Кирпичный дом - это надежное и прочное жилье. Однако его стены склонны к деформациям, обусловленными колебаниями температур. Температурный шов в кирпичной кладке способствует значительному сокращению или предотвращению возможных растрескиваний стен, сохранению их целостности. Такие швы снижают нагрузку на элементы конструкции и делают кладку более устойчивой к колебаниям температуры воздуха.
Что это такое?
Деформационный шов в кирпичной кладке - это специальный зазор по периметру конструкции, который делит стену на отдельные отсеки, что придает зданию упругость. Его делают для того, чтобы предотвратить трещины в строительной конструкции при расширении и сужении стройматериалов под воздействием перепада температур, а также для дополнительной защиты стен от деформации во время усадки дома. Размер зазора зависит от вида кладки и температуры окружающей среды в разное время года с учетом климатических условий региона. В многоэтажных домах температурный шов бывает:
- Вертикальный. Он проходит по высоте всего дома, за исключением фундамента, ширина 20-40 мм.
- Горизонтальный. Его делают на уровне всех перекрытий шириной 30 мм.
Соприкосновение температурного шва в кирпичной кладке с фундаментом здания недопустимо.
Виды температурных швов в кирпичном многоэтажном доме
В группе таких швов существует осадочный тип.
Помимо температурных, в кладке существуют другие виды деформационных швов, такие как:
- усадочные;
- осадочные;
- сейсмические.
Все виды специальных зазоров защищают от разрушения каждый конструктивный узел дома и предотвращают образование трещин в несущих и других стенах. Температурные и усадочные пустоты делают во всех без исключения кирпичных домах. Осадочные выполняют защитную функцию от разрушений при высоких нагрузках и нужны в многоэтажных строениях и домах с пристройкой. Их делают начиная с фундамента, но устройство выполняют по принципу вертикальных температурных зазоров, поэтому возможно их объединить в термоусадочные и создать в одной прошивке. Сейсмические пустоты целесообразно делать только на территориях с повышенной сейсмической активностью.
Варианты изоляции и утепления
С целью защиты от воздействий окружающей среды и предотвращения возникновения сквозняков внутри здания, все без исключения деформационные зазоры утепляют. Для этого создают защитный герметичный слой, используя упругие материалы. Выбор утеплителя зависит от размера температурного шва. При этом используется один вид материала или их сочетание. В таблице указан вид утеплителя в зависимости от ширины температурного промежутка в кирпичной кладке:
Для герметизации утепленных швов используют:
Во многих промышленных сферах широко применяются деформационные швы. Речь идет о высотном строительстве, сооружении мостовых конструкций и других отраслях. Они представляют собой весьма важный объектный элемент, при этом выбрать необходимый тип дилатационной конструкции, будет колеблется в зависимости от:
- величины статических и термогидрометрических изменений;
- величины определенной нагружаемости транспорта и необходимого уровня комфорта проезда во время эксплуатации;
- от условий содержания.
Предназначение деформационного шва заключается в снижении нагрузки на отдельные части конструкций в местах предполагаемых деформаций, которые могут образоваться при колебании воздушной температуры, а также сейсмических явлениях, непредвиденной и неравномерной осадочности грунта и прочих воздействиях, могущих вызвать собственные нагрузки, которые снижают несущие свойства конструкций. В визуальном плане это разрез в теле здания, он делит постройку на несколько блоков, придавая этим некую упругость сооружению. Для обеспечения гидроизоляции разрез заполняют подходящим материалом. Это могут быть различные герметики, гидрошпонки или замазки.
Вам могут быть интересны эти товары
Установка деформационного шва - прерогатива опытных строителей, поэтому такое ответственное дело стоит доверить исключительно квалифицированным специалистам. Строительная бригада должна обладать порядочным оборудованием для грамотного монтирования деформационного шва - от этого зависит долговечность эксплуатации всей конструкции. Необходимо предусмотреть все виды работ, включая монтерские, сварочные, плотнические, арматурные, геодезические, укладку бетона. Технология установки деформационного шва обязана отвечать принятым специально разработанным рекомендациям.
Содержание деформационных швов в целом не представляет каких-либо трудностей, однако предусматривает периодические осмотры. Особый контроль необходимо осуществлять весной, когда в дилатационное пространство могут попадать куски льда, металла, древесины, камня и прочий мусор - это может послужить препятствием для нормального функционирования шва. В зимний период следует проявлять осторожность в применении снегоуборочной техники, поскольку ее действия могут повредить деформационный шов. При обнаружении неисправности немедленно обращайтесь к производителю.
Поскольку гидротехнические сооружения из железобетона или бетона (например, плотины, судоходные постройки, гидроэлектростанции, мосты) имеют значительные размеры, они претерпевают силовые воздействия различного происхождения. Они зависят от многих факторов, таких как вид основания, условия производственных работ и прочих. В конечном итоге могут возникнуть температурные усадочные и осадочные деформации, рискующие привести к появлению трещин разной величины в теле сооружения.
Чтобы в максимальной степени обеспечить сохранность монолитности сооружения, применяются следующие мероприятия:
- рациональная разрезка построек временными и постоянными швами в зависимости от условий как геологических, так и климатических
- создание и поддержание нормального температурного режима в период возведения зданий, а также при дальнейшей эксплуатации. Задача решается путем использования малоусадочных и низкотермичных марок цемента, его рационального использования, охлаждения труб, теплоизоляции бетонных поверхностей
- повышение уровня однородности бетона, достижение его адекватной растяжимости, прочности на армирование в местах возможного возникновения трещин и осевое растяжение
В какой момент происходят основные деформации бетонных построек? Для чего необходимы деформационные швы в таком случае? Изменения в теле здания могут произойти в период возведения при большом температурном напряжении - следствии экзотермии затвердевающего бетона и колебания температуры воздуха. К тому же в этот момент происходит усадка бетона. В строительный период деформационные швы способны снизить чрезмерные нагрузки и предотвратить дальнейшие изменения, могущие стать фатальными для сооружения. Постройки как бы разрезаются по длине на отдельные секционные блоки. Деформационные швы служат для обеспечения качественного функционирования каждой секции, а также исключают вероятность возникновения усилий между соседствующими блоками.
