Деформаційний шов: типи та пристрій

Деформаційний шов: типи та пристрій

Будь-які конструкції і будівлі піддаються деформації з різних причин: осідання будівлі після будівництва в процесі експлуатації, температурні та сейсмічні впливи, неоднорідність ґрунтів у підставі конструкцій. Безсумнівно, при проектуванні та будівництві необхідно враховувати всі ці фактори і зробити об 'єкт максимально безпечним для людей, а також мінімізувати можливість пошкоджень і ризик частого ремонту. Оскільки в сучасному світі все частіше будують великі і масивні споруди як житлові, так і торгові, промислові, неможливо обійтися без застосування деформаційних швів у всіх конструктивних елементах будівель.

Визначення, призначення деформаційних швів

З метою зменшення напруги в конструкціях через деформацію та садіння елементів будівель, мостів, доріг та інших споруд у них влаштовують деформаційні шви. Це елементи, що поділяють всю будову на окремі блоки, що дозволяє їм вільно рухатися в певних напрямках. Дане явище значно знижує ризик руйнування конструкцій в місцях можливої деформації. Ділянки, розділені подібними швами, осідають рівномірно всередині свого обсягу, не заважаючи цілісності сусідніх блоків.

Види деформаційних швів

Існує безліч класифікацій деформаційних швів.

Типи деформаційних швів за характером навантаження, через яке виникає деформація:

  1. Осадові. Дані деформації виникають через нерівномірне ущільнення ґрунтів під різними частинами будівлі. Це може відбуватися з кількох причин. По-перше, на зміни впливає нерівномірний розподіл ваги. У сучасній архітектурі часто будують будинки з різною поверховістю, з багатьма конструктивними особливостями в частинах будівлі. По-друге, причиною може служити різнорідність ґрунтів під окремими частинами споруди або будинку. Однорідний ґрунт під усією підставою вважається ідеальним випадком, який зустрічається вкрай рідко. При значній різниці величин опади окремих елементів можуть виникати вертикальні деформації у вигляді зламів, зрушень, тріщин, зміщень. Деформаційні шви осадового типу розраховують для кожного випадку окремо і влаштовують вертикально по всій висоті будівлі від фундаменту. Вони покликані компенсувати різницю між осадкою окремих конструктивних блоків.
  2. Садибні. Такі деформації спричинені зменшенням обсягу конструкцій та елементів. Цього явища схильні всі бетонні монолітні частини і кам 'яна кладка: при застиганні і твердженні суміш втрачає вологу. Даний аспект також розраховується, і конструкцію ділять на певні частини для уникнення тріщин, надломів тощо.
  3. Температурні. Особливо важливо враховувати даний тип деформації в місцевості зі зміною клімату: літо-зима. У різну пору року конструкції зовнішніх частин піддаються впливам температур, що позначається на їх обсязі. Особливо в зимовий період, коли стіна з внутрішнього боку приміщення і з вулиці має істотну різницю температур. При тому, що внутрішня частина її має постійну температуру, а зовнішня піддається великим змінам, всередині конструкції може виникати внутрішнє напруження, здатне досягти межі і призвести до незворотних наслідків. Для вирішення даної проблеми влаштовують температурні шви. Часто вони збігаються з садибними. На відміну від осадових, температурні шви необхідні тільки в наземній частині будівель, оскільки фундамент не відчуває великих коливань температур, якщо розрахований і влаштований вірно.
  4. Сейсмічні навантаження виникають в районах з частими землетрусами і коливаннями ґрунту. У цих випадках будівлі особливим чином ділять на окремі самостійні блоки, що розділяються спеціальними сейсмічними деформаційними швами, що мають особливу будову, що дозволяє зберегти цілісність конструкцій при сейсмічній активності.

Крім цього, деформаційні шви в будівлях класифікують за типом конструкції, в якій вони влаштовані. Виділяють шви, що знаходяться:

  • у стінах;
  • у фундаментах;
  • у бетонних підлогах;
  • у монолітних плитах.

Деформаційний шов у кожному елементі має окрему будову. Таким чином враховуються особливості змін форм і навантажень для кожної ділянки та напрямку. До цієї класифікації додатково можна віднести деформаційний шов між будівлями. Наприклад, у міському просторі часто можна зустріти сполучені між собою житлові будинки і магазини. Вони, як правило, мають різні архітектурні особливості, обсяги і розміри, матеріали будівництва, але їх об 'єднує одна спільна стіна. Щоб ці об 'єкти не впливали на зміни один одного, між ними також влаштовують компенсуючі шви.

