Деформационные швы в зданиях расстояние

Деформацией называют изменение формы или размеров материального тела (или его части) под действием каких-либо физических факторов (внешних сил, нагревания и охлаждения, изменение влажности от других воздействий). Некоторые виды деформаций названы в соответствии с наименованиями воздействующих на тело факторов: температурные, усадочные (усадка — сокращение размеров материального тела при потере влаги его материалом); осадочные (осадка — оседание фундамента при уплотнении грунта под ним) и др. Если под материальным телом понимать отдельные конструкции или даже конструктивную систему в целом, то подобные деформации при определенных условиях могут служить причиной нарушений их несущей способности или потери ими эксплуатационных качеств.

Здания большой протяженности подвержены деформациям под влиянием многих причин, например: при большой разнице в нагрузке на основание под центральной частью здания и боковыми его частями, при разнородном грунте в основании и неравномерной осадке здания, при значительных тем­пературных колебаниях наружного воздуха и других причинах. В этих случаях в стенах и других элементах зданий могут появиться трещины, которые снижают прочность и устойчивость здания. Для преду­преждения появления трещин в зданиях устраиваются деформационные швы, которые разрезают здания на отдельные отсеки.

Осадочные швы делаются в тех местах, где можно ожидать неравномерной осадки разных частей зданий: на границах участков с разной нагрузкой на основание, что обычно является следствием перепада высоты зданий (при разнице высот более 10м устройство осадочных швов является обязательным), на границах участков с разной очередностью застройки, а также в местах примыкания новых стен к существующим, на границах участков, расположенных на разнородных основаниях, во всех прочих случаях, когда можно ожидать неравномерной осадки смежных участков здания.

Конструкция осадочного шва должна обеспечивать свободу вертикального перемещения одной части здания относительно другой. Поэтому осадочные швы в отличие от температурных устраивают не только в стенах, но и в фундаменте здания, а также в перекрытиях и крыше. Таким образом, осадочные швы прорезают здание насквозь, разделяя его на отдельные части.

В зависимости от назначения различают следующие деформационные швы: усадочные, температурные, осадочные и антисейсмические.

Усадочные швы. В монолитных бетонных или железобетонных стенах при схватывании (твердении) бетона происходит уменьшение его объема, так называемая усадка, которая влечет за собой появление трещин. Поэтому в зданиях с такими стенами делают швы независимо от колебаний температуры воздуха, которые называются усадочными.

Температурные швы. При значительных изменениях темпера­туры наружного воздуха в зданиях, имеющих большую длину, происходят деформации. Летом от нагревания здания удлиняются и расширяются, а зимой при охлаждении сокращаются. Эти деформации небольшие, но они могут привести к появлению трещин. Во избежание этого здания расчле­няются температурными швами, перерезывающими их поперек или вдоль по всей высоте до фундаментов. В фундаментах температурные швы не устраи­ваются, так как они. находясь в грунте, не подвержены значительным изме­нениям температуры воздуха. Температурные швы должны обеспечивать горизонтальное Перемещение отдельных частей здания, которые они разъе­диняют.

Расстояние между температурными швами колеблется в весьма широких пределах (от 20 до 200 мм).

Осадочные швы. Во всех случаях, когда можно ожидать неравно­мерную и неодинаковую по величине и времени осадку смежных частей здания, устраивают осадочные швы.

Такая осадка может быть, например:

а) на границах участков с разной нагрузкой на основание вследствие различных нормативных нагрузок или при различной этажности здания (при разнице высот более 10 м или более 3 этажей);

б) на границах участков с разнородным основанием (песчаные грунты дают небольшую и кратковременную осадку, а глинистые – большую и длительную);

в) на границах участков с разной очередностью возведения отсеков зда­ния (обжатые и необжатые грунты);

г) в местах примыкания вновь возводимых стен к существующим;

д) при сложной конфигурации здания в плане;

е) в некоторых случаях при динамических нагрузках.

Конструкция осадочного шва должна обеспечивать свободу вертикального перемещения одной части здания относительно другой, поэтому осадочные швы в отличие от температурных устраивают не только в стенах, но и в фундаменте здания, а также в перекрытиях и крыше. Таким образом, осадочные швы прорезают здание насквозь, разделяя его на отдельные части.