В зависимости от срока эксплуатации деформационные швы подразделяются на конструктивные, постоянные или временные (строительные). К постоянным швам относят температурные разрезы в сооружениях, имеющих скальное основание. Временные усадочные швы создаются с целью понижения температурных и других напряжений, благодаря ним сооружение разрезается на отдельные столбики и блоки бетонирования.
Существует целый ряд разновидностей деформационных швов. Традиционно их классифицируют согласно природе и характеру факторов, вызывающих деформацию в сооружениях. Вот они:
- Температурные
- Осадочные
- Антисейсмические
- Усадочные
- Конструкционные
- Изоляционные
Наиболее распространенными видами считаются температурные и осадочные деформационные швы. Их применяют при подавляющем большинстве возведений различных сооружений. Температурные деформационные швы компенсируют изменения в теле зданий, возникающие при перепадах температуры окружающей среды. В большей степени этому подвержена наземная часть постройки, поэтому разрезы делают от уровня грунта до кровли, тем самым не затрагивая фундаментальную часть. Данный тип швов разрезает здание на блоки, таким образом, обеспечивая вероятность линейных перемещений без негативных (разрушительных) последствий.
Осадочные деформационные швы компенсируют изменения вследствие неравномерных различного рода нагрузок конструкции на грунт. Это происходит из-за различий в количестве этажей или большой разницы в массе наземных сооружений.
Антисейсмический тип деформационных швов предусмотрен при возведении построек в сейсмозонах. Устройство таких разрезов позволяет разделить здание на отдельные блоки, представляющие собой самостоятельные объекты. Такая мера предосторожности позволяет эффективно противодействовать сейсмическим нагрузкам.
В монолитном строительстве широко применяются усадочные швы. По мере затвердевания бетона наблюдается уменьшение монолитных конструкций, а именно в объеме, но при этом в структуре бетона образуется избыточная внутренняя напряженность. Данный тип деформационного шва позволяет предотвратить появление трещин в стенах сооружения в результате воздействия такого напряжения. При завершении процесса усадки стен, деформационный шов наглухо заделывают.
Изоляционные швы устраивают вдоль колон, стен, вокруг фундамента под оборудование для того, чтобы защитить стяжку пола от возможной передачи деформации, следующей от конструкции здания.
Конструкционные швы действуют по типу усадочных, они предусматривают небольших размеров горизонтальные подвижки, но ни в коем случае не вертикальные. Также хорошо было бы, чтоб конструкционный шов соответствовал усадочному.
Следует отметить, что конструкция деформационного шва должно отвечать плану разработанного проекта - речь идет о строгом соответствии всем заданным параметрам.
Проектировщики мостовых сооружений, прежде всего, выступают за отличную универсальность деформационных швов и их конструкцию, что позволило бы применить ту или иную систему швов практически без изменений на любом типе мостовых конструкций (габаритности, схем, мостового полотна, материалов изготовления пролетных строений и пр.).
Если говорить о деформационных швах, устанавливаемых в автодорожных мостах, то следует учитывать следующие критерии:
- Водонепроницаемость
- Долговечность и надежность эксплуатации
- Величина эксплуатационных затрат (она должна быть минимальной)
- Небольшие величины значения реактивных усилий, которые передаются на несущие конструкции
- Возможность равномерного распределения зазоров в промежутках шовных элементов при широких температурных диапазонах
- Перемещение мостовых пролетных строений во всевозможных плоскостях и направлениях
- Шумовая эмиссия в разных направлениях при движении автотранспорта
- Простота и удобство монтирования
В пролетных сооружениях малых и средних мостовых конструкций применяют устройство деформационных швов заполненного и закрытого типов при передвижениях концов пролетных сооружений соответственно до 10-10-20 мм.
По видовому признаку очевидна следующая классификация деформационных швов мостов:
Открытый тип. Данный тип шва предполагает незаполняемый промежуток между составными конструкциями.
Закрытый тип. В данном случае расстояние между сопрягаемыми конструкциями закрыт проезжей частью - покрытием, уложенным без необходимого разрыва.
Заполненный тип. В закрытых швах покрытие уложено, напротив, с разрывом, из-за этого с проезжей части отчетливо видны и кромки зазора, а также само заполнение.
Перекрытый тип. В случае с перекрытым деформационным швом зазор между связующими конструкциями перекрыт каким-либо элементом на верхнем уровне проезжей части.
Кроме видового признака деформационные швы мостовых конструкций разделяют на группы согласно их расположению в проезжей части:
- под трамвайным полотном
- в бордюре
- в пределах между тротуарами
- в тротуарах
Это стандартная классификация мостовых деформационных швов. Существуют и побочные, более подробные деления швов, однако все они обязаны быть подчинены основному группированию.
Судя по опыту эксплуатации мостов в Западной Европе, очевидно, что долговечность службы мостовой конструкции (любой) практически на сто процентов зависит от прочности и качественности деформационных швов.
Какими бывают деформационные швы между зданиями? Специалисты классифицируют их по ряду признаков. Это может быть тип обслуживаемой конструкции, место расположения (устройства), например, деформационные швы в стенах постройки, в полах, в кровле. Кроме того стоит учитывать открытость и закрытость их расположения (внутри помещения и снаружи, на открытом воздухе). Об общепринятой классификации (наиболее важной, охватывающей все наиболее характерные признаки деформационных швов) сказано уже немало. Она принята на основании деформаций, с которыми призвана бороться. С этой точки зрения деформационный шов между зданиями может быть температурный, осадочный, усадочный, сейсмический, изоляционный. В зависимости от текущих обстоятельств и условий между зданиями применяют различные виды деформационных швов. Однако следует знать, что все они должны соответствовать заданным изначально параметрам.
Еще на стадии проектирования здания специалистами определяются расположение, а также размер деформационных швов. Это происходит с учетом всех предполагаемых нагрузок, вызывающих деформацию сооружения.
