Устройство деформационных швов Пеноплэкс в зданиях
Многоэтажные и многосекционные здания, обладающие значительным весом и протяженностью, в течение срока эксплуатации могут подвергаться различным деформациям, которые возникают под воздействием ряда факторов: колебаний температуры воздуха, неравномерной осадки грунта или сейсмической активности (что особенно актуально для Кавказа, Крыма, южной части Сибири и Дальнего Востока России).
В результате деформаций снижается несущая способность здания и могут появиться трещины в стенах и других конструкциях. Для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций в современном монолитном домостроении активно применяется система деформационных швов.
Деформационные швы представляют собой своего рода разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и тем самым придающий ему некоторую степень упругости. В зависимости от специфики архитектурно-технического решения здания, природно-климатических условий и инженерно-геологических возможностей строительства объектов при работе с наружными стенами и остальными конструкциями здания выделяют деформационные швы следующих видов:
- температурные;
- усадочные;
- осадочные;
- антисейсмические.
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 определяется в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры региона строительства.
Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различного типа. Монолитные стены при затвердевании бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе достижения необходимой прочности монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается, а после завершения усадки стен швы тщательно заделывают.
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 его составе и структуре в пределах площади застройки здания.
Во избежание появления опасных деформаций в зданиях формируют осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.
Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, которые подвержены землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, конструктивно представляющие собой самостоятельные устойчивые «объемы». По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.
С целью герметизации деформационные швы заполняются упругим изоляционным материалом. Идеальным заполнителем для систем деформационных швов является теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®, поскольку она обладает следующими техническими характеристиками:
- Высокая прочность на сжатие (не менее 0,20 Мпа). Прочность на сжатие у ПЕНОПЛЭКС® – не менее 20 тонн на кв. м, материал не крошится и не осыпается как в процессе монтажа, так и в течение всего срока службы.
- Низкое водопоглощение. За счет замкнутой ячеистой структуры теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® обладает практически нулевым водопоглощением.
- Биостойкость. Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® обладает абсолютной биостойкостью и не подвержена биоразложению. По результатам тестирования образцов стройматериалов на биостойкость в присутствии влаги доказано, что ПЕНОПЛЭКС®, за счет минимального водопоглощения, не является матрицей для размножения разного вида микроорганизмов.
- Неизменно низкий коэффициент теплопроводности (λ (лямбда) = 0,034 Вт/м-К), что обеспечивает стабильные теплотехнические свойства, независимо от условий эксплуатации.
- Долговечность материала – более 50 лет. Еще в 2001 году компания «ПЕНОПЛЭКС» провела испытание теплоизоляционных плит в Научно-исследовательском институте строительной физики г. Москвы на предмет определения долговечности материала при реальных условиях эксплуатации. Результаты испытаний показали, что материал сохраняет свои свойства в течение как минимум 50 лет (НИИСФ, г. Москва, протокол испытаний № 132-1 от 29 октября 2001 года).
Москва, протокол испытаний № 132-1 от 29 октября 2001 года).Принципиальные схемы устройства деформационных швов
Основные преимущества ПЕНОПЛЭКС® в системах деформационных швов:
- применение ПЕНОПЛЭКС® в деформационных и температурных швах позволяет конструкции выдерживать высокие нагрузки и значительные температурные колебания;
- ПЕНОПЛЭКС® способен компенсировать напряжения сопрягаемых элементов усадочных швов с большой амплитудой колебания;
- благодаря тому, что теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® обладает нулевым водопоглощением, влага не скапливается в толще утеплителя, не расширяется в объеме под воздействием сезонных и суточных температурных колебаний и не разрушает структуру материала на протяжении всего срока службы;
- широкая продуктовая линейка теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® дает возможность подобрать материал, отвечающий проектным, климатическим и сейсмическим условиям.
Система деформационных швов с ПЕНОПЛЭКС® в качестве наполнителя активно применяется в современном монолитном домостроении.
