Mối giãn nở trong bê tông cốt thép

Một yếu tố thiết yếu trong xây dựng bê tông cốt thép là mối giãn nở. Tuổi thọ và tính toàn vẹn về mặt cấu trúc của các kết cấu bê tông phụ thuộc vào các mối nối này. Nếu không có chúng, các chuyển động tự nhiên và biến động nhiệt độ theo thời gian có thể gây hại nghiêm trọng cho các tòa nhà, cầu và các công trình bê tông khác.

Mặc dù bền và chắc chắn, bê tông vẫn dễ bị giãn nở và co lại ở các nhiệt độ khác nhau. Nếu không kiểm soát được chuyển động này, nó có thể dẫn đến nứt và các loại hư hỏng khác. Vì các mối nối giãn nở được tạo ra để hấp thụ các loại chuyển động này, nên có thể tránh được các vấn đề về kết cấu khi bê tông giãn nở và co lại.

Tầm quan trọng của các mối nối giãn nở tăng lên trong bê tông cốt thép. Những kết cấu này chắc chắn hơn do có cốt thép, nhưng nó cũng ảnh hưởng đến cách bê tông phản ứng với ứng suất. Để ngăn ngừa ứng suất không đáng có lên bất kỳ thành phần nào và giảm khả năng hư hỏng, các mối nối giãn nở được định vị chính xác sẽ hỗ trợ phân bổ lực trong kết cấu.

Một trong những khía cạnh quan trọng nhất của kết cấu bê tông là biết vị trí và cách đặt các mối nối này. Kích thước của kết cấu, loại tải trọng mà nó sẽ chịu và các điều kiện môi trường mà nó sẽ gặp phải chỉ là một số ít trong số nhiều biến số mà các kỹ sư và nhà xây dựng cần tính đến. Chúng đảm bảo độ bền và chức năng lâu dài của kết cấu bê tông bằng cách thiết kế và thi công tỉ mỉ các mối nối giãn nở.

Mối nối giãn nở là gì?

Đây là sự phân mảnh theo mặt phẳng thẳng đứng (ngang) do dự án cung cấp của kết cấu tòa nhà, bù đắp cho các ứng suất trong khung đỡ và dẫn đến việc sửa đổi các kích thước hình học và vị trí tương đối của bê tông cốt thép. Các mối nối này xác định cách thiết kế tính di động đàn hồi vào các tòa nhà. Chúng được chia thành các loại nhiệt độ, co ngót, kết cấu, lún và động đất dựa trên ứng suất mà chúng nhằm bù trừ.

Để kiểm soát chuyển động tự nhiên của các kết cấu bê tông do sự thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm và các điều kiện môi trường khác, các mối nối giãn nở trong bê tông cốt thép đóng vai trò rất quan trọng. Các mối nối này cho phép bê tông co lại và giãn nở một cách an toàn, ngăn ngừa hư hỏng và nứt kết cấu. Tuổi thọ và tính toàn vẹn của các tòa nhà, cầu và cơ sở hạ tầng khác được các kỹ sư đảm bảo thông qua việc sử dụng các mối nối giãn nở trong thiết kế và thi công các cấu kiện bê tông. Tuổi thọ và chức năng của bê tông cốt thép phụ thuộc vào vị trí và việc bảo dưỡng thích hợp của các mối nối này.

Khoảng cách lớn nhất giữa các mối nối giãn nở trong các kết cấu bê tông cốt thép

Các mối nối giãn nở, khoảng cách giữa chúng được xác định theo giá trị khả năng chống nứt, được đặt giữa các tòa nhà, trong đó khung của chúng bao gồm các sản phẩm ứng suất trước của nhóm thứ nhất và thứ hai về khả năng chống nứt. Trong một tòa nhà được sưởi ấm, khoảng cách giữa các lần cắt không được lớn hơn:

• đối với các kết cấu đúc sẵn – 150 m;
• đối với các kết cấu liền khối đúc sẵn và liền khối – 90 m.