При устройстве деформационного шва необходимо понимать, что он представляет собой не просто разрез полу, стене или кровле. При всем этом он обязан быть правильно оформлен с конструктивной точки зрения. Это требование обусловлено тем, что в процессе эксплуатирования сооружений деформационные швы берут на себя колоссальные нагрузки. Если возникает превышение несущей способности шва, есть риск появления трещин. Это, кстати, довольно известное явление, а предотвратить его могут специальные профили, изготовленные из металла. Их предназначением являются деформационные швы - профили герметизируют их, обеспечивают конструктивное усиление.
Шов между зданиями, служит своего рода соединением двух сооружений, стоящих близко друг к другу, но имеющих при этом разные фундаменты. Вследствие этого негативным образом может сказаться разница в весовой нагрузке конструкций, и оба сооружения могут дать нежелательные трещины. Чтобы этого избежать, применяют жесткое соединение с применением армирования. В данном случае необходимо убедиться в том, что оба фундамента уже как следует, осели и являются достаточно устойчивыми к предстоящим нагрузкам. Устройство деформационного шва осуществляется в строгом соответствии с общепринятым регламентом действий.
Деформационный шов между стенами
Как известно, стены представляют собой важнейший элемент в структуре сооружения. Они выполняют несущую функцию, принимая на себя все выпадающие нагрузки. Это вес кровли, плиты перекрытий, а также другие элементы. Из этого следует, что надежность и долговечность здания во многом зависит от прочности деформационного шва между стенами. Более того комфортная эксплуатация внутренних помещений также зависит от стен (несущих конструкций), выполняющих важную функцию ограждения от внешнего мира.
Следует знать, что чем толще материал стен, тем выше требования ставится к деформационным швам, устроенным в них. Несмотря на то, что внешне стены представляются монолитными, на самом деле им приходится претерпевать различного рода нагрузки. Причинами деформации могут выступать:
- перепады температуры воздуха
- грунт под сооружением может неравномерно оседать
- вибрационные и сейсмические нагрузки и многое другое
Если трещины образуются в несущих стенах, то это может угрожать целостности всего здания в целом. Исходя из вышесказанного, деформационные швы являются единственным способом предотвращения изменений в теле сооружений, могущих стать фатальными.
Чтобы функционирование деформационного шва в стенах было правильным, необходимо, прежде всего, грамотное выполнение проектных работ. Таким образом, расчет действий обязан производиться еще на стадии проектировки здания.
Основным критерием успешной эксплуатации деформационного шва можно назвать правильно подсчитанное количество отсеков, на которые планируется разрезать постройку для успешной компенсации напряжений. Согласно с установленным количеством определяется и расстояние, которое необходимо учесть между швами.
Как правило, в стенах с несущей функцией, деформационные швы имеют интервал приблизительно 20 метров. Если речь идет о перегородках, то допускается дистанция в 30 метров. При этом строители обязаны учитывать области концентрации внутренних напряжений. Расстояние определяется типом предполагаемых деформационных швов, которые в свою очередь зависят от факторов, вызывающих изменения в теле сооружения.
Кроме того в начальном моменте проектирования в стенах сооружений с особой тщательностью учитывается ширина разреза для деформационных швов. Данный параметр имеет важное функциональное значение, так как определяет величину предполагаемого поперечного отстранения конструктивных элементов здания. О способах герметизации деформационных швов также следует подумать заранее.
Деформационные швы в промышленных зданиях
Протяженность промышленных сооружений, как правило, почти всегда больше, чем построек гражданского назначения, поэтому устройство в таких швах приобретает большое значение. В промышленных зданиях специалисты предусматривают деформационные швы согласно их назначению. Они могут быть антисейсмическими, осадочными и даже температурными.
Деформационные швы в каркасных зданиях разрезают постройку на отдельные блоки, а также все опирающиеся на нее конструкции. В промышленных постройках массового строительства, как правило, устраивают температурные швы, в свою очередь разделяемые на продольные и поперечные. Расстояние между швами в промзданиях назначают согласно конструктивному решению постройки, а также климатических условий строительства, величины температуры воздуха внутри помещения. Если речь идет о железобетонных одноэтажных конструкциях промышленных постройках, то промежуток между швами разрешается без расчета подъема в 20%.
Поперечные деформационные швы на одноэтажных промышленных зданиях делают на парных колоннах без учета вставки. В многоэтажных постройках - со вставкой или без нее и также на парных колоннах. Стоит отметить, что более технологичными являются швы без вставки, поскольку они не нуждаются в доборных ограждающих элементах. На сегодняшний день деформационные швы делаются в формате упругой арки из минераловатных плит средней жесткости. Они обжимаются оцинкованной кровельной сталью - цилиндрическими фартуками. В месте устройства деформационного шва ковер усиливается несколькими слоями стеклоткани.
Температурные продольные швы в постройках в один этаж устраивают на 2х рядах колонн с наличием вставки, ее ширину в зависимости от привязки в смежных пролетах считают от 500 до 1000 мм. Если продольные температурный шов совмещается с различными показателями высот смежных пролетов, поэтому принимают другие размеры вставок. Такие же условия соблюдаются в местах, где перпендикулярные пролеты взаимно примыкают один к другому.
Если речь ведется о промышленных зданиях с сооруженным железобетонным скелетом без специальных мостовых кранов можно устраивать деформационные продольные швы на таких колоннах как одинарные. Такой шов отличается простотой монтажа, тем самым позволяет не брать во внимание доборные элементы в стенах и покрытиях, а также парные колонны или подстропильные конструкции. То же самое можно сказать о промышленных зданиях без кранов со смешанным или металлическим каркасом.
Любые строительные конструкции, независимо от того из какого материала они изготовлены (кирпич, монолитный железобетон или строительные панели) при изменении температуры меняют свои геометрические размеры. При понижении температуры они сжимаются, а при повышении, естественно, расширяются. Это может привести к появлению трещин и значительно снизить прочность и долговечность как отдельных элементов (например, цементно-песчаных стяжек, отмосток фундаментов и так далее), так и всего здания в целом. Для предотвращения этих негативных явлений и служит температурный шов, который необходимо обустраивать в соответствующих местах (согласно нормативным строительным документам).
