Будь-які конструкції і будови піддаються деформації з різних причин: осідання будівлі після будівництва в процесі експлуатації, температурні і сейсмічні впливи, неоднорідність грунтів в основі конструкцій. Безсумнівно, при проектуванні і 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 і усадки елементів будівель, мостів, доріг та інших споруд в них влаштовують деформаційні шви. Це елементи, що розділяють всі будова 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 яку виникає деформація:
- Осадові. Дані деформації виникають через нерівномірне ущільнення грунтів 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 грунтів під окремими частинами споруди або будинку. Однорідний грунт під всім підставою вважається ідеальним випадком, який зустрічається вкрай рідко. При значній різниці величин опади окремих елементів можуть виникати вертикальні деформації у вигляді зламів, зрушень, тріщин, зсувів. 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.
- Усадкові. Такі деформації викликані зменшенням обсягу конструкцій і елементів. Цьому явищу схильні все бетонні монолітні частини і кам`яна кладка: при застиганні і твердінні суміш втрачає вологу. Даний аспект також розраховується, і конструкцію ділять на певні частини для уникнення тріщин, надламів тощо.
- Температурні. Особливо важливо враховувати даний тип деформації в місцевості зі зміною клімату: літо-зима. У різні пори року конструкції зовнішніх частин піддаються впливам температур, що позначається на їх обсязі. Особливо в зимовий період, коли стіна з внутрішньої сторони 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 привести до незворотних наслідків. Для вирішення даної проблеми влаштовують температурні шви. Часто вони збігаються з усадковими. На відміну від осадових, температурні шви необхідні тільки в наземної частини будівель, оскільки фундамент не відчуває великих коливань температур, якщо розрахований і влаштований вірно.
- Сейсмічні навантаження виникають в районах з частими землетрусами і коливаннями грунту. 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 будинках класифікують за типом конструкції, в якій вони влаштовані. Виділяють шви, що знаходяться:
- в стінах;
- в фундаментах;
- в бетонних підлогах;
- в монолітних плитах.
Деформаційний шов в кожному елементі має окрема будівля. Таким чином враховуються особливості змін форм і навантажень для кожної ділянки і напрямки. До цієї класифікації додатково можна віднести деформаційний шов між будівлями. Наприклад, в міському просторі часто можна зустріти пов`язані між собою житлові будинки і магазини. Вони, як правило, мають різні архітектурні особливості, обсяги та розміри, матеріали будівництва, але їх об`єднує одна загальна 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 все руйнують ефекти, спрямовані на кожен елемент.
Улаштування деформаційних швів різноманітно. Їх виробляють на будівельному майданчику зі спеціальних матеріалів або набирають популярність готових металевих профілів. Конструкція деформаційного шва з металу включає в себе спеціальний прокат і (при необхідності) вставки з різних матеріалів, підібраних в залежності 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 складанням. У кожному разі 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 і т.д.
Компенсаційний шов в різних елементах будівлі
Для всіх конструкцій пристрій компенсуючих зазорів індивідуально, вони мають власне технічне рішення, склад, розміри і особливості. Кожному матеріалу і конструкції відповідає свій деформаційний шов. СНиП 2.03.04-84 наводить приклад розрахунків для найбільш поширених залізобетонних конструкцій в різних умовах, СНиП 2.01.09-91 розповідає про розрахунки в грунтах грунтах і підроблюваних територіях.
Шви в фундаментах: призначення
Фундамент - одна з найбільш складних і відповідальних в зведенні частин будь-якої будівлі. Від його цілісності залежать безпечне функціонування і надійність споруди. Тому в його конструкції все повинно бути продумано до дрібниць - від правильного конструктивного рішення до вірно влаштованих деформаційних швів. Фундамент відчуває відразу кілька видів руйнують навантажень: від усадки і сезонного руху грунта- нерівномірного осідання різних частин будівлі. Зовнішній периметр може бути підданий температурних перепадів (в окремих випадках, частіше йдеться про верхній частині стіни фундаменту, що переходить в цоколь). Деформаційний шов у фундаментах повинен компенсувати всі вступники впливу і надавати йому пружності і рухливості. Крім того, він повинен мати якісну зовнішню гідроізоляцію, яка запобіжить 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 підстави. Відстань між швами визначається розрахунком і залежить від величини впливають навантажень, типу грунтів, матеріалу для стін, функціонального призначення приміщень і т.д. Для цегляних будівель крок становить від 15 до 30 м, для дерев`яних - до 70 м. Крім цього, на кордонах частин будівлі, що мають різний технічне призначення, також повинні бути присутніми компенсуючі розриви, оскільки там виникає найбільше напруження.
Деформаційний шов в плиті фундаменту є зазор, що розділяє її на окремі блоки. Його заповнюють клоччям, просоченої смолою.
Однією зі складових фундаменту є вимощення. Вона також потребує компенсуючих розривах, адже при нерівному її осіданні і русі грунтів даний елемент може просто надломитися, що спричинить за собою намокання стін підстави. Отмостка 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 та фундаментної стіни обов`язково має рухливий шов. Зазвичай його роль грає гідроізоляційна обробка зовнішньої стіни підстави.
