Различия между деформационными и "холодными" швами. Деформационные швы в зданиях

Необходимость устройства таких швов определяется внешними условиями и геометрическими параметрами конструкции.

При любой выбранной системе перевязки возведение стены начинают с кладки углов. Важно устроить перевязку швов в углах не только таким образом, чтобы соблюдался выбранный рисунок перевязки в наружных верстах обеих пересекающихся стен, но и так, чтобы перевяжа была выполнена с максимальным перекрытием швов.

По своему назначению деформационные швы бывают температурными и осадочными. Расположение деформационных швов обязательно указывают в проекте.

Осадочные швы

Осадочные швы устраивают для предотвращения неравномерной осадки конструкции по длине. Эти швы делят здание или сооружение на отсеки по всей высоте конструкций: от подошвы фундамента до карниза. Фундамент, разделенный на отсеки осадочным швом, называют разрезным. Устройство осадочного шва в кладке фундамента и стены выглядит по-разному.

Шов должен быть перпендикулярным стене или фундаменту. В месте шва кирпичи не перевязывают друг с другом, вместо этого устраивают гидро изоляционного материала в два-три слоя. Шов в фундаменте выполняют прямым, в стене - со шпунтом (выступом с одной стороны шва и впадиной с другой стороны). Толщина шпунта составляет обычно половину кирпича, реже - четверть кирпича. Над обрезом фундамента под шпунтом делают зазор высотой в 1-2 кирпича (ряда) кладки для предотвращения давления от шпунта на кладку фундамента в случае неравномерной осадки. Все стыки между кладкой фундамента и кладкой стены при этом должны быть герметичными для защиты стены от проникновения влаги из фундамента.

Если фундамент выполнен из другого материала, принципы устройства осадочного шва не меняются.

Толщина осадочного шва в кирпичной кладке должна составлять 10-20 мм, поэтому устройство швов не влияет на изменение длины здания (он просто заменяет собой часть вертикальных швов кладки).
С наружной стороны стен осадочные швы заделывают просмоленной паклей, силиконовым герметиком или специальным уплотнителем. Причем первый вариант (с просмоленной паклей) малоэффективен, поэтому при возможности следует выбирать другой вариант.

Необходимость в устройстве осадочных швов возникает в нескольких случаях.

Примыкание новой стены к старой. В этом случае шов может быть устроен без шпунта, поскольку вырезать паз в старой стене - трудоемкое занятие.
Примыкание одной части здания к другой: например, когда веранда или крыльцо примыкает к основной части здания, и фундамент под пристройку может быть устроен с меньшим расходом материалов (меньшего сечения). При этом осадка крыльца и основной части здания будет разной, и при отсутствии осадочного шва могут возникнуть трещины и другие деформации кладки.
Строительство на грунтах с неравномерной осадкой. О таком свойстве грунтового основания можно судить по имеющимся на участке постройкам, поверхности земли без обработки (по ней можно увидеть ярко выраженную осадку грунта) или геологическим изысканиям. Если нет возможности определить состояние грунта по последнему варианту прибегают к двум первым. Важно помнить, что трещины в постройках могут быть вызваны не только неравномерной осадкой грунтового основания, но и ошибками, допущенными в проектировании (неправильным расчетом фундамента, отсутствием осадочных швов в стене большой длины и т. д.). Однако если здания поблизости имеют трещины, лучше при возведении новой конструкции в любом случае предусмотреть в ней осадочные швы.

Температурные швы

Температурные (температурно-усадочные) швы защищают здание или сооружение от деформаций (трещин, разрывов кладки, перекосов, сдвигов кладки по швам), связанных с изменением температуры воздуха и самих конструкций. При пониженных температурах каменная кладка имеет свойство сжиматься, а в жару - расширяться. Так, на каждые 10 м длины кирпичная конструкция при изменении температуры с 20 °С до -20 °С сокращается в размерах на 5 мм. Кроме того, перепад температур может возникать в различных частях здания.

Температурные швы делят здание на отсеки по всей высоте стен, не включая фундамент. То есть, в отличие от осадочных швов, температурными швами фундамент не разделяют. Устройство температурного шва в кирпичной стене аналогично устройству осадочного: в виде шпунта с прослойкой изоляционного материала и заделкой герметиком с наружной стороны стены. Герметик для заделки температурного шва должен быть рассчитан на все температуры, возможные при эксплуатации здания или сооружения.

Толщина температурного шва в кирпичной кладке должна составлять 10-20 мм. Если кладку ведут при температуре воздуха 10 °С и выше, толщина шва может быть уменьшена.

Необходимость в устройстве температурных шов возникает при большой длине кирпичных стен и при значительных перепадах температуры воздуха между зимним и летним периодами года. Строительные нормы и правила устанавливают максимально допустимые расстояния между температурными швами в кирпичных стенах. В наиболее сложных климатических условиях максимальное расстояние между температурными швами в отапливаемых строениях в кладке из керамического кирпича составляет 50 м, в кладке из силикатного кирпича - 35 м. Поскольку стены индивидуальных строений редко достигают такой длины, температурные швы в них практически не устраивают. Для неотапливаемых закрытых построек максимальная длина стены без температурных швов может составлять: в кладке из керамического кирпича - 35 м, в кладке из силикатного кирпича - 24,5 м. Для не отапливаемых открытых строений (например, кирпичных заборов) эти нормативные величины соответственно равны 30 м и 21 м.