Вертикальные температурно-усадочные швы зданий
В зданиях большой протяженности, а также строениях с разным количеством этажей в отдельных секциях СНиП-ом предусмотрено обязательное обустройство вертикальных деформационных зазоров:
- Температурных – для предотвращения образования трещин из-за изменения геометрических размеров конструктивных элементов здания вследствие перепадов температур (среднесуточных и среднегодовых) и усадки бетона. Такие швы доводят до уровня фундамента.
- Осадочных швов, препятствующих образованию трещин, которые могут образовываться из-за неравномерной осадки фундамента, вызванной неодинаковыми нагрузками на его отдельные части. Эти швы полностью разделяют строение на отдельные секции, включая фундамент.
Конструкции обоих видов швов одинаковы. Для обустройства зазора возводят две спаренные поперечные стены, которые заполняют теплоизолирующим материалом, а затем гидроизолируют (для предотвращения попадания атмосферных осадков). Ширина шва должна строго соответствовать проекту здания (но быть не менее 20 мм).
Шаг температурно-усадочных швов для бескаркасных крупнопанельных зданий нормируется СНиП-ом и зависит от материалов, примененных при изготовлении панелей (класса прочности бетона на сжатие, марки раствора и диаметра продольной несущей арматуры), расстояния между поперечными стенами и годового перепада среднесуточных температур для конкретного региона. Например, для Петрозаводска (годовой перепад температур составляет 60°С) температурные зазоры необходимо располагать на расстоянии 75÷125 м.
В монолитных конструкциях и зданиях, построенных сборно-монолитным методом, шаг поперечных температурно-усадочных швов (согласно СНиП) варьируется в пределах от 40 до 80 м (в зависимости от конструкционных особенностей здания). Обустройство таких швов не только повышает надежность строительной конструкции, но и позволяет поэтапно отливать отдельные секции здания.
На заметку! При индивидуальном строительстве обустройство таких зазоров применяют крайне редко, так как длина стены частного дома обычно не превышает 40 м.
В кирпичных домах швы обустраивают аналогично панельным или монолитным постройкам.
В железобетонных конструкциях зданий размеры перекрытий, как и размеры остальных элементов, могут меняться в зависимости от температурных перепадов. Поэтому при их монтаже необходимо обустройство компенсационных швов.
Материалы для их изготовления, размеры, места и технология укладки заранее указывают в проектной документации на строительство здания.
Иногда такие швы конструктивно делают скользящими. Для обеспечения скольжения в тех местах, где плита перекрытия опирается на несущие конструкции, под нее укладывают два слоя оцинкованного кровельного железа.
Температурно-компенсационные швы в бетонных полах и цементно-песчаных стяжках
При заливке цементно-песчаной стяжки или обустройстве бетонного пола необходимо изолировать все строительные конструкции (стены, колонны, дверные проемы и так далее) от соприкосновения с заливаемым раствором по всей толщине. Этот зазор выполняет одновременно три функции:
- На этапе заливки и схватывания раствора работает как усадочный шов. Тяжелый мокрый раствор сжимает его, при постепенном высыхании бетонной смеси размеры залитого полотна уменьшаются, а материал заполнения зазора расширяется и компенсирует усадку смеси.
- Он препятствует передаче нагрузок от строительных конструкций бетонному покрытию и наоборот. Стяжка не давит на стены. Конструктивная прочность здания не изменяется. Сами конструкции не передают нагрузки на стяжку, и она не растрескается в процессе эксплуатации.
- При перепаде температур (а они обязательно происходят даже в отапливаемых помещениях) этот шов компенсирует изменения объема бетонной массы, что препятствует ее растрескиванию и увеличивает срок эксплуатации.
Для обустройства таких зазоров обычно используют специальную демпферную ленту, ширина которой несколько больше, чем высота стяжки. После отвердевания раствора ее излишки обрезают строительным ножом. Когда обустраивают в бетонных полах усадочные швы (в случае, если финишное напольное покрытие не предусмотрено), полипропиленовую ленту частично удаляют и производят гидроизоляцию паза при помощи специальных герметиков.
В помещениях значительной площади (либо когда длина одной из стен превышает 6 м) согласно СНиП необходимо производить нарезку продольных и поперечных температурно-усадочных швов глубиной ⅓ от толщины заливки. Температурный шов в бетоне производят с помощью специального оборудования (бензинового или электрического швонарезчика с алмазными дисками). Шаг таких швов не должен быть более 6 м.
Внимание! При заливке раствором элементов теплого пола усадочные швы обустраивают на всю глубину стяжки.
Температурные швы в отмостках фундаментов и бетонных дорожках
Отмостки фундаментов, предназначенные для защиты основания дома от вредоносного влияния атмосферных осадков, также подвержены разрушениям вследствие значительных перепад температур в течение года. Чтобы этого избежать обустраивают швы, компенсирующие расширение и сжатие бетона. Такие зазоры изготавливают на этапе строительства опалубки отмостки. В опалубке по всему периметру крепят поперечные доски (толщиной 20 мм) с шагом 1,5÷2,5 м. Когда раствор немного схватится, доски извлекают, а после окончательного высыхания отмостки пазы заполняют демпфирующим материалом и гидроизолируют.
Все вышеперечисленное относится и к обустройству бетонных дорожек на улице или парковочных мест возле собственного дома. Однако шаг деформационных зазоров можно увеличить до 3÷5 м.
Материалы для обустройства швов
К материалам, предназначенным для обустройства швов (независимо от вида и размеров), предъявляют одинаковые требования. Они должны быть упругими, эластичными, легко сжимаемыми и быстро восстанавливающими форму после сжатия.
Она предназначена для предотвращения растрескивания стяжки в процессе ее высыхания и компенсации нагрузок от строительных конструкций (стен, колонн и так далее). Широкий выбор размеров (толщиной: 3÷35 мм; шириной: 27÷250 мм) этого материала позволяет обустроить практически любые стяжки и бетонные полы.