C применением системы деформационных швов также возводились знаковые объекты в Москве, среди которых проект комплексной реконструкции и приспособления под современное использование Центрального стадиона «Динамо» и прилегающей к нему территории – «ВТБ Арена парк», а также гостиничный комплекс на Софийской набережной, прямо напротив Кремля – «Царев сад».
ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко совместно с Техническим отделом ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» были разработаны «Рекомендации по применению плит ПЕНОПЛЭКС® в качестве эффективного заполнителя систем деформационных швов конструкций фундаментов и стен зданий и сооружений».
Основные элементы конструкции деформационного шва
Деформационный шов в кирпичном здании
Вернуться на страницу «Деформационные швы»
Рассмотрим следующие нормативные требования.
СП 15.13330.2012 КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Актуализированная редакция СНиП II-22-81*
9.78 Температурно-усадочные швы в стенах каменных зданий должны устраиваться в местах возможной концентрации температурных и усадочных деформаций, которые могут вызвать недопустимые по условиям эксплуатации разрывы кладки, трещины, перекосы и сдвиги кладки по швам (по концам протяженных армированных и стальных включений, а также в местах значительного ослабления стен отверстиями или проемами).
9.79 Максимальные расстояния между температурно-усадочными швами, которые допускается принимать для неармированных наружных стен без расчета:
а) для надземных каменных и крупноблочных стен отапливаемых зданий при длине армированных бетонных и стальных включений (перемычки, балки и т.п.) не более 3,5 м и ширине простенков не менее 0,8 м — по таблице 33; при длине включений более 3,5 м участки кладки по концам включений должны проверяться расчетом по прочности и раскрытию трещин;
б) то же, для стен из бутобетона — по таблице 33 как для кладки из бетонных камней на растворах марки 50 с коэффициентом 0,5;
в) то же, для многослойных стен — по таблице 33 для материала основного конструктивного слоя стен;
г) для стен неотапливаемых каменных зданий и сооружений для условий, указанных в «а», — по таблице 33 с умножением на коэффициенты:
для закрытых зданий и сооружений — 0,7;
для открытых сооружений — 0,6;
д) для каменных и крупноблочных стен подземных сооружений и фундаментов зданий, расположенных в зоне сезонного промерзания грунта, — по таблице 33 с увеличением в два раза; для стен, расположенных ниже границы сезонного промерзания грунта, а также в зоне вечной мерзлоты, — без ограничения длины.
9.80 Деформационные швы в стенах, связанных с железобетонными или стальными конструкциями, должны совпадать со швами в этих конструкциях. При необходимости в зависимости от конструктивной схемы зданий в кладке стен следует предусматривать дополнительные температурные швы без разрезки швами в этих местах железобетонных или стальных конструкций.
Таблица 33
| Средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки | Расстояние между температурными швами, м, при кладке | |||
| из керамического кирпича и камней в т.ч. крупноформатных, природных камней, крупных блоков из бетона или керамического кирпича | из силикатного кирпича, бетонных камней, крупных блоков из силикатного бетона и силикатного кирпича | |||
| на растворах марок | ||||
| 50 и более | 25 и более | 50 и более | 25 и более | |
| Минус 40 °С и ниже | 50 | 60 | 35 | 40 |
| » 30 °С | 70 | 90 | 50 | 60 |
| » 20 °С и выше | 100 | 120 | 70 | 80 |
| Примечания 1 Для промежуточных значений расчетных температур расстояния между температурными швами допускается определять интерполяцией. 2 Расстояния между температурно-усадочными швами крупнопанельных зданий из кирпичных панелей назначаются в соответствии с [2]. | ||||
9.81 Осадочные швы в стенах должны быть предусмотрены во всех случаях, когда возможна неравномерная осадка основания здания или сооружения.
9.82 Деформационные и осадочные швы следует проектировать со шпунтом или четвертью, заполненными упругими прокладками, исключающими возможность продувания швов.
9.84 Вертикальные температурные швы в лицевом слое многослойных наружных ненесущих стен (в том числе заполнения каркасов) должны назначаться по расчету на температурно-влажностные воздействия, инсоляцию и солнечную радиацию из условия обеспечения прочности и трещиностойкости кладки при условии выполнения требований, указанных в приложении Д.