При необходимости устройства в здании как осадочных, так и температурно-усадочных швов их совмещают и устраивают деформационный шов (или несколько шов) универсального назначения, с разрезкой конструкций по всей высоте.

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.

Температурные и осадочные швы

Для предотвращения деформаций в конструкциях их разделяют на отсеки (по длине) вертикальными зазорами – деформационными швами. Необходимость устройства таких швов определяется внешними условиями и геометрическими параметрами конструкции.

При любой выбранной системе перевязки возведение стены начинают с кладки углов. Важно устроить перевязку швов в углах не только таким образом, чтобы соблюдался выбранный рисунок перевязки в наружных верстах обеих пересекающихся стен, но и так, чтобы перевязка была выполнена с максимальным перекрытием швов.

Осадочные швы

Рисунок 34. Устройство осадочного шва в кирпичной кладке: а) фундамент (план); б) стена (план); в) продольный разрез по фундаменту и стене; 1 – кладка фундамента; 2 – кладка стены; 3 – осадочный шов; 4 – шпунт; 5 – зазор под шпунтом для осадки

Шов должен быть перпендикулярным стене или фундаменту. В месте шва кирпичи не перевязывают друг с другом, вместо этого устраивают прокладку из гидроизоляционного материала в два – три слоя (толь, рубероид, стеклоткань и т. д.). Шов в фундаменте выполняют прямым, в стене – со шпунтом (выступом с одной стороны шва и впадиной с другой стороны). Толщина шпунта составляет обычно половину кирпича, реже – четверть кирпича. Над обрезом фундамента под шпунтом оставляют зазор высотой в 1–2 кирпича (ряда) кладки для предотвращения давления от шпунта на кладку фундамента в случае неравномерной осадки. Все стыки между кладкой фундамента и кладкой стены при этом должны быть герметичными для защиты стены от проникновения влаги из фундамента.

Если фундамент выполнен из другого материала (например, железобетона), принципы устройства осадочного шва не меняются.

Толщина осадочного шва в кирпичной кладке должна составлять 10–20 мм, поэтому устройство швов не влияет на изменение длины здания (он просто заменяет собой часть вертикальных швов кладки).

С наружной стороны стен осадочные швы заделывают просмоленной паклей, силиконовым герметиком или специальным уплотнителем. Причем первый вариант (с просмоленной паклей) малоэффективен, поэтому при возможности следует выбирать другой вариант. С наружной стороны фундамента устраивают глиняный замок или другой вариант гидроизоляции.

Необходимость в устройстве осадочных швов возникает в нескольких случаях.

1. Примыкание новой стены к старой. В этом случае шов может быть устроен без шпунта, поскольку вырезать паз в старой стене – трудоемкое занятие.

2. Примыкание одной части здания к другой: например, когда веранда или крыльцо примыкает к основной части здания, и фундамент под пристройку может быть устроен с меньшим расходом материалов (меньшего сечения). При этом осадка крыльца и основной части здания будет разной, и при отсутствии осадочного шва могут возникнуть трещины и другие деформации кладки.

3. Строительство на грунтах с неравномерной осадкой. О таком свойстве грунтового основания можно судить по имеющимся на участке постройкам, поверхности земли без обработки (по ней можно увидеть ярко выраженную осадку грунта) или геологическим изысканиям. Если нет возможности определить состояние грунта по последнему варианту, прибегают к двум первым. Важно помнить, что трещины в постройках могут быть вызваны не только неравномерной осадкой грунтового основания, но и ошибками, допущенными в проектировании (неправильным расчетом фундамента, отсутствием осадочных швов в стене большой длины и т. д.). Однако если здания поблизости имеют трещины, лучше при возведении новой конструкции в любом случае предусмотреть в ней осадочные швы.

Температурные швы

Температурные (температурно-усадочные) швы защищают здание или сооружение от деформаций (трещин, разрывов кладки, перекосов, сдвигов кладки по швам), связанных с изменением температуры воздуха и самих конструкций. При пониженных температурах каменная кладка имеет свойство сжиматься, а в жару – расширяться. Так, на каждые 10 м длины кирпичная конструкция при изменении температуры с 20 °C до –20 °C сокращается в размерах на 5 мм. Кроме того, перепад температур может возникать в различных частях здания.

Толщина температурного шва в кирпичной кладке должна составлять 10–20 мм. Если кладку ведут при температуре воздуха 10 °C и выше, толщина шва может быть уменьшена.

