Деформационный шов 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.

В железобетонных конструкциях деформационный шов используется для снижения давления на элементы в тех местах, где может произойти деформация материала. Причиной нарушения изначального состояния изделия могут стать температурные колебания, очаговая усадка грунта, сейсмическая активность и прочие воздействия, создающие собственные небезопасные нагрузки, которые уменьшают несущую функцию конструкции.

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.

Максимальный промежуток между швами

Расчет на усадку и температурные показатели не проводится для стандартных конструкций и имеющих трещиностойкость третьей категории, если межшовное расстояние меньше установленных пределов.

Деформационные промежутки могут располагаться вертикально и горизонтально. Без расчета в монолитных конструкциях между деформационными швами расстояния являются приемлемыми, если соответствуют следующим параметрам:

• Каркасные сборные конструкции, включающие элементы из дерева и металла: 60 м для отапливаемых и 40 м для наружных построек.
• Сплошные сборные: 50 м для утепленных и 30 м для неотапливаемых сооружений.
• Каркасные цельные строения из тяжелого бетона: 50 м и 30 м, из легкого — 40 м и 25 м.
• Сплошные монолитные конструкции из твердого состава: 40 м и 25 м, из ячеистого — 30 м и 20 м.

Размер блоков в строении из железобетона определяется нормами, установленными следующими справочными материалами:

• Пунктом 1.17 СНиП 2.03.04−84, п. 6.27 СП 27.13330.2011, СП 52−110−2009.
• Пунктом пособия 1.19 (1.22) к СНиП 2.03.01−84. Здесь берутся во внимание характеристики здания. Отапливаемые сооружения из монолитного железобетона могут иметь длину блока до 90 м.
• Дополнением к СНиП 2.08.01−85. Пунктами 1.16 и 1.18 из выпуска 3 по проектированию зданий жилого типа.

В железобетонных монолитных конструкциях деформационные швы с трещиностойкостью 1 и 2 категории имеют свои особенности размещения:

• Без исключения устанавливаются после расчетов на трещиностойкость конструкции.
• Размещаются на здании по всей высоте, что позволяет деформации проходить свободно на отдельных частях сооружения. Швы проходят от вершины фундамента до начала кровли, разделяя стены и возможные перекрытия.
• Стандартная ширина шва составляет 2−3 см, он
• заполняется несколькими слоями рубероида, паклей, пропитанной смолой или толем.

Установка парных балок на двух колоннах обеспечивает оптимальный и правильный температурный шов в конструкциях монолитного и сборного типа. В каркасных сооружениях он более удобен при возникновении динамических и больших нагрузок на элементы перекрытия.

Размещение осадочных разделителей необходимо между элементами зданий, расположенными на грунтах с разной высотой и качеством. В этом случае они проходят и через фундамент. В железобетонных конструкциях усадочно-температурные швы также требуются, если проводится соединение старого здания и новой пристройки.

Раздвижка пар колонн с опорой на отдельные фундаменты и установка встречных балочных консолей позволяет создать оптимальный по качеству деформационный разделитель. Можно разместить между частями строения вкладной пролет, созданный из балок и плит.

Все представленные варианты исключают разрушение материала зданий и повышение нагрузки на отдельные элементы конструкции.

В строениях монолитного типа возможна следующее формирование усадочного шва: конец балки от одной части сооружения опирается свободно на консоль, являющуюся продолжением перекладины другой части здания. Соприкасающиеся элементы должны быть соединены максимально аккуратно, чтобы их трение не привело к разрушению консолей.

Примеры узлов

В тоннелях и каналах также предусматриваются усадочные швы. Промежуток между ними рассчитывается (его минимальная длина должна составлять 50 м).

Шпонки осадочного шва устанавливаются по проектно-конструкторским документам. Между ними и арматурой оставляется промежуток от 20 мм. Монтаж осуществляется с использованием проволоки на расстоянии от 250 мм.

Цианакрилатный клей применяется по всей длине для фиксации шпонок. В качестве усиления выступает каучук. После монтажа шпонок нужно составить на внутренние работы с материалом акт приемки. Все дальнейшие манипуляции предусматривают сохранность конструкции шва.

Размещение деформационных швов позволяет защитить конструкции зданий от разрушения и перекосов. Их правильное расположение значительно повышает эксплуатационный период железобетонных сооружений и сохраняет качество материала.