Расстояния между вертикальными температурными швами и их положение должны назначаться в проекте с учетом указаний приложения Д и конструктивных требований к шагу их расположения.
Толщину шва следует принимать не менее 10 мм, в заполнении шва следует предусматривать упругие прокладки и атмосферостойкие мастики.
Требования по устройству деформационных швов
Д.4 Горизонтальные швы устраиваются в несущих многослойных стенах со средним слоем из эффективного утеплителя — в облицовочном кирпичном слое, в ненесущих стенах — по всей толщине стены.
Горизонтальные деформационные швы во внутреннем и наружном слоях ненесущих многослойных стен следует выполнять в уровне опорных конструкций (между вышележащей конструкцией и верхним рядом кладки).
Д.5 Горизонтальные швы по высоте здания в облицовке несущих многослойных стен со средним слоем из эффективной теплоизоляции допускается устраивать следующим образом:
первый шов — под перекрытием 2-го этажа;
далее поэтажно, под плитой монолитного железобетонного перекрытия и под консольной балкой, устанавливаемой под сборной железобетонной плитой перекрытия.
Д.6. Вертикальные температурно-деформационные швы устраиваются в лицевом слое многослойных наружных стен, отделенных от основного слоя утеплителя.
Д.7. Рекомендуемые максимальные расстояния между вертикальными температурными швами для прямолинейных участков стен 6 — 7 м. Вертикальные швы на углах здания следует располагать на расстоянии 250 — 500 мм от угла по одной из сторон. При толщине облицовочного слоя 250 мм расстояние между швами может быть увеличено.
При необходимости увеличения расстояния между температурными швами требуется проведение расчетов температурных деформаций с учетом конструктивных особенностей стен, конструкции здания, ориентации его по сторонам света и климатических условий.
МОЖЕМ ЛИ МЫ ИЗБЕЖАТЬ КОМПЕНСАЦИОННЫХ ШВОВ В ЗДАНИЯХ
Что такое компенсационный шов?
Это разделение между двумя частями одного и того же здания.
Для чего предусмотрено расширение?
Основной причиной создания компенсационного шва является возможность теплового движения здания между этим швом, чтобы энергия термических напряжений рассеивалась в этом зазоре, что позволяет избежать образования трещин в здании.
Стыки предусмотрены также при значительной разнице нагрузки в двух частях здания или при резком изменении формы и плана здания.
В соответствии с IS-456:2000 конструкции, длина которых превышает 45 м , проектируются с одним или несколькими деформационными швами. Согласно стандарту IS 3414, который является специальным кодом для соединений, он упоминается как 30 м.
Пункты обслуживания
Компенсационный шов должен быть таким, чтобы необходимое перемещение происходило при минимальном сопротивлении в стыке. Конструкции, примыкающие к стыку, предпочтительно должны опираться на отдельные колонны.
Армирование не должно проходить через стык.
Какой должна быть ширина шва?
Зазор от 20 до 25 мм достаточен для рассеивания напряжений, вызванных тепловым расширением. Однако во время землетрясения нам необходимо следить за тем, чтобы здания между стыками не стучали друг о друга.
Чтобы позаботиться об этом, здание должно быть разделено на большее, чем сумма расчетных прогибов (из-за сил землетрясения) зданий. Требуемый зазор = R*сумма прогибов; где R — коэффициент уменьшения отклика здания, который зависит от пластичности здания.
Можем ли мы избежать компенсатора.
Есть два способа справиться с расширением/сжатием конструкций. Как обсуждалось выше, обеспечение стыка является одним из способов. Соединения позволяют зданиям двигаться из-за термических напряжений и рассеивают энергию.
Конструкции также могут быть монолитными без стыков, и каждая секция может быть соединена дополнительным армированием, чтобы все возникающие напряжения могли восприниматься без разрушения/трещины. Решение об усилении принимается на основе температурного анализа, проведенного инженером-строителем. Иногда это требуется, чтобы избежать стыков для эстетики здания. Также иногда конструктивно мы можем захотеть, чтобы здание было непрерывным для лучшего сопротивления боковой нагрузке и жесткого действия каркаса.