Если в здании необходимы температурные и осадочные швы, то они обычно совмещаются и тогда называются температурно-осадочными. Температурно-осадочные швы должны обеспечивать горизонтальное и вертикаль­ное перемещение частей зданий. Они могут быть температурно-осадочными и только осадочными швами.

Антисейсмические швы. В районах, подверженных земле­трясениям, здания для независимой осадки их отдельных частей разрезают на отдельные отсеки антисейсмическими швами. Эти отсеки должны пред­ставлять собой самостоятельные устойчивые объемы, для чего по линиям антисейсмических швов располагаются двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в несущий остов соответствующего отсека. Эти швы проектируются в соответствии с указаниями ДБН.

Антисейсмические швы могут совмещаются с температурными при необходимости последних.

Конструктивные решения деформационных швов в зданиях

а – температурный шов в одноэтажном каркасном здании; б – осадочный шов в одноэтажном каркасном здании

в – температурный шов в зданиях при поперечных несущих крупнопанельных стенах; г – температурный шов в многоэтажном каркасном здании; д, е, ж, – варианты температурных швов в каменных стенах

1 – колона; 2 – несущая конструкция покрытия; 3 – плита покрытия; 4 – фундамент под колону; 5 – общий фундамент под две колонны; 6 – панель стены; 7 – панель-вставка; 8 – несущая стеновая панель; 9 – плита перекрытия; 10 – термовкладыш.

Максимальное расстояние между температурными швами

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась – это был конец пары: "Что-то тут концом пахнет". 8428 – | 8040 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Современные промышленные здания отличаются большими размерами в плане. При повышении темпера­туры конструкции зданий (стены, перекрытии, по­крытия и др.) расширя­ются или уменьшаются в размерах (при понижении температуры). В резуль­тате в конструкциях воз­никают вредные темпера­турные напряжения.

Для их предупрежде­ния устраивают темпера­турные швы, которые раз­резают здание по высоте на отдельные секции, не связанные друг с другом. Температурный шов раз­резает все элементы зда­ния кроме фундамента, так как находящиеся в земле фундаменты не подвергаются резким ко­лебаниям температуры.

Расстояние между тем­пературными швами ус­танавливают в соответствии с нормами, в отапливаемых зданиях температурные швы обычно предусматривают при длине здания более 72 м. Для каркасного здания наиболее простое решение температурного шва – установка спаренных колонн. Различают продольные и поперечные температурные швы. Продольные температурные швы в зданиях с железобетонными каркасами чаще устраивают со вставкой, поперечные – с «нуле­вой» привязкой (рис. 2.15).

Рис. 2.15. Конструкция деформационного шва для многоэтажных зданий.

Из-за сжимаемости грунтов под фундаментами происходит осадка здания. Если отдельные части здания оседают неодинаково, то в них могут образоваться трещины. Для предупреждения этих деформаций здание разделяют на отдельные объемные части, между которыми оставляют осадочные швы Их устраивают также в местах сопряжения участков зданий, расположенных на разнородных грунтах, пристраиваемых к существующему зданию, при разнице в высоте (пристройка бытовых помещений к производственному зданию) и других случаях, когда можно ожидать неравномерную осадку.

Конструктивно осадочные швы в каркасных зданиях решаются так же, как и температурные, но они разрезают и фундамент до подошвы. Температурные и осадочные швы называют дефор­мационными.

2.12. Конструктивные решения сборных каркасных железобетонных зданий

Каркас одноэтажного производственного безмостового здания состоит из защемленных в фундаменты колонн, объединенных в пределах температурного блока стропильными и под­стропильными конструкциями, а также пли­тами или связями покрытия. Защемление ко­лонн предусматривается заделкой их в стака­ны фундаментов, отметка верха которых при­нята 0,15м. В зданиях этого типа вертикаль­ные связи по колоннам не устанавливают. В зданиях могут при­меняться подвесные краны грузоподъем­ностью до 5т.

Длину температурного блока зданий с наружным отводом воды следует устанавли­вать не более 60м, с внутренним отводом воды – в зависимости от пролета и отметки верха колонн, но не более 72м.