Необходимость в устройстве температурных шов возникает при большой длине кирпичных стен и при значительных перепадах температуры воздуха между зимним и летним периодами года. Строительные нормы и правила (СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции») устанавливают максимально допустимые расстояния между температурными швами в кирпичных стенах. Эти расстояния зависят от средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки года, вида кирпича и марки раствора. В наиболее сложных климатических условиях максимально допустимое расстояние между температурными швами в отапливаемых строениях в кладке из керамического кирпича составляет 50 м, в кладке из силикатного кирпича – 35 м. Поскольку стены индивидуальных строений редко достигают такой длины, температурные швы в них практически не устраивают. Для неотапливаемых закрытых построек максимальная длина стены без температурных швов может составлять: в кладке из керамического кирпича – 35 м, в кладке из силикатного кирпича – 24,5 м. Для не отапливаемых открытых строений (например, кирпичных заборов) эти нормативные величины соответственно равны 30 м и 21 м.

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.

ЛЕКЦИЯ №8

НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ

План лекции.

Общие требования.

Деформационные швы.

Классификация стен

Конструктивные элементы стен.

Общие требования и классификация

Одной из наиболее важных и сложных конструктивных элементов здания является наружная стена (4.1).

Наружные стены подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям (рис.4.1). Они воспринимают собственную массу, постоянные и временные нагрузки от перекрытий и крыш, воздействия ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмических сил и др. С внешней стороны наружные стены подвержены воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, внешнего шума, а с внутренней – воздействию теплового потока, потока водяного пара, шума.

Рис.4.1. Нагрузки и воздействия на конструкцию наружной стены.

Выполняя функции наружной ограждающей конструкции и композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий, обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами. Одновременно конструкция наружной стены должна удовлетворять требованиям индустриальности, а также экономическим требованиям минимальной материалоемкости и стоимости, так как наружные стены являются наиболее дорогой конструкцией (20 – 25% стоимости всех конструкций здания).

В наружных стенах обычно располагают оконные проемы для освещения помещений и дверные проемы – входные и для выхода на балконы и лоджии. В комплекс конструкций стены включают заполнение проемов окон, входных и балконных дверей, конструкции открытых помещений. Эти элементы и их сопряжения со стеной должны отвечать перечисленным выше требованиям. Поскольку статические функции стен и их изоляционные свойства достигаются при взаимодействии с внутренними несущими конструкциями, разработка конструкций наружных стен включает решение сопряжений и стыков с перекрытиями, внутренними стенами или каркасом.

Деформационные швы

Наружные стены, а вместе с ними и остальные конструкции здания при необходимости и в зависимости от природно-климатических и инженерно-геологических условий строительства, а также с учетом особенностей объемно-планировочных решений рассекаются вертикальными деформационными швами (4.2) различных типов: температурно-усадочными, осадочными, антисейсмическими и др. (рис.4.2).

Рис.4.2. Деформационные швы: а – температурно-усадочный; б – осадочный І типа; в – осадочный ІІ типа; г – антисейсмический.

Температурно-усадочные швы устраивают во избежание образования в стенах трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур и усадки материала (каменной кладки, монолитных или сборных бетонных конструкций и др.). Температурно-усадочные швы рассекают конструкции только наземной части здания. Расстояния между температурно-усадочными швами назначают в соответствии с климатическими условиями и физико-механическими свойствами стеновых материалов. Так, например, для наружных стен из глиняного кирпича на растворе марки М50 и более расстояния между температурно-усадочными швами 40 – 100 м принимают по СНиП ІІ-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». При этом наименьшее расстояние относится к наиболее суровым климатическим условиям.

В зданиях с продольными несущими стенами швы устраивают в зоне примыкания к поперечным стенам или перегородкам, в зданиях с поперечными несущими стенами швы часто устраивают в виде двух спаренных стен. Наименьшая ширина шва составляет 20 мм. Швы необходимо защищать от продувания, промерзания и сквозных протечек с помощью металлических компенсаторов, герметизации, утепляющих вкладышей. Примеры конструктивных решений температурно-усадочных швов в кирпичных и панельных стенах даны на рис.4.3.

Рис.4.3. Детали устройства температурных швов в кирпичных и панельных зданиях: а – с продольными несущими стенами (в зоне поперечной диафрагмы жесткости); б – с поперечными стенами при парных внутренних стенах; в – в панельных зданиях с поперечными стенами; 1 – наружная стена; 2 – внутренняя стена; 3 – утепляющий вкладыш в обертке из рубероида; 4 – конопатка; 5 – раствор; 6 – нащельник; 7 – плита перекрытия; 8 – панель наружной стены; 9 – то же, внутренней.

Осадочные швы следует предусматривать в местах резких перепадов этажности здания (осадочные швы первого типа), а также при значительной неравномерности деформаций основания по протяженности здания, вызванной спецификой геологического строения основания (осадочные швы второго типа). Осадочные швы первого типа назначают для компенсации различий вертикальных деформаций наземных конструкций высокой и низкой частей здания, в связи с чем их устраивают аналогично температурно-усадочным только в наземных конструкциях. Конструкция шва в бескаркасных зданиях предусматривает устройство шва скольжения в зоне опирания перекрытия малоэтажной части здания на стены многоэтажной, в каркасных – шарнирное опирание ригелей малоэтажной части на колонны многоэтажной. Осадочные швы второго типа разрезают здание на всю высоту – от конька до подошвы фундамента. Такие швы в бескаркасных зданиях конструируют в виде парных рам. Номинальная ширина осадочных швов первого и второго типа 20 мм.