20% sẽ bị trừ khỏi các giá trị đã cho nếu tòa nhà không được sưởi ấm.

Các kết cấu kéo dài dọc theo mặt tiền và mặt cắt ngang được chia thành các khối riêng biệt bằng các mối nối giãn nở. Các kích thước không được tính toán khi các thông số số thiết kế nhỏ hơn các chỉ số tương ứng từ Bảng 1 (ở nhiệt độ không khí từ -40 độ C trở lên). Điều sau được chấp nhận nếu kết cấu bao gồm cả sản phẩm không ứng suất và ứng suất trước, mỗi sản phẩm thuộc nhóm thứ ba về khả năng chống nứt. Bảng 1 hiển thị khoảng cách tối đa giữa các bộ ngắt biến dạng có thể được bỏ qua trong các kết cấu bê tông cốt thép.

Khoảng cách giữa các mối nối trong các tòa nhà bê tông cốt thép một tầng có thể được kéo dài thêm 20% so với thông tin được trình bày trong Bảng 1. Khi xây dựng các thanh giằng thẳng đứng trong các kết cấu khung nằm ở trung tâm của một khối riêng biệt, dữ liệu bảng cũng được áp dụng. Bằng cách định vị các mối nối này dọc theo các cạnh của khối, công việc của khung trở nên giống với một cấu trúc rắn hơn khi tính đến các biến dạng điển hình.

Chúng được thực hiện như thế nào?

Mặt cắt co ngót do nhiệt độ (trầm tích-địa chấn) của một công trình có thể được tạo ra bằng cách kết hợp các mối nối co ngót và nhiệt (trầm tích và địa chấn). Tòa nhà được chia thành hai phần: phần đầu tiên chia tòa nhà thành các phần bằng nhau theo chiều dài và chiều rộng từ mái đến đỉnh móng. Trong bê tông cốt thép, một phần thẳng đứng của sàn và tường có chiều rộng từ 20 đến 30 mm cung cấp biến dạng cho phép. Vật liệu kỵ nước có tính đàn hồi có trong không gian trống này. Khoảng hở thích hợp được hình thành bằng cách lắp đặt các cột và dầm ghép đôi ở các phần liền kề của các tòa nhà gần đó.

Ngay cả khi các khối trong tòa nhà được nối với nhau bằng một nhịp chèn, thì vẫn có một mối nối lún trong các tòa nhà có các khối được lắp đặt ở các loại đất và chiều cao khác nhau. Bằng cách chèn các khối gỗ tẩm bitum vào ván khuôn, sự giãn nở nhiệt của đá gia cố trong khu vực mù được bù đắp bằng sự phân mảnh lên đến bậc 2 mét. Mố tường ván khuôn được làm di động và kín. Khi diện tích phòng vượt quá 30 m2, có thể xảy ra biến dạng co ngót ở sàn bê tông.

Các vết nứt xuất hiện khi bê tông giãn nở trong quá trình đông cứng. Vật liệu có thể bị vỡ dọc theo các vết cắt đã tạo hoặc bên dưới chúng ở độ sâu khi bề mặt vữa được cắt ở độ sâu từ 1/4 đến 1/2 chiều cao. Khu vực vữa có thể dài tới sáu mét ở một bên và rộng tới một:1.5 ở bên kia. Các van điều tiết co ngót vật liệu và giãn nở theo chiều ngang do nhiệt được lắp đặt trong các mối nối kết cấu của bê tông đổ vào các thời điểm khác nhau và trong các mối nối làm bằng các vật liệu khác nhau được đặt trên sàn.