Деформаційні шви в стіні
Вертикальні конструкції схильні до дії відразу декількох деформаційних навантажень. На них впливають осаду в процесі експлуатації, температурні впливи (сезонні і з одночасним перепадом температур зовнішньої і внутрішньої частини в холодну пору), навантаження від верхнього покриття, снігові маси. Тому, розраховуючи деформаційний шов в стіні при проектуванні, важливо врахувати всі впливи і влаштувати поділу, які не дадуть конструкції зруйнуватися.
У сучасному будівництві використовують найрізноманітніші матеріали і методи для зведення стін, які бувають:
- збірними блоковими і цегляними;
- монолітними бетонними / залізобетонними;
- збірними панельними;
- комбінованими.
У всіх з них виникають руйнують впливу, причому чим міцніше і твердіше матеріал, тим більші деформаційні навантаження виникають в конструкції. Розподіл 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 і пристрій деформаційних швів в вертикальних конструкціях
Для внутрішніх і зовнішніх стін крок розривів розраховується по-різному, робиться це на стадії проектування. Висоту стін поділяють 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 і усадочні шви виникають в надземної частини будинку і в основному збігаються, розташовуються в місцях найбільшої концентрації перепадів температур - у кутів зовнішніх стін. Деформаційні шви, компенсуючі осадові впливу, влаштовуються по всій висоті стіни до основи фундаменту і рівномірно розподіляються по довжині будівлі.
Важливим нюансом проектування швів в стінах є їх заповнення та оформлення, оскільки знаходяться вони на видимих частинах будь-якої будівлі, особливо, якщо не мається на увазі додаткова облицювання.
Температурні деформаційні шви влаштовують в горизонтальній площині стіни. У процесі зведення в кладці розміщують шпунт, який обкладають толем в 2 шари і забивають клоччям. Закривають шов глиняним замком. Дані матеріали не реагують на перепади температур, тим самим компенсують деформацію стіни. При ручній кладці закладення виходить непомітною і не вимагає додаткового облицьовування.
У сучасному будівництві все частіше застосовують профілі для деформаційних швів. Перевагою застосування їх є особлива конструкція, армована зазор в стіні. Це запобігає появі тріщин в області деформаційного шва в процесі дії руйнівних 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-якого будинку найбільш підходящий 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 по такому параметру виробляють заливку міжповерхових елементів. Заповнення швів виконують з використанням гідроізолюючих матеріалів і заделок.
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 не схоже реагують на інформацію, що надходить навантаження, вологість та інші впливи. Такі ділянки теж потребують поділі, як і монолітний бетонний пол.
За призначенням деформаційні шви в бетонних підлогах поділяють на 3 основних типи.
- 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 утворився контуру виробляють заливку бетонної підлоги.
- Усадковий шов призначений для запобігання розтріскування бетону під час застигання та експлуатації. Його влаштовують двома способами: за допомогою формуючих шви рейок, які вставляють в матеріал до втрати ним пластічності- нарізкою і пристроєм після остаточної обробки поверхні.
- Конструкційний шов виконують на кордонах змін заливки ділянок підлог. Він має складний вид з`єднання "шип-паз" і дозволяє бетону рухатися в горизонтальній площині і не допускає зміни сусідніх ділянок.
Деформаційні шви в підлогах є зазори, що розділяють поверхню на кілька блоків або ділянок. У переважній більшості для влаштування компенсаційних швів застосовують різні профільні конструкції.
Основні види профілів для влаштування швів в підлогах виділяють наступні.
- Вбудовані - системи з алюмінію, що вбудовуються в площину підлогового покриття. Застосовуються в сухих промислових приміщеннях з високою прохідністю, що піддаються регулярним впливів важкого устаткування, машин і спецтехніки. Профіль може бути посилений гумовою вставкою, може мати декоративну накладку з нержавіючої сталі.
- 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.
- Водонепроникні системи профілів призначені не тільки для компенсації деформаційних навантажень, але і для захисту підлогового розрізу від попадання вологи і води в приміщеннях з малою гідроізоляцією або на відкритих майданчиках, парковках, складах і т.д. Такі профілі виконані з нержавіючої сталі, мають в своїй конструкції спеціальні прокладки з ПВХ або гуми.
- Розділові системи являють собою профілі з м`якого або жорсткого ПВХ. Їх влаштовують в якості температурних і компенсуючих швів в монолітних підлогах різного призначення. ПВХ-профілі герметизують і захищають підлогові стики, вони стійкі до дії 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 в 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 відмінні властивості. Найчастіше перед заливними роботами периметр ділянки обмежують ізолюючими матеріалами, які згодом будуть служити в якості закладення утворилися стиків. 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 сягає 2-3 см. Поділ роблять за допомогою спеціального обладнання. Нарізані по готовому 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. Прилаштувати можуть мати різне призначення: торговельні площі, офісні приміщення, лазні, гаражі, господарські будівлі. Майже завжди осаду основного і додаткового 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, усадочні, температурні, сейсмічні. Оскільки основне і пристроювати будівлі мають одну спільну стіну, в ній організовують компенсаційний шов, який об`єднує функцію захисту від усіх отриманих навантажень.
Також прокладка між стінами потрібна при неоднорідності матеріалу: наприклад, початкове будова кам`яне, а додаткове - дерев`яне. В цьому випадку шов може бути виконаний з гідроізоляційного матеріалу без додаткових конструкцій.
Якщо фундамент під прибудовах 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 усадка і осаду самого заснування і спирається будови.
Компенсаційний шов влаштовують по всій висоті примикає будівлі.
