформационные швы Maurer Sohne DS-160, DS-240

Деформационные швы в каменной кладке. Почему и как?