Популярным и удобным в применении материалом для заполнения деформационных зазоров является шнур из вспененного полиэтилена. На строительном рынке представлены его две разновидности:
- сплошной уплотнительный шнур Ø=6÷80 мм,
- в виде трубки Ø=30÷120 мм.
Диаметр шнура должен превышать ширину шва на ¼÷½. Шнур устанавливают в паз в сжатом состоянии и заполняют ⅔÷¾ свободного объема. Например, для заделки пазов шириной 4 мм, нарезанных в стяжке, подойдет шнур Ø=6 мм.
Герметики и мастики
Для заделки швов применяют различные герметики:
- полиуретановые;
- акриловые;
- силиконовые.
Они бывают как однокомпонентные (готовые к применению), так и двухкомпонентные (их готовят путем смешивания двух составных частей непосредственно перед применением). Если шов небольшой ширины, то достаточно заполнить его герметиком; если ширина зазора значительная, то этот материал наносят поверх уложенного шнура из вспененного полиэтилена (либо другого демпфирующего материала).
Разнообразные мастики (битумные, битумно-полимерные, составы на основе сырой резины или эпоксидные с добавками для придания эластичности) используют в основном для герметизации наружных деформационных зазоров. Их наносят поверх уложенного в паз демпфирующего материала.
Специальные профили
В современном строительстве температурные швы в бетоне с успехом заделывают, применяя специальные компенсационные профили. Эти изделия имеют самые различные конфигурации (в зависимости от области применения и ширины шва). Для их изготовления применяют металл, пластик, резину или комбинируют несколько материалов в одном устройстве. Некоторые модели данной категории необходимо устанавливать уже в процессе заливки раствора. Другие же можно устанавливать в паз уже после окончательного затвердевания основания. Производители (как иностранные, так и отечественные) разработали широкий модельный ряд таких приспособлений, как для наружного применения, так и для установки внутри помещений. Высокая цена профилей компенсируется тем, что такой метод заделки зазоров не требует их последующей гидроизоляции.
В заключении
Правильное обустройство температурных, компенсационных, деформационных и осадочных швов значительно повышает прочность и долговечность любого здания; парковочных мест или садовых дорожек с бетонным покрытием. При использовании высококачественных материалов для их изготовления они прослужат без ремонта долгие годы.
В железобетонных и каменных конструкциях значительной протяженности появляются опасные собственные напряжения от усадки и температурных воздействий, а также вследствие неравномерной осадки фундаментов. Примером могут служить наружные стены зданий, которые при сезонном перепаде температуры периодически получают нарастающие деформации растяжения или сжатия. Вследствие этого стены здания могут разорваться на две и более частей в зависимости от протяженности здания. Дополнительные напряжения в конструкциях от неравномерной осадки опор возникают при размещении фундаментов зданий на разнородных грунтах или при неодинаковых давлениях фундаментов на основания.
В целях уменьшения собственных напряжений от перепада температуры, усадки бетона и осадки опор железобетонные и каменные конструкции зданий разделяют по длине и ширине на отдельные части (деформационные блоки) температурно-усадочными и осадочными швами. Температурно-усадочными швами разрезают здания до верха фундамента, а осадочными - включая фундамент. Это обусловлено тем, что температурно-влажностный режим фундаментов колеблется незначительно, поэтому в нем возникают небольшие собственные напряжения от усадки и перепада температуры. В зданиях из монолитного бетона деформационные швы одновременно являются рабочими швами, т. е. местами для перерыва работ по укладке бетона на продолжительное время.
Суммарная ширина деформационных швов зависит от размеров деформационных блоков здания и возможных колебаний температуры. Расчеты показывают, что при возведении зданий в условиях средней температуры их деформационные блоки можно разделять швами шириной 0,5 см; они могут даже соприкасаться вплотную, так как вследствие усадки бетона швы сами раскроются и образуют зазор, достаточный для удлинения продольных конструкций блоков при повышении температуры. Если же сооружения возводят при сравнительно низкой температуре, то ширину шва обычно принимают 2...3 см.
Здания или сооружения, прямоугольные в плане, обычно разделяют швами на равные части. В зданиях с пристройками деформационные швы удобно располагать во входящих углах; при разной этажности - в сопряжении низкой части с высокой (рис. 148), а при примыкании новых зданий или сооружений к старым - в местах примыкания. В сейсмических районах деформационные швы используют и как антисейсмические.
Деформационные швы в ограждающих конструкциях решаются сравнительно однотипно, чего нельзя сказать о конструкциях несущего остова. Наиболее просты конструктивные решения температурных швов. В одноэтажных зданиях это достигается устройством парных колонн
Деформационные швы в каркасных зданиях чаще всего образуют установкой сдвоенных колонн и парных балок (рис. 149, а). Такие швы являются наиболее дорогими и рекомендуются для зданий повышенной этажности при тяжелых или динамических нагрузках. В панельных зданиях швы выполняют постановкой парных поперечных стен. При опирании балок перекрытия на стены целесообразно деформационный шов устраивать с помощью скользящей опоры (рис. 149,6).
В монолитных железобетонных конструкциях деформационные швы устраивают путем свободного опирания конца балки одной части зданий на консоль балки другой части здания (рис. 149, в);
в консольных деформационных швах соприкасающиеся части необходимо выполнять строго горизонтальными, так как в противном случае вследствие заклинивания шва можно повредить как консоль, так и лежащую на ней часть балки (рис. 150, а). Особенно опасен обратный уклон опорной поверхности консоли. Примерные конструкции деформационных швов в стенах и перекрытиях приведены на рис. 150, в, г.
Осадочные швы (при примыкании новых зданий к старым, в местах сопряжения высоких частей здания с низкими, при возведении зданий на неоднородных и просадочных грунтах) устраивают посредством парных колонн, опирающихся на независимые фундаменты, или устанавливают в промежутке между двумя частями здания (с самостоятельными фундаментами) свободно опертые плиты-вкладыши или балочные конструкции (рис. 150,6). Последнее решение чаще всего применяют при сборных конструкциях.