Dọc theo chu vi của phòng, các mối nối cách nhiệt chia vữa bê tông ra khỏi các bức tường theo toàn bộ chiều cao của nó. Vật liệu đàn hồi được đưa vào vết cắt hoặc để trống. Theo cách tương tự, việc cắt mối nối sẽ tách lớp vữa trên sàn khỏi cột và cầu thang. Các mối nối chia các tấm sàn liền khối khỏi khung đỡ của kết cấu. Việc tìm chiều rộng của một thành phần sàn điển hình được hỗ trợ bằng các phép tính.

Những loại mảnh vỡ này được đổ vào trần giữa các tầng. Vật liệu và hợp chất chống thấm đàn hồi được sử dụng để lấp đầy các khoảng trống, sau đó được bịt kín. Các mối nối giãn nở cũng tách các móng băng thành các thành phần độc lập trên toàn bộ chiều cao của chúng. Chúng phải cung cấp khả năng chống thấm đáng tin cậy cũng như bù tải và ứng suất. Dự án xác định số lượng và tần suất của các phần móng. Loại đất xác định bước cắt của móng.

Ví dụ, 15 m đối với những phần nhô lên và 30 m đối với những phần nhô lên nhẹ. Chất trám khe phải có khả năng giữ được độ đàn hồi và độ chặt theo thời gian. Các cấu trúc thẳng đứng của tường bên trong và bên ngoài chia chúng thành các ngăn bằng cách tạo thành các phần nằm ngang.

Chiều cao ngăn lên tới 20 mét đối với tường mặt tiền chịu lực và lên tới 30 mét đối với tường bên trong. Bên trong các lỗ khung này, một chiếc thìa được định vị, được bọc hai lần trong vật liệu pacli và được bịt kín bằng đất sét. Phạm vi chiều rộng của chúng là từ 3 mm đến 100 cm, tùy thuộc vào loại mối nối.

Khi nói đến khả năng phục hồi và tuổi thọ của kết cấu bê tông cốt thép, khe co giãn là rất cần thiết. Các mối nối này ngăn chặn các vết nứt xấu xí và có thể nguy hiểm hình thành bằng cách cho phép bê tông giãn nở và co lại tự nhiên. Điều này kéo dài tuổi thọ của vỉa hè, cầu và tòa nhà đồng thời cải thiện tính toàn vẹn về mặt cấu trúc của chúng.

Bê tông có các mối nối giãn nở được lắp đặt và thiết kế đúng cách chắc chắn sẽ có khả năng phục hồi trước những thay đổi về nhiệt độ và các ứng suất môi trường khác. Điều này đặc biệt quan trọng ở những khu vực có thời tiết khắc nghiệt vì bê tông có thể giãn nở và co lại đáng kể do nhiệt. Ứng suất phát sinh từ các chuyển động này có thể gây ra hỏng hóc về mặt cấu trúc nếu không có các mối nối này.

Để đảm bảo các mối nối giãn nở tiếp tục hoạt động bình thường, cần phải bảo dưỡng và kiểm tra thường xuyên. Khả năng thích ứng với các chuyển động của các mối nối này có thể bị suy giảm theo thời gian do sự xuống cấp của vật liệu được sử dụng trong chúng. Đảm bảo sức khỏe tổng thể của cấu trúc được bảo vệ bằng cách sửa chữa và thay thế khe co giãn kịp thời.

Đó là một động thái khôn ngoan và chủ động để bao gồm các khớp mở rộng trong thiết kế các cấu trúc bê tông cốt thép. Chúng ta có thể tạo ra các cấu trúc kiên cường đòi hỏi ít sửa chữa và thường xuyên hơn bằng cách nhận ra và giải quyết các đặc điểm vốn có của bê tông. Cuối cùng, kế hoạch cẩn thận này dẫn đến một cơ sở hạ tầng đáng tin cậy và an toàn hơn.

Video về chủ đề

Niêm phong các đường nối giữa một nhà ở nông thôn với veloterm và thành phần chất trám đặc biệt.

Maurer Sohne DS-160, các khớp mở rộng DS-240 đang được xây dựng

Các khớp mở rộng trong Masonry. Tại sao và làm thế nào?