Деформационные швы в железобетонных конструкциях расстояние

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.

В п.1.19 пособия к СНиП 2.03.01-84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры» дано указание по определению расстояния между температурно-усадочными швами и приведена методика расчета коэффициента б (дельта). В комментарии к пособию указано, что «с 01.03.2004 г. статус не определен, привязан к неактуализированному документу».

Разъясните методику расчета указанного расстояния между температурно-усадочными швами согласно действующим нормативам.

Взамен СНиП 2.03.01-84 сейчас действует СП 63.13330.2012. Согласно п. 10.2.3, в конструкциях зданий и сооружений следует предусматривать их разрезку постоянными и временными температурно-усадочными швами, расстояния между которыми назначают в зависимости от климатических условий, конструктивных особенностей сооружения, последовательности производства работ и т.п. При неравномерной осадке фундаментов следует предусматривать разделение конструкций осадочными швами. Методики расчета представлены в Пособии к СП 63.13330.2012.

В действующих нормативах методика расчета расстояния между температурно-усадочными швами отдельно не выделена. Для определения необходимых расстояний можно применить п.1.17 СНиП 2.03.04-84 «Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур», действующего по настоящее время.

СНиП 2.03.04-84
________________
Зарегистрирован Росстандартом в качестве СП 27.13330.2010. –
Примечание изготовителя базы данных.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОВЫШЕННЫХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СНиП 2.03.04-84 с СП 27.13330.2011см. по ссылке.
– Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

РАЗРАБОТАНЫ НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. А. Ф. Милованов руководитель темы; кандидаты техн. наук В. Н. Горячев, В. М. Милонов, В. Н. Сямойленко) с участием ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР (В. А. Тарасова), Макеевского ИСИ Минвуза Украинской ССР (канд. техн. наук А. П. Кричевский), Харьковского Промстройннипроекта Госстроя СССР (кандидаты техн. наук И. Н. Заславский, С. Л. Фомин).

ВНЕСЕНЫ НИИЖБ Госстроя СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (В. М. Скубко).

С введением в действие СНиП 2.03.04-84 "Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур" с 1 января 1986 г. утрачивает силу "Инструкция по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур" (СН 482-76).

При пользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале Бюллетень строительной техники Госстроя СССР и информационном указателе Государственные стандарты СССР Госстандарта.

Настоящие нормы и правила распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях систематического воздействия повышенных (от 50 до 200°С включительно) и высоких (свыше 200°С) технологических температур (далее – воздействия температур).

Нормы устанавливают требования по проектированию указанных конструкций, изготовляемых из конструкционного тяжелого бетона средней плотности от 2200 до 2500 включительно (далее – обычный бетон) и из жаростойкого бетона плотной структуры средней плотности 900 и более.

Требования настоящих норм не распространяются на конструкции из жаростойкого бетона ячеистой структуры.

Проектировать железобетонные дымовые трубы, резервуары и фундаменты доменных печей, работающие при воздействии температуры свыше 50°С, следует с учетом дополнительных требований, предъявляемых к этим сооружениям соответствующими нормативными документами.

Основные буквенные обозначения, принятые в настоящих нормах согласно СТ СЭВ 1565-79, приведены в справочном приложении 1.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

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.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.5. Бетонные и железобетонные конструкции, работающие в условиях воздействия повышенных и высоких температур, следует рассчитывать на основе положений СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований, изложенных в настоящих нормах и правилах.

При расчете бетонных и железобетонных конструкций необходимо учитывать изменения механических и упругопластических свойств бетона и арматуры в зависимости от температуры воздействия. При этом усилия, деформации, образование, раскрытие и закрытие трещин определяют от воздействия нагрузки (включая собственный вес) и температуры.

Расчетные схемы и основные предпосылки для расчете бетонных и железобетонных конструкций должны устанавливаться в соответствии с условиями их действительной работы в предельном состоянии с учетом в необходимых случаях пластических свойств бетона и арматуры, наличия трещин в растянутом бетоне, а также влияния усадки и ползучести бетона как при нормальной температуре, так и при воздействии повышенных и высоких температур.