Проектування: основні нюанси

При проектуванні будівель враховують всі можливі навантаження, які будуть впливати на конструктивні елементи, і в залежності від цього розподіляють деформаційні шви таким чином, щоб вони компенсували всі руйнуючі ефекти, спрямовані на кожен елемент.

Пристрій деформаційних швів різноманітний. Їх виробляють на будівельному майданчику зі спеціальних матеріалів або набувають популярності готових металевих профілів. Конструкція деформаційного шва з металу включає в себе спеціальний прокат і (при необхідності) вставки з різних матеріалів, підібраних залежно від місця застосування. Для кожного елемента будівлі напрямні мають різну будову і готуються з несхожих матеріалів, оскільки виконують вони різні функції.

На стадії проектування розраховують не тільки місця розташування компенсуючих розрізів, їх частоту, розмір і склад. Часто для окремих місць визначають відмінний від інших деформаційний шов. Вузол, що відображає принцип примикання конструкцій, повинен бути промальований і розписаний детально, щоб на будівельному майданчику не виникло труднощів з його збіркою. У кожному випадку склад і вид шва можуть бути індивідуальні, оскільки різні частини конструкцій відчувають певні навантаження, не завжди однакові. Такі ситуації можуть виникнути в місцях сполучень блоків різної поверховості, призначення, ваги тощо.

Компенсаційний шов у різних елементах будівлі

Для всіх конструкцій пристрій компенсуючих зазорів індивідуально, вони мають власне технічне рішення, склад, розміри та особливості. Кожному матеріалу і конструкції відповідає свій деформаційний шов. СНіП 2.03.04-84 наводить приклад розрахунків для найбільш поширених залізобетонних конструкцій у різних умовах, СНіП 2.01.09-91 розповідає про розрахунки у саджувальних ґрунтах та підроблюваних територіях.

Шви у фундаментах: призначення

Фундамент - одна з найскладніших і найвідповідальніших у зведенні частин будь-якої будови. Від його цілісності залежать безпечне функціонування і надійність споруди. Тому в його конструкції все має бути продумано до дрібниць - від правильного конструктивного рішення до вірно влаштованих деформаційних швів. Фундамент відчуває відразу кілька видів руйнівних навантажень: від саджання і сезонного руху ґрунту; нерівномірного осідання різних частин будівлі. Зовнішній периметр може бути підданий температурним перепадам (у рідкісних випадках, частіше йдеться про верхню частину стіни фундаменту, що переходить в цоколь). Деформаційний шов у фундаментах повинен компенсувати всі дії, що надходять, і надавати йому пружності і рухливості. Крім того, він повинен мати якісну зовнішню гідроізоляцію, яка запобігатиме проникненню вологи в тіло шва для уникнення руйнування самого його заснування.

Особливості пристрою

Деформаційний шов у фундаментах влаштовують по всій висоті його стіни від підошви основи. Відстань між швами визначається розрахунком і залежить від величини впливових навантажень, типу ґрунтів, матеріалу для стін, функціонального призначення приміщень тощо. Для цегляних будівель крок становить від 15 до 30 м, для дерев 'яних - до 70 м. Крім цього, на межах частин будівлі, що мають різне технічне призначення, також повинні бути присутні компенсуючі розриви, оскільки там виникає найбільша напруга.

Деформаційний шов у плиті фундаменту являє собою зазор, що розділяє її на окремі блоки. Його заповнюють паклей, просоченою смолою.

Однією зі складових фундаменту є вимощення. Вона також потребує компенсуючих розривів, адже при нерівному її осіданні і русі ґрунтів даний елемент може просто надломитися, що спричинить за собою намокання стін основи. Вимощення перестане виконувати свою захисну функцію. Шви влаштовуються з кроком до 2 метрів, в них укладають дерев 'яні рейки і зверху заливають гарячим бітумом або іншим полімером, що забезпечує надійну гідроізоляцію.

Місце стику вимощення і фундаментної стіни обов 'язково має рухливий шов. Зазвичай його роль відіграє гідроізоляційне оздоблення зовнішньої стіни основи.