В зданиях длиной более 72м следует предусматривать поперечные температурные швы каркаса на парных колоннах. Парные колонны в темпе­ратурном шве смещены от соответствующей координационной оси на 500мм.

Стены зданий принимают навесными па­нельными или самонесущими (см рис. 2.16)

Примеры поперечных разрезов зданий высо­той до 9,6м приведены на рисунке 2.17.

На рисунке 2.18 показан фрагмент каркаса одноэтажного здания этого типа со стропиль­ными конструкциями в виде железобетонных безраскосных ферм, подстропильными ферма­ми и связями. Шаг колонн по крайним коорди­национным осям составляет 6м, по средним – 12м. Плиты покрытия опираются на дополни­тельные стойки верхнего пояса стропильных ферм и стальные стойки, привариваемые к закладным деталям опорных узлов. Такая кон­струкция позволяет организовать плоскую кровлю с уклоном покрытий 3,3% для пролета 18м и 5% для пролета 24м.

Конструкции рамных каркасов многоэтажных производственных зданий разработаны по сериям 1.420-12 (дополнение к серии ИИ-20/70) и 1.420-64. Габаритные схемы каркасов по серии 1.420-12 предусматривают две сетки колонн 66 и 96 м, а по серии 1.420.6 – одну сетку колонн 126 м.

Верхние этажи зданий, конструкции кото­рых разработаны по серии 1.420-12, при необ­ходимости размещения подвесных или опор­ных мостовых кранов могут быть спроектиро­ваны с сеткой колонн 126 или 186 м (рис. 2.19). При этом покрытие выполняют из конструкций одноэтажных зданий.

Число пролетов в поперечном разрезе здания ограничивается предельной шириной 60м. Длина зданий (температурных блоков) также не должна превышать 60м

ВАРИАНТ 1 продольный разрез 1-1 и пример решения фасада

поперечный разрез 2-2 и пример решения фасада

продольные разрезы 3-3 и примеры решения фасадов

при скатной и плоской кровлях

поперечные разрезы 4-4 и примеры решения фасадов

при скатной и плоской кровлях

1 – колонны крайних рядов, 2 – колонны средних рядов, 3 – стропильные конструкции (балки, фермы), 4 – балки покрытия; 5 – колонны концевого фахверка; 6 – колонны продольного фахверка; 7 – панели наружных стен; 8 – возможное положение светоаэрационных фонарей

Рис. 2.16. Одноэтажные производственные здания без опорных мостовых

кранов высотой до 9,6 м.

Р

Рис. 2.18. Фрагмент каркаса одноэтажного здания (Н=12; 13,2; 14,4м) с подстропильными фермами и связями

1 – крайняя колонна (шаг 6 м); 2 – стропильная ферма (пролет 18, 24 м); 3 – плиты покрытия; 4 – стальная стойка для опирания плит покрытия; 5 – подстропильная ферма; 6 – средняя колонна (шаг 12м); 7 – связи по средним рядам колонн (портальная решетка); 8 – связи по крайним рядам колонн (крестовые связи); 9 – распорки по крайним рядам колонн.

ис. 2.17. Одноэтажное здание: а – без кранового оборудования с наружным водостоком; б – с подвесными кранами с внутренним водостоком.

Длина температурных отсеков – до 72м. Высота всех рядовых этажей исчисляется от пола до пола; высота верхнего этажа с увеличенным пролетом – от пола до низа стропильных конструкций покрытия

Рис. 2.19. Примеры рамных каркасов многоэтажных производственных зданий: а – каркасы с регулярной сеткой колонн; б – каркасы с увеличенным пролетом в верхнем этаже

Параметры рамных каркасов многоэтажных производственных зданий

Полезная нагрузка, кН/м 2

Высота этажей, м

Дополнительная высота первого этажа, м

Дополнительная высота верхнего этажа, м

Крановое оборудование верхнего этажа с сеткой колонн до 246м

подвесной кран г.п. до 5т,

мостовой кран г.п. до 10 т

Здания большей длины должны быть разделены тем­пературными швами на блоки длиной не более 60м. По высоте эти здания могут иметь от трех до пяти этажей. Высота этажей в зависи­мости от сетки колонн. В одном здании высота первого и последующих этажей может быть принята различной. Верхний этаж при наличии в нем подвесных кранов имеет высоту 7,2м, а при опорных мостовых – 10,8м. Высота верхнего этажа с увеличенной сеткой колонн измеряется от пола до низа конструкций покрытия.

