Деформаційні шви в будівлях

Простий приклад: коефіцієнти температурного розширення сталі та дерева відрізняються в кілька разів. Цим пояснюється механічне руйнування дерев’яних балок, що знаходяться в холодному підкільцевому просторі, які закріплені за допомогою звичайних шпильок або арматури без терморозриву. Для вирішення цієї та деяких інших задач у загальній будівельній практиці використовується пристрій деформаційних швів.

Нижче наведено повний перелік проблем, коли цей елемент «працює» і допомагає зберегти конструктивну цілісність всієї будівлі:

• сейсмічна активність земної кори;
• осадка ґрунту, підйом ґрунтових вод;
• силові деформації;
• різке зміна температури навколишнього повітря.

Залежно від характеру розв’язуваної задачі всі деформаційні шви поділяються на температурні, усадкові, сейсмічні та осадкові.

Температурний деформаційний шов

Конструктивно деформаційний шов є розрізом, який ділить увесь будівлю на секції. Розмір секцій і напрямок ділення — вертикальний або горизонтальний — визначається проектним рішенням і розрахунком статичних і динамічних навантажень.

Для герметизації розрізів і зменшення рівня тепловтрат через деформаційні шви вони заповнюються пружним теплоізолятором, найчастіше це спеціальні прорізинені матеріали. Завдяки такому діленню конструктивна пружність всієї будівлі зростає, і температурне розширення окремих її елементів не викликає руйнівного впливу на інші матеріали.

Як правило, температурний деформаційний шов проходить від даху до самого фундаменту будівлі, поділяючи її на секції. Сам фундамент ділити немає сенсу, оскільки він знаходиться нижче глибини промерзання ґрунту і не піддається такому негативному впливові, як решта будівлі. На крок деформаційних температурних швів впливають тип застосованих будівельних матеріалів і географічне положення об’єкта, що визначає середню зимову температуру.

Осадковий деформаційний шов

Другою важливою галуззю застосування деформаційних швів є компенсація нерівномірного тиску на ґрунт під час будівництва будівель різної висоти. У цьому випадку більш висока частина будівлі (і відповідно, важча) буде тиснути на ґрунт з більшою силою, ніж низька частина. В результаті можуть утворюватися тріщини в стінах і фундаменті будівлі. Схожою проблемою може стати і осадка ґрунту в межах площі під фундаментом будівлі.

Для запобігання тріщинам у стінах у цих випадках використовуються осадкові деформаційні шви, які, на відміну від попереднього типу, ділять не лише саму будівлю, але й її фундамент. Нерідко в одному і тому ж будівництві виникає необхідність застосування швів різних типів. Змішані деформаційні шви називаються температурно-осадковими.

Антисейсмічні деформаційні шви

Як випливає з їхнього назви, такі шви застосовуються в будівлях, що знаходяться в сейсмічно небезпечних зонах Землі. Суть цих швів полягає в діленні всієї будівлі на «куби» — відсіки, які самі по собі є стійкими ємкостями. Такий «куб» повинен бути обмежений деформаційними швами з усіх боків, по всіх гранях. Лише в цьому випадку антисейсмічний шов буде працювати.

Уздовж антисейсмічних швів влаштовуються подвійні стіни або подвійні ряди несучих колон, які є основою несучої конструкції кожного окремо взятого відсіку.

Усадковий деформаційний шов

Усадкові деформаційні шви застосовуються в монолітно-бетонних каркасах, оскільки бетон під час затвердіння має властивість трохи зменшуватися в об’ємі через випаровування води. Усадковий шов не допускає виникнення тріщин, які порушують несучу здатність монолітного каркаса.

Суть такого шву полягає в тому, щоб він поступово розширювався паралельно твердінню монолітного каркаса. Після завершення твердіння, утворений деформаційний шов повністю зачеканюють. Для надання герметичної стійкості усадковим і будь-яким іншим деформаційним швам застосовують спеціальні герметики та гідрошпонки.