Наружные стены, а вместе сними и остальные конструкции здания при необходимости и в зависимости от специфики решения здания, природно-климатических и инженерно-геологических условий строительства — рассекаются деформационными швами
различных типов:
- температурными,
- осадочными,
- сейсмическими.
Деформационный шов используется для уменьшения нагрузок на различные элементы конструкций в местах возможных деформаций, которые возникают при сейсмических явлениях, при колебании температуры, неравномерной осадки грунта, а также других воздействий, которые способны вызвать собственные нагрузки, снижающие несущую способность конструкции.
Это представляет собой разрез в конструкции здания, который разделяет сооружение на отдельные блоки, чем придает сооружению некоторую степень упругости. Для герметизации заполняется упругим изоляционным материалом.
Деформационные швы применяются в зависимости от назначения. Это температурные, антисейсмические, осадочные и усадочные. Температурные швы разделяют здание на отсеки, от уровня земли до кровли включительно. При этом не затрагивается фундамент, который находится ниже уровня земли, где испытывает в меньшей степени температурные колебания, а значит, не подвергается существенным деформациям.
Некоторые части здания могут иметь различную этажность. Тогда грунты основания, которые расположены под различными частями здания, воспринимают различные нагрузки. Это может привести к появлению трещин в стенах здания, а также в других конструкциях.
Также на неравномерную осадку грунтов основания сооружения могут влиять различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Это может стать причиной появления осадочных трещин даже в здании одинаковой этажности, при значительной протяженности.
Чтобы избежать опасных деформаций, делаются осадочные швы. Они отличаются тем, что при разрезании здания по всей высоте, также включается фундамент. Иногда, если есть необходимость, используются швы разных видов. Могут совмещаться в температуро-осадочные швы.
В зданиях, строящихся в зоне, подверженной землетрясениям, применяются антисейсмические швы. Их особенность в том, что они делят здание на отсеки, которые в конструктивном отношении являются самостоятельными устойчивыми объемами.
В стенах, которые возводятся из монолитного бетона различных видов, делаются усадочные швы. При твердении бетона монолитные стены уменьшаются в объеме. Сами швы препятствуют возникновению трещин, которые снижают несущую способность стен.
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.
В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы: температурные, осадочные, антисейсмические и усадочные.
Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.
Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности даже при одинаковой этажности могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях устраивают осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.
Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.
Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объёмы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.
Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объёме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.
Для организации и гидроизоляции деформационных швов используют различные материалы:
- герметики
- замазки
- гидрошпонки
Деформационный шов
– вертикальный зазор, заполненный эластичным материалом, расчленяющий стены здания. Его назначение – предотвратить появление трещин от перепада температур и неравномерной осадки здания.
 |
 |
|
Деформационные швы в зданиях и их наружных стенах:
|
|
Температурно-усадочные швы
устраивают во избежание образования в стенах трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур воздуха и усадки материалов (каменной кладки, бетонов). Такие швы рассекают только наземную часть здания.
Во избежание появления трещин, вызванных усадочными деформациями, в стенах из монолитного бетона и из бетонных камней, а также из невыдержанного силикатного кирпича (в возрасте до трех месяцев) рекомендуется по периметру здания на уровне подоконников и надоконных перемычек прокладывать конструктивную арматуру общим сечением в 2-4 см2 на каждый этаж.
Швы в стенах, связанных с металлическими или железобетонными конструкциями, должны совпадать со швами в конструкциях.
Предельные допускаемые расстояния (в м) между температурными швами в стенах отапливаемых зданий
| Расчетная зимняя наружная температура (в градусах) | Кладка из обожженного кирпича, керамики и из крупных блоков всех видов на растворах марки | Кладка из силикатного кирпича и обыкновенных бетонных камней на растворах марки | Кладка из природных камней на растворах марки | ||||||
| 100-50 | 25-10 | 4 | 100-50 | 25-10 | 4 | 100-50 | 25-10 | 4 | |
| ниже — 30 | 50 | 75 | 100 | 25 | 35 | 50 | 32 | 44 | 62 |
| от 21 до — 30 | 60 | 90 | 120 | 30 | 45 | 60 | 38 | 56 | 75 |
| от 11 до — 20 | 80 | 120 | 150 | 40 | 60 | 80 | 50 | 75 | 100 |
| от 10 и выше | 100 | 150 | 200 | 50 | 75 | 100 | 62 | 94 | 125 |
Расстояния, указанные в таблице, подлежат уменьшению: для стен закрытых неотапливаемых зданий - на 30%, для открытых каменных сооружений - на 50%
С изменением температуры железобетонные конструкции деформируются: укорачиваются или удлиняются, а вследствие усадки бетона укорачиваются. При неравномерной осадке основания в вертикальном направлении части конструкций взаимно смещаются.
Железобетонные конструкции, как правило, представляют собой статически неопределимые системы, в которых при изменении температуры, развитии усадочных деформаций и неравномерной осадке фундаментов возникают дополнительные усилия, которые могут вызвать образование трещин. Для уменьшения такого рода усилий в зданиях большой протяженности необходимы температурно-усадочные и осадочные швы.
В покрытиях и перекрытиях зданий расстояние между швами зависит от гибкости колонн и податливости соединений; в монолитных конструкциях это расстояние должно быть меньше, чем в сборных. При устройстве катучих опор можно вообще избежать температурных напряжений.
Кроме того, расстояние между температурными швами зависит от разности температур; поэтому в отапливаемых зданиях эти расстояния независимо от всех других факторов меньше.
Температурно-усадочные швы прорезают конструкции от кровли до фундаментов, а осадочные швы полностью отделяют одну часть сооружения от другой. Температурно-усадочный шов может быть образован устройством парных колонн на общем фундаменте. Осадочные швы предусматривают в местах резкого перепада высоты зданий, примыкания вновь возводимых зданий к старым при возведении зданий или сооружений на различных по составу грунтах и в других случаях, когда возможна неравномерная осадка фундаментов.