Деформаційні шви в стіні

Вертикальні конструкції схильні до впливу відразу декількох деформаційних навантажень. На них впливають осідання в процесі експлуатації, температурні впливи (сезонні та з одночасним перепадом температур зовнішньої і внутрішньої частини в холодний час), навантаження від верхнього покриття, снігові маси. Тому, розраховуючи деформаційний шов у стіні при проектуванні, важливо врахувати всі впливи і влаштувати поділи, які не дадуть конструкції зруйнуватися.

У сучасному будівництві використовують найрізноманітніші матеріали і методи для зведення стін, які бувають:

  • збірними блочними та цегляними;
  • монолітними бетонними/залізобетонними;
  • збірними панельними;
  • комбінованими.

У всіх з них виникають руйнівні впливи, причому чим міцніше і тверіше матеріал, тим більші деформаційні навантаження виникають у конструкції. Поділ стіни на блоки за допомогою компенсаційних швів дозволяє окремим частинам деформуватися в певних інтервалах без загрози руйнування всього елемента, всередині якого не виникає небезпечна напруга.

Проектування та пристрій деформаційних швів у вертикальних конструкціях

Для внутрішніх і зовнішніх стін крок розривів розраховується по-різному, робиться це на стадії проектування. Висоту стін розділяють на відсіки по всій висоті, влаштовуючи між ними деформаційні шви. Відстань між ними для несучих стін після розрахунків - від 20 м, для внутрішніх перегородок - до 30 м. Розташування деформаційних швів в місцях максимальних напружень дозволяє знімати ці самі напруги. Як говорилося раніше, температурні та садибні шви виникають в надземній частині будинку і в основному збігаються, розташовуються в місцях найбільшої концентрації перепадів температур - біля кутів зовнішніх стін. Деформаційні шви, що компенсують осадові впливи, влаштовуються по всій висоті стіни до основи фундаменту і рівномірно розподіляються по довжині будівлі.

Важливим нюансом проектування швів у стінах є їх заповнення та оформлення, оскільки знаходяться вони на видимих частинах будь-якої будови, особливо, якщо не мається на увазі додаткове облицювання.

Температурні деформаційні шви влаштовують у горизонтальній площині стіни. У процесі зведення в кладці розміщують шпунт, який обкладають толем у 2 шари і забивають паклей. Закривають шов глиняним замком. Ці матеріали не реагують на перепади температур, тим самим компенсують деформацію стіни. При ручній кладці закладка виходить непомітною і не потребує додаткового облицювання.

У сучасному будівництві все частіше застосовують профілі для деформаційних швів. Гідністю застосування їх є особлива конструкція, що армує зазор у стіні. Це запобігає появі тріщин в області деформаційного шва в процесі впливу руйнуючих навантажень. Крім цього, в тілі профілю є вставки з гідрофобних матеріалів, що запобігає потраплянню вологи в стіновий матеріал і подальше його руйнування. Оформлення зовнішньої частини деформаційного шва виконано таким чином, що він відмінно вписується в будь-який фасад. Великий асортимент пропонованих профілів дозволяє підібрати до будь-якої будівлі найбільш відповідний дизайн.

Шви в горизонтальних плитах

При влаштуванні монолітних плит перекриттів обов 'язково повинні бути виконані деформаційні шви, оскільки бетон є жорстким нееластичним матеріалом і схильний до руйнування в результаті впливу різних навантажень і одночасного осідання всього обсягу будівлі. За допомогою розрахунків визначають ширину одного блоку перекриття, і за таким параметром заливають міжповерхові елементи. Заповнення швів виконують з використанням гідроізолюючих матеріалів і заділок.

Шви в бетонних підлогах

Підлоги постійно приймають навантаження від предметів інтер 'єру, обладнання, а їх покриття весь час піддаються зносу. В одному приміщенні можуть бути влаштовані підлоги з різних матеріалів, які в процесі експлуатації несхоже реагують на навантаження, що надходить, вологість та інші впливи. Такі ділянки теж потребують поділу, як і монолітна бетонна підлога.

За призначенням деформаційні шви в бетонних підлогах розділяють на 3 основних типи.

  1. Ізоляційний шов має круглу або квадратну форму, відокремлює підлогу від стін, колон та інших внутрішніх вертикальних конструкцій, від їх впливу, щоб уникнути деформації підлогового покриття. При його пристрої весь периметр прокладають полімерною ізоляцією і всередині контуру виробляють заливку бетонної підлоги.
  2. Садибний шов призначений для запобігання розтріскування бетону під час застигання та експлуатації. Його влаштовують двома способами: за допомогою формуючих шви річок, які вставляють у матеріал до втрати їм пластичності; нарізкою і пристроєм після остаточної обробки поверхні.
  3. Конструкційний шов виконують на межах змін заливки ділянок підлоги. Він має складний вигляд з 'єднання "" шип-паз "" і дозволяє бетону рухатися в горизонтальній площині і не допускає зміни сусідніх ділянок.