Привязка крайних колонн к продольным координационным разбивочным осям принята «нулевой», привязка средних колонн – осевая. В соответствии с привязкой колонн продоль­ные наружные стены имеют «нулевую» при­вязку. «Нулевая» привязка крайних колонн вызвана применением в верх­них этажах с увеличенным пролетом (зальные помещения) конструкций покрытий одноэтаж­ных зданий, разработанных с учетом «нуле­вой» привязки колонн.

Вариант с опиранием плит

на полки ригелей

Вариант с опиранием плит на верх ригелей

Пример решения связей по продольному направлению разбивочных осей

Ригели таврового и прямоугольного сечения колонн

Пунктиром показана форма ригелей, устанавливаемых по крайним рядам к

Пунктиром показан второй выпуск арматуры(сдвоеные выпуски) для ригелей в зданиях пролетомl=12

Плиты перекрытий и покрытий

Закладные детали для крепления плит в ригелях таврового и прямоугольного седений устанавливаются в зависимости от положения ригелей в каркасе здания

В серии 1.420-12 привязка колонн торцевых рам и рам у температурных и деформацион­ных швов принята со смещением геометри­ческих осей колонн с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500мм. Торцевые на­ружные стены имеют «нулевую» привязку.

Поперечные температурные швы следует выполнять, совмещая ось шва с разбивочной осью. Привязка парных колонн, также как и колонн торцевых рам, принята со смещением 500 мм внутрь здания.

Рамные каркасы спроектированы с между­этажными перекрытиями двух типов: с опиранием плит на полки ригелей (тип I) и с опиранием плит на верх ригелей (типII). Между­этажные перекрытия типаIимеют высоту 900мм, междуэтажные перекрытия типаII– 1300мм (включая толщину пола 100мм). Для перекрытия обоих типов применяют одинаковые колонны. Разница в отметках консолей колонн компенсируется глубиной заложения фундаментов (Рис. 2.20).

Перекрытия типа IIприменяются только для сетки колонн 66 м при высоте этажей 4,8м и более. Эти перекрытия используют также в типовых чертежах этажерок (много­этажные каркасы без наружных ограждающих конструкций), которые были разработаны на основе серии ИИ-20.

В серии 1.420-6 междуэтажные перекрытия спроектированы с ребристыми плитами высо­той 300 и 400мм (см. рис. 2.20) и с много­пустотными плитами, образующими гладкий потолок. В обоих случаях плиты опираются на полки ригелей. Все ригели имеют сечение высотой 800мм. Ригели пролетом 6м изготовляют без предварительного напря­жения, ригели пролетами 9 и 12м – с предва­рительным напряжением. Междуэтажные пере­крытия спроектированы из двух типоразмеров плит: основной плиты шириной 1500мм и доборной плиты шириной 750мм.

Высота всех ребристых плит 400 мм. Длина плит, укладываемых по верху ригелей, 6м, на полки ригелей – 5,55м, а у торцов здания и деформационных швов – 5,05 м. Жесткость диска перекрытий, кроме приварки плит к закладным деталям ригелей, между собой и к колоннам, создается также замоноличиванием всех швов между элементами перекрытия. В серии 1.420-6 междуэтажные перекрытия спроектированы с ребристыми и многопустот­ными плитами. На рисунке 2.20 ригель для сетки колонн 126 м показан для опирания реб­ристых плит.

В настоящее время разработаны конструк­ции рамных каркасов, которые имеют колонны с треугольными консолями, значительно улучшающими внутренний интерьер зданий. Остальные элементы каркасов используются из номенклатуры железобетонных изделий серий 1.420-12 и 1.420-6 (см. рис. 2.21).