Осадочные швы
также образуют устройством парных колонн, но установленных на отдельных фундаментах.
 |
 |
|
Деформационные швы: а - здание разделено температурным швом; б - здание разделено осадочным швом |
Деформационные швы: 1 - температурный шов; 2 - осадочный шов; 3 - вкладной пролет осадочного шва |
Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях невысоких сооружений допускается принимать конструктивно, без расчета.
 |
 |
|
Устройство осадочных (деформационных) швов по периметру ограждающих конструкций здания: 1 – входная группа; 2 – декоративная отмостка; 3 декоративная дорожка из напольных камней; 4 – газон; 5 – полузакрытый дренаж; 6 – отмостка из монолитного бетона; 7 – деформационные швы с деревянными закладками (доски-коротыши); 8 – стена дома; 9 – полузакрытый (открытый) дренаж в виде лотка; 10 – осадочный (деформационный) шов между основанием дома и основанием входной группы; 11 — окна |
|
|
|
|
|
Общий вид конструкции осадочного (деформационного) шва по разрезу 1-1: 1 – галька (щебень, песок); полузакрытый дренаж (разрезанная асбоцементная труба) упорные плоские камни; 4 – предварительно утрамбованный грунт основания; 5 – песчаная подушка высотой от 8 до 15 см; 6 – слой гальки или щебня 5-10 см; 7 – доска-коротыш; 8 – труба закрытого обводного дренажа; 9 – постелистый камень-лежак; 10 – цокольная часть здания; 11 – фундамент; 12- утрамбованное основание; 13 возможный уровень поднятия подземных вод; 14 – отмостка из монолитного бетонаКонец формы |
|
Осадочными швами
разделяют здание по длине на части, чтобы предупредить разрушение конструкций в случае возможной неравномерной осадки отдельных частей. Осадочные швы проходят от карниза здания до подошвы фундамента, расположение швов указывают в проекте. Швы в стенах выполняют в виде шпунта толщиной, как правило, 1/2 кирпича, с двумя слоями толя; а в фундаментах — без шпунта. Над верхним обрезом фундамента под шпунтом стены оставляют зазор на 1-2 кирпича, чтобы при осадке шпунт не упирался в кладку фундамента. Иначе в этом месте кладка может разрушиться. Осадочные швы в фундаментах и стенах законопачивают просмоленной паклей.
Чтобы поверхностные грунтовые воды не проникли в подвал через осадочный шов, с его наружной стороны устраивают глиняный замок или применяют другие меры, предусмотренные проектом. Температурные швы предохраняют здания от трещин при температурных деформациях.
Осадочные швы устраиваются в местах сопряжений участков здании:
- расположенных на разнородных грунтах;
- пристраиваемых к существующим зданиям;
- при разнице в высоте, превышающей 10 м;
- во всех случаях, когда можно ожидать неравномерной осадки фундамента.
Осадочные и температурные швы в кирпичных стенах следует выполнять в виде шпунта с размером паза для стен толщиной в 1,5 и 2 кирпича - 13 х 14 см, а для более толстых стен 13 х 27 см. В бутовой кладке подвальных стен и фундаментов швы могут быть устроены сквозным.
При устройстве деформационных швов покрытия
кровельный ковер лучше всего разорвать. В качестве пароизоляционной мембраны в конструкции деформационного шва может использоваться рулонная резина.
 |
 |
|
Деформационный шов |
Схема установки деформационно-осадочного шва между секциями подпорной стенки |
В случаях, если деформационный шов устраивается в местах водораздела, и движение потока воды вдоль шва невозможно, или уклоны на кровле более 15%, то при устройстве допустимо использовать упрощенную конструкцию деформационного шва. Деформации здания компенсирует верхний минераловатный утеплитель.
В кровлях с основанием из профлиста необходимо закреплять основные слои кровельного материала на краях деформационного шва.
Температурно-деформационный шов
со стенками из легкого бетона или штучных материалов может устанавливаться в кровлях с бетонным основанием или из ж/б плит.
 |
 |
|
Упрощенная конструкция деформационного шва |
Деформационный шов в кровлях с основанием из профлиста |
Стенка температурно-деформационного шва устанавливается на несущие конструкции. Край стенки ТДШ должен быть выше поверхности кровельного ковра на300 мм. Шов между стенками должен быть не меньше 30 мм.
Металлический компенсатор, устанавливаемый в температурно-деформационный шов, не может служить пароизоляцией. Необходима укладка дополнительных слоев пароизоляционного материала на компенсатор.
Температурный шов
устраивают в стенах большой протяженности во избежание появления трещин от изменения температуры. Такой шов рассекает конструкции только наземной части, до фундаментов, т.к. фундаменты находясь в земле, не испытывают температурных воздействий Расстояние между этими швами колеблется от 20 до 200 м и зависит от материала стен и района строительства. Наименьшая ширина шва составляет 20 мм.
|
|
| Устройство температурно-деформационного шва в перегородках здания:1 — кладка из мелких ячеистобетонных блоков; 2, 3 — ячеистобетонные плиты перекрытия; 4 — шов с теплоизоляционной плитой (недопустимо наличие в шве обломков стенового материала и клея); 5 — шов в фундаменте; 6 — армированный пояс по периметру здания; 7 — железобетонная плита основания; 8 — армированный пояс по периметру здания с наружной теплоизоляцией; 9 — кровля с теплоизоляцией по правилам кровельных работ | Вертикальный деформационный шов: 1 — облицовочные плиты наружные; 2 — гидроветрозащитный слой; 3 — штукатурная система; 19 — профиль для вертикального деформационного шва; 23 — стойки деревянного каркаса; 30 — изоляционный материал |
Осадочный шов
разрезает здание на всю высоту – от конька до подошвы фундамента. Такой шов располагают в зависимости от некоторых факторов:
при перепаде высот здания не меньше 10м;
если грунты, которые используются в качестве основания, имеют разную несущую способность;
при строительстве здания с разным сроком возведения.
Наименьшая ширина шва составляет 20 мм
Сейсмический шов устраивают в зданиях, которые строятся в сейсмических районах.