Деформаційні шви в підлогах являють собою зазори, що розділяють поверхню на кілька блоків або ділянок. У переважній більшості для влаштування компенсаційних швів застосовують різні профільні конструкції.

Основні види профілів для пристрою швів у підлогах виділяють такі:

  1. Вбудовані - системи з алюмінію, що вбудовуються в площину підлогового покриття. Застосовуються в сухих промислових приміщеннях з високою прохідністю, що піддаються регулярним впливам важкого обладнання, машин і спецтехніки. Профіль може бути посилений гумовою вставкою, може мати декоративну накладку з нержавіючої сталі.
  2. Накладні. Дані системи встановлюють на стику різних покриттів. Вони являють собою накладку на шов. Такі профілі також витримують інтенсивні навантаження від техніки і великої кількості людей. При підвищеній завантаженості профіль може бути посилений полімерними вставками.
  3. Водонепроникні системи профілів призначені не тільки для компенсації деформаційних навантажень, а й для захисту підлогового розрізу від потрапляння вологи і води в приміщеннях з малою гідроізоляцією або на відкритих майданчиках, парковках, складах тощо. Такі профілі виконані з нержавіючої сталі, мають у своїй конструкції спеціальні прокладки з ПВХ або гуми.
  4. Розділові системи являють собою профілі з м 'якого або жорсткого ПВХ. Їх влаштовують як температурні і компенсуючі шви в монолітних підлогах різного призначення. ПВХ-профілі герметизують і захищають підлогові стики, вони стійки до впливу температур, кислот і миючих засобів, що робить їх застосування універсальним. Деформаційні шви в бетонних підлогах іноді заповнюють полімерними мастиками. ПВХ-системи найбільш функціональні і довговічні, тому слід віддати їм перевагу.

Технологія пристрою розділових швів у підлогах

Бетонні підлоги заливають не за один раз всю площу, а частинами, в кілька етапів. Розділові шви необхідно влаштовувати в місцях стиків різних ділянок заливки, оскільки бетон може мати властивості, що відрізняються. Найчастіше перед заливними роботами периметр ділянки обмежують ізолюючими матеріалами, які згодом служитимуть як зачіпки стиків, що утворилися. Якщо площа заливки велика, то шви можна нарізати вже в готових підлогах. Розмір зазорів і відстань між ними розраховують, виходячи з розміру коефіцієнта лінійного розширення бетону. Середня ширина шва 12-20 мм, відстань між розрізами - 1,5 м. Глибина досягає 2-3 см. Поділ виробляють за допомогою спеціального обладнання. Нарізані по готовій підлозі шви заповнюють спеціальними ущільнювачами і герметизують їх зносостійкими полімерами або вбудовують в них спеціалізовані профілі.

Шви на стиках будівель

Нерідко до існуючих будівель прилаштовують додаткові: на увазі економії місця в межах міста або зручності користування в приватному порядку. Пристрої можуть мати різне призначення: торгові площі, офісні приміщення, лазні, гаражі, господарські будівлі. Майже завжди осідання основної та додаткової будівель відбувається по-різному. Щоб уникнути пов 'язаних з цим явищем неприємностей, потрібно влаштовувати деформаційний шов між будівлями.

Зазори між будівлями компенсують всі види впливів: осадові, садибні, температурні, сейсмічні. Оскільки основна і прилаштована будівлі мають одну спільну стіну, в ній організовують компенсаційний шов, що об 'єднує функцію захисту від усіх надходять навантажень.

Також прокладка між стінами потрібна при неоднорідності матеріалу: наприклад, початкова будова кам 'яна, а додаткова - дерев' яна. У цьому випадку шов може бути виконаний з гідроізоляційного матеріалу без додаткових конструкцій.

Якщо фундамент під пристрій не був розрахований відразу, а зводиться додатково, обов 'язково потрібно відокремити його від основного за допомогою шва, адже його конструкція може відрізнятися. У цьому випадку буде відбуватися садиба і осідання самої підстави і спирається будови.

Компенсаційний шов влаштовують по всій висоті прилеглої будівлі.