1.6. Расчет конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных и высоких температур, должен производиться на все возможные неблагоприятные сочетания нагрузок от собственного веса, внешней нагрузки и температуры с учетом длительности их действия и в случав необходимости – остывания.

Расчет конструкций с учетом воздействия повышенных и высоких температур необходимо производить для следующих основных расчетных стадий работы:

кратковременный нагрев – первый разогрев конструкции до расчетной температуры;

длительный нагрев – воздействие расчетной температуры в период эксплуатации.

Расчет статически определимых конструкций по предельным состояниям первой и второй групп (за исключением расчета по образованию трещин) следует вести только для стадии длительного нагрева. Расчет по образованию трещин необходимо производить для стадий кратковременного и длительного нагрева с учетом усилий, возникающих от нелинейного распределения температуры бетона по высоте сечения элемента.

Расчет статически неопределимых конструкций и их элементов по предельным состояниям первой и второй групп должен производиться:

а) на кратковременный нагрев конструкции по режиму согласно СНиП III-15-76*, когда возникают наибольшие усилия от воздействия температуры (см. п. 1.10). При этом жесткость элементов в конструкции определяется по указаниям пп. 4.17 и 4.18 как от кратковременного действия всех нагрузок и в зависимости от скорости нагрева;
_____________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 3.03.01-87. – Примечание изготовителя базы данных.

б) на длительный нагрев – воздействие на конструкцию расчетной температуры в период эксплуатации, когда происходит снижение прочности и жесткости элементов в результате воздействия длительного нагрева и нагрузки.

При этом жесткость элементов определяется по указаниям пп. 4.17 и 4.18 как от длительного воздействия всех нагрузок.

Расчетная технологическая температура принимается равной температуре среды цеха или рабочего пространства теплового агрегата, указанной в задании на проектирование.

Расчетные усилия и деформации от кратковременного и длительного нагревов определяются с учетом коэффициента надежности по температуре по указаниям п. 1.27.

1.7. Величины нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности, коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные длительные, кратковременные, особые следует принимать в соответствии с требованиями СНиП II-6-74 с учетом дополнительных указаний СНиП 2.03.01-84.

Нагрузки и воздействия температуры, учитываемые при расчете конструкции по предельным состояниям первой и второй групп, следует принимать по табл. 1 и 2.

При расчете по прочности в необходимых случаях должны учитываться особые нагрузки с коэффициентами надежности по нагрузке , принимаемыми по соответствующим нормативным документам. При этом усилия, вызванные действием температуры, не учитываются.

1.8. К трещиностойкости конструкций (или их частей) должны предъявляться требования СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных указаний настоящего пункта.

Категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций в зависимости от условий их работы, вида арматуры, а также величины предельно допустимой ширины раскрытия трещин с учетом воздействия температуры на элементы, эксплуатируемые в условиях неагрессивной среды, для обеспечения сохранности арматуры приведены в табл. 3.

1.9. Определение усилий в статически неопределимых конструкциях от внешней нагрузки, собственного веса и воздействия повышенных и высоких температур производят по правилам строительной механики методом последовательных приближений. При этом жесткость элементов определяют с учетом неупругих деформаций и наличия трещин в бетоне от одновременного действия внешней нагрузки, собственного веса и температуры.

1.10. При кратковременном нагреве усилия от воздействия температуры в элементах статически неопределимых конструкций должны определяться в зависимости от состава бетона (см. табл. 9) и температуры нагрева, вызывающей наибольшие усилия:

а) при нагреве бетона № 1 свыше 50 до 250°С – по расчетной температуре;

б) при нагреве бетонов № 2-11, 23 и 24 свыше 200 до 500°С по расчетной температуре; при нагреве свыше 500°С – при 500°С;

в) при нагреве бетонов № 12-21, 29 и 30 свыше 200 до 400°С – по расчетной температуре, при нагреве свыше 400°С – при 400°С.

Для конструкций, находящихся на наружном воздухе, расчет наибольших усилий от воздействия температур выполняют по расчетной температуре воздуха по требованию п. 1.40.

Статическая схема конструкции

и расчетная стадия работы

Нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке

, температурные воздействия
и коэффициенты надежности по температуре ,
принимаемые при расчете