Схема размещения и конструкции деформационных швов: а – фасад здания; б – температурный или осадочный шов с пазом и гребнем; в – температурный или осадочный шов в четверть; г – температурный шов с компенсатором; 1 – температурный шов; 2 – осадочный шов; 3 – стена; 4 – фундамент; 5 – утеплитель; 6 – компенсатор; 7 – рулонная изоляция.
Конструкции деформационных швов должны обеспечивать возможность перемещений концов пролетных строений без перенапряжения и повреждения элементов шва, одежды ездового, полотна и пролетных строений; должны быть водо- и грязенепроницаемыми (исключать попадание воды и грязи на торцы балок и опорные площадки); работоспособными в заданных диапазонах температур; иметь надежную анкеровку в пролетом строении; предотвращать проникание влаги на плиту проезжей части и под окаймление (иметь надежную гидроизоляцию).
Материал конструкций деформационных швов должен противостоять износу, улару и истиранию, воздействию льда, снега, песка; должен быть относительно невосприимчивым к воздействию солнечных лучей, нефтепродуктов, солей.
В общем случае деформационные швы следует располагать:
- между фундаментом и стеновой кладкой с использованием битумных рулонных материалов;
- между теплой и холодной стенами;
- при изменении толщины стены;
- в неармированных стенах длиной более 6 м (продольное армирование стен дает возможность увеличивать расстояние между деформационными швами);
- при пересечении длинных несущих стен;
- в местах соединения с колоннами или конструкциями из других материалов;
- в местах резкого изменения высоты стены.
Уплотнение деформационных швов
Деформационные швы уплотняются минеральной ватой или пенополиэтиленом. Со стороны помещения швы герметизируются эластичными паронепроницаемыми материалами, с внешней стороны – атмосферостойкими герметиками или нащельниками. Облицовочный материал не должен перекрывать деформационный шов.
Размеры температурных блоков принимают в зависимости от типа и конструкции зданий. Наибольшие расстояния (м) между температурными швами в каркасных зданиях, которые могут быть допущены без проверочного расчета.
Кроме температурных деформаций здание может давать неравномерную осадку в случае расположения его на неоднородных грунтах или в случае резко отличающейся эксплуатационной нагрузки по длине здания. В этом случае для избежания осадочных деформаций устраивают осадочные швы
. При этом фундаменты делают независимыми, а в надземной части здания осадочный шов совмещают с температурным или со швом примыкания (примыкание зданий различной этажности, старого здания к новому). Деформационные швы
устраивают в стенах и покрытиях, с тем чтобы обеспечить возможность взаимного смещения смежных частей здания как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях без нарушения термического сопротивления шва и его водоизоляционных свойств.
При устройстве продольных температурных швов
или перепаде высот параллельных пролетов на парных колоннах следует предусматривать парные модульные координационные осы со вставкой между ними. В зависимости от размера привязки колонн в каждом из смежных пролетов размеры вставок между парными координационными осями по линиям температурных швов в зданиях с пролетами одинаковой высоты и с покрытиями по стропильным балкам (фермам) принимают равными 500, 750, 1000 мм.
 |
 |
|
Привязка колонн и стен одноэтажных зданий к координатным осям: а – привязка колонн к средним осям; б, в – то же, колонн и стен к крайним продольным осям; г, д, е – то же, к поперечным осям в торцах зданий и местах поперечных температурных швов; ж, з, и — привязка колонн в продольных температурных швах зданий с пролетами одинаковой высоты; к, л, м – то же, при перепаде высот параллельных пролетов, н, о – то же, при взаимно перпендикулярном примыкании пролетов; п, р, с, т – привязка несущих стен к продольным координатным осям; 1 – колонны повышенных пролетов; 2 – колонны пониженных пролетов, которые примыкают торцами к повышенному поперечному пролету |
|
Размер вставки между продольными координационными осями по линии перепада высот параллельных пролетов в зданиях с покрытиями по стропильным балкам (фермам) должен быть кратным 50 мм:
- привязки к координационным осям граней колонн, обращенных в сторону перепада;
- толщины стены из панелей и зазора 30 м между ее внутренней плоскостью и гранью колонн повышенного пролета;
- зазора не менее 50 мм между внешней плоскостью стены и гранью колон пониженного пролета.
При этом размер вставки должен быть не менее 300 мм. Размеры вставок в местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов (пониженных продольных к повышенному поперечному) составляют от 300 до 900 мм. Если есть продольный шов между пролетами, которые примыкают к перпендикулярного пролету, этот шов продлевают в перпендикулярный пролет, где он будет поперечным швом. При этом вставка между координационными осями в продольном и поперечном швах равна 500, 750 и 1000 мм, а каждую из парных колонн по линии поперечного шва нужно смещать с ближайшей оси на 500 мм. Если на наружные стены опираются конструкции покрытия, то внутреннюю плоскость стены смещают внутрь от координационной оси на 150 (130) мм.
Колонны к средним продольным и поперечным координационным осям многоэтажных зданий привязывают так, чтобы геометрические оси сечения колонн совпадали с координационными осями, за исключением колонн по линиям температурных швов. В случае привязки колонн и наружных стен из панелей к крайним продольным координационным осям зданий внешнюю грань колонн (в зависимости от конструкции каркаса) смещают наружу с координационной оси на 200 мм или совмещают с этой осью, а между внутренней плоскостью стены и гранями колонн предусматривают зазор 30 мм. По линии поперечных температурных швов зданий с перекрытиями из сборных ребристых или гладких многопустотных плит предусматривают парные координационные оси с вставкой между ними размером 1000 мм, а геометрические оси парных колонн совмещают с координационными осями.
В случае пристройки многоэтажных зданий к одноэтажным не допускается взаимно смешивать координационные оси, перпендикулярные к линии пристройки и общие для обеих частей сблокированного здания. Размеры вставки между параллельными крайними координационными осями по линии пристройки зданий назначают с учетом использования типовых стеновых панелей — удлиненных рядовых или доборных.
При наличии в местах деформационных швов двойных стен применяются двойные модульные разбивочные оси, расстояние между которыми принимается равным сумме расстояний от каждой оси до соответствующей грани стены с добавлением размера шва.