Лестничные клетки, спроектированные для серий 1.420-12 и 1.420-6, не связаны с конструк­циями каркаса здания. Лестницы состоят из маршей и площадок, опирающихся на кирпич­ную шахту. Лестничные марши – бескосоур-ные, без накладных проступей. Высота подъема марша 1200мм кратна высотам этажей; ширина марша 1150, 1350 и 1750мм; размер ступеней 150300 мм. Ограждение лестниц металлическое в виде готовых изделий без поворотных элементов в плане. Основные стойки ограждения привариваются к заклад­ным деталям, устанавливаемым в торцах лест­ничных маршей и в ребре верхней площадки (см. рис. 2.22).

Колонна – по крайним разбивочным осям, опирание плит – на полки ригеля

Колонна – по средним разбивочным осям, опирание плит – на полки ригелей

Колонна – по крайним разбивочным осям, опирание плит – по верху ригелей

Опирание ригелей на колонны с

треугольными консолями

Колонна – по средним разбивочным осям, опирание плит – по верху ригелей

Колонна крайнего ряда

(верхний этаж)

Рис. 2.21. Детали сопряжения конструктивных элементов несущего

каркаса и перекрытий

Для высоты этажей 6 и 7,2 м

Для высоты этажей 6 и 4,8 м

План лестничной клетки (пример) Номенклатура ж.б. конструкций лестниц

Деформационные швы

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.

Железобетонные конструкции с изменением температуры деформируются — укорачиваются или удлиняются, а вследствие усадки бетона только укорачиваются. При различной осадке в вертикальном направлении части конструкций смещаются.
Железобетонные конструкции представляют собой в большинстве случаев статически неопределимые системы и поэтому в них от изменения температуры, усадки бетона, а также от неравномерной осадки фундаментов возникают дополнительные усилия, которые могут приводить к появлению трещин или расстройству частей конструкции.

В целях уменьшения усилий от температуры и усадки железобетонные конструкции разделяют по длине и ширине на отдельные части (блоки) деформационными швами. Если расстояние междудеформационными швами не превышает пределов, указанных в таблице смотри ниже, то для обычных конструкций, а также предварительно напряженных 3-й категории трещиностойкости расчет на температуру и усадку можно не производить.

Наибольшие расстояния между деформационными швами в железобетонных конструкциях в м, допускаемые без расчета

Для предварительно напряженных конструкций 1-й и 2-й категорий трещиностойкости расстояния между деформационными швами должны во всех случаях устанавливаться исходя из расчета конструкций
на трещиностойкость.
Деформационные швы, чтобы обеспечить свободную деформацию частей конструкции, выполняются по всей высоте здания — от кровли до верха фундамента, разделяя при этом перекрытия и стены. Обычно деформационный шов делают шириной 2—3 см, заполняя его толем, руберойдом (в несколько слоев) или просмоленной паклей.
Наиболее правильный и четкий деформационный шов как в сборных, так .и в монолитных конструкциях создается устройством парных колонн и парных балок по ним (рис.1, а, б).

Этот шов очень удобен в каркасных зданиях, особенно при тяжелых или динамических нагрузках на перекрытиях.
Осадочные швы устраиваются между частями зданий, основанными на различных по качеству грунтах или сильно отличающимися по высоте. Такие швы проводятся и через фундаменты. При примыкании вновь
возводимого здания к старому осадочные швы также необходимы.
Хорошее конструктивное решение осадочного шва достигается устройством встречных консолей балок и соответствующей раздвижкой парных колонн, опирающихся на независимые фундаменты (рис. 1, в).
Возможно устройство в промежутке между двумя частями зданий вкладного пролета из плит и балок (рис.1,г). При описанных конструкциях осадочного шва разность осадок фундаментов не вызывает усилий или повреждений частей здания.

В монолитных (перекрытиях возможны температурно-усадочные швы, устраиваемые путем свободного опирания конца балки одной части здания на консоль, образованную продолжением балки другой части (рис.2, а). При таких швах во избежание повреждений консолей вследствие трения необходимо тщательное выполнение соприкасающихся частей.
Деталь армирования сварными каркасами консолей балки у деформационного шва приведена на рис. 2, б.

Деформационные швы должны предусматриваться в каналах и тоннелях, расстояния между деформационными швами определяются расчетом, но не менее 50 м. Примеры узлов температурных швов смотри ниже.