Я написал подробный блог на эту тему в своем блоге www.civilera.com/post/4-reasons-to-have-separation-joints-in-buildings
Мы на сайте www.design-dimension.com стараемся избегать температурных швов, проводя температурный анализ. Кроме того, наш учебный отдел занимается всесторонним температурным анализом и проектированием в учебных модулях.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите, www.design-dimension.com
Чтобы подписаться на нас на FB, пожалуйста, лайкните страницы
https://www.facebook.com/Design-Dimensions-459996494141333/?ref= hl
https://www.facebook.com/StructuralDesignAcademy/?ref=hl
Что такое крышка компенсатора?
Отвечая на некоторые из распространенных вопросов, которые нам задают о крышках для компенсаторов, начиная с основ, мы объясним, что такое крышка для компенсаторов, а также рассмотрим, что она делает и как она это делает. Итак, приступим…
Прежде всего, развеем несколько заблуждений:
1.
«Деформационные швы и компенсаторы разные» разные термины для одного и того же.
2. «Компенсаторы и крышки компенсаторов одинаковые»
– НЕПРАВИЛЬНО, они разные, см. ниже дополнительную информацию.
3. «Компенсаторы предназначены только для полов»
– НЕПРАВИЛЬНО , они проходят по всему зданию, включая потолки, стены и, конечно же, полы.
4. «Крышки компенсаторов некрасивые»
– ТОЛЬКО ЕСЛИ не указано правильно, в наши дни покрытия для швов могут включать в себя многие типы отделки пола (даже мрамор) и могут быть очень эффективно скрыты.
Перейдем к актуальному вопросу… Что такое крышка компенсатора?
Чтобы понять, что такое крышка компенсатора, я сначала объясню, что такое компенсатор или деформационный шов.
Что такое компенсатор и зачем он нужен?
Компенсационный шов (или деформационный шов, MJ на конструктивных чертежах) представляет собой конструктивный зазор, предназначенный для контролируемого перемещения здания и предотвращения повреждения внутренней и внешней отделки здания.
Компенсационные швы проходят через структуру здания, сверху вниз и спереди назад, и часто становятся шире по мере того, как вы поднимаетесь вверх по зданию. Без компенсатора движение здания приведет к повреждению здания, что часто делает его небезопасным.
Так что же такое крышка компенсатора?
Крышка компенсатора, или сокращенно EJC, обеспечивает закрытый переход через отверстие компенсатора, не подвергаясь влиянию относительного перемещения двух поверхностей по обе стороны от шва. Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть один из них в действии:
Эффективно позволяет зданию двигаться безопасным и контролируемым образом, не оставляя опасности споткнуться об открытый компенсатор.
Какие виды движения можно ожидать внутри здания?
EJC должен справляться с 4 основными типами движения здания и должен двигаться во всех направлениях:
1. Тепловое расширение или сжатие = Движение, вызванное расширением и сжатием конструкции при изменении температуры или сжатием в зависимости от температуры.
он высыхает.
2. Осадка здания = Движение, вызванное постоянными и временными нагрузками конструкции на опорный фундамент.
3. Колебания ветра = Движение, вызванное воздействием сильного ветра на конструкцию, которое более выражено на высоких зданиях
4. Сейсмическая активность = Разнонаправленное движение, вызванное сейсмическими явлениями, может быть значительным в зависимости от магнитуды сейсмическая активность.
Где используются EJC? Есть ли они в моем здании?
EJC используются во всех зданиях большой планировки, но каждое здание имеет свои требования к характеристикам покрытия стыков. Например, в больнице потребуется отделка пола заподлицо, чтобы можно было передвигаться на колесиках, таких как инвалидные коляски и каталки, а также плотное резиновое уплотнение для обеспечения инфекционного контроля. Это отличается от требований, скажем, торгового центра или аэропорта, которым потребуется прочное, износостойкое, защищенное от несанкционированного доступа соединение, которое обычно будет полностью металлическим.