Деформационные швы в зданиях

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