11.7 Деформационные швы

Здания большой протяженности подвержены деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха в течение года, неравномерных осадок грунта основания, сейсмических явлений и других причин. Во всех этих случаях в стенах, перекрытиях, покрытиях и других частях здания могут появиться трещины, резко снижающие прочность и эксплуатационные качества здания. Для предупреждения появления трещин в несущих и ограждающих конструкциях предусматривают деформационные швы, разрезающие здание на отсеки.

Деформационные швы призваны уменьшать изгибающие нагрузки на конструкционные элементы в местах возможных наибольших деформаций и сделать деформации в узле «нормальными».

Обычно деформационные швы предусматривают в зданиях: со сложной формой фундаментов, в конструкциях примыканий подземных гаражей к основному зданию; с большой протяженностью; разноэтажных, между основным зданием и пристройкой, стоящей на отдельном фундаменте.

В сооружениях: между чашей бассейна и остальной конструкцией здания; на открытых многоэтажных автостоянках и др.

Рис. 36 Некоторые варианты устройства деформационных швов

В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы:

- осадочные

-температурные

-антисейсмические

-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 и уменьшения чувствительности к неравномерным осадкам одноэтажных и многоэтажных зданий устраивают вертикальные осадочные швы. Эти швы в отличие от температурных разрезают здание по всей их высоте включая фундаменты на отдельные части.

Для беспрепятственной осадки в зазоры между фундаментами вставляют доски, обернутые толем (или любым современным гидроизоляционным материалом). В зданиях с подвалами устанавливают доски с наружной стороны стены, вынимают раствор, и швы в этих местах заполняют битумом.

Рис.37 Осадочный шов

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 объемы. 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 объеме. 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.

Существует три типа сооружений по жесткости:

1. абсолютно гибкие (например, земляные насыпи. Для получения проектных отметок насыпи ее делают выше на величину ожидаемой осадки, т.е. придают насыпи строительный подъем);

2. абсолютно жесткие (не могут искривляться. Такие сооружения получают крен без деформации, например, дымовые трубы, доменные печи и т.п.)

3. обладающие конечной жесткостью (относятся большинство зданий и многие сооружения. Такие здания при неравномерной осадке получают искривления вследствие чего становится возможным образование трещин в несущих элементах. Отдельные здания обладают незначительной конечной жесткостью и их можно считать практически гибкими. Такие здания следуют за перемещениями грунта, и только значительные неравномерные осадки способны вызвать у них появление трещин. Это - невысокие одноэтажные здания с разрезными балками покрытия).

Фундаменты могут иметь следующие деформации - прогиб-выгиб, перекос, крен, кручение.

Неравномерность осадок здания может быть обусловлена неоднородностью основания, неодинаковой или неодновременной загрузкой фундаментов, динамическим воздействием на грунт основания, изменением уровня грунтовых вод в процессе эксплуатации.

На сегодняшний день наряду с традиционным устройством деформационного шва возможно устройство и эластичного шва. Эластичные деформационные швы обеспечивают:

• полную водонепроницаемость;

• мягкий бесшумный проезд или проход по поверхности;

• высокую износостойкость и хорошее сцепление;

• короткое время устройства;

• высокую ремонтную пригодность;

• высокую надежность и долговечность.

Рис. 38 Конструкция эластичного деформационного шва: