Членування будівель на деформаційні відсіки, рішення деформаційних швів

Так, зовнішні стіни будівель і бесчердачниє покриття можна розглядати як єдині жорсткі плити, які, перебуваючи у змінюються температурних умовах зовнішнього повітря, прагнуть змінити свої раз * заходи і до того ж не однаково по перетину плит: їх поверхні, звернені у бік приміщень, перебувають у стаціонарних температурних умовах і не зазнають температурних деформацій. У таких же умовах перебувають і конструкції несучого кістяка, що примикають до плит покриттів. Ці конструкції перешкоджають прагненню зовнішніх поверхонь плит змінити свої розміри, що призводить до виникнення складного напруженого стану: у всіх конструктивних елементах виникають величезні внутрішні зусилля, наслідком яких можуть бути тріщини та інші дефекти. Механізм таких температурних деформацій показаний на схемі рис. 11.10, а на прикладі одноповерхового каркасного будинку: підстави колон і фундаменти розташовані в зоні постійної температури, у зв'язку з чим в рівні підлоги розміри L = Јl не зазнають змін; змінюються розміри плити покриття на величину ± Јt = Јla t (t - амплітуда коливань температури зовнішнього повітря ° С; at - коефіцієнт лінійної деформації матеріалу). Зі схеми видно, що величина прогинів крайніх колон тим більше, чим більше довжина будівлі L = Јl і t (° С).

Звідси випливає, що запобігти небажані прогини розриви і інші можливі дефекти можна при проектуванні, в процесі встановлення габаритних розмірів будівель: прийнявши розрахункові значення t (° С), відповідними району будівництва, можна встановити граничні значення L Зазвичай для цього використовують рекомендації нормативних документів або виробляють спеціальний розрахунок. У тих випадках, коли довжина (або ширина) будівель перевищує ці гранично допустимі значення, будівлі поділяються на окремі обсяги, довжиною Lt які називають температурними відсіками. Таке розчленовування проводиться розрізанням всіх конструкцій будівлі від карниза до верху фундаментів з утворенням температурного шва (тип А на рис, II. 10, б, в; рис. II.11, а). Розміри температурних відсіків залежать від типів і матеріалів несучого кістяка. Довжина відсіку в каркасних будівлях із залізобетону зазвичай не перевищує 60 ... 72 м; в каркасних одноповерхових будинках з металу ця довжина може бути більше в 2 ... 2,5 рази.  У багатоповерхових будівлях з кам'яним несучим остовом розміри відсіків приймаються в межах 40 ... 100 м (СНиП П-22-81 Кам'яні і армокам'яні конструкції); в таких же будинках з великих панелей цей розмір дорівнює 75 ... 150 м (ВСН 32-77 Держ-гражданстроя СРСР Інструкція з проектування конструкцій панельних житлових будинків). У наведених цифрах нижчі значення відносяться до найбільш суворих кліматичних умов (великим значенням t, ° С) і до нижчих класів будівельних матеріалів, що ілюструється табл. II. 1 (поСНіП І-22-84). При усадці матеріалів (у монолітних конструкціях, при кам'яній кладці стін) необхідно враховувати усадочні деформації, що також викликає необхідність розбивати будівлю на відсіки. Розміри таких відсіків у багатьох випадках збігаються з розмірами температурних, у зв'язку з чим їх найчастіше об'єднують, називаючи в таких випадках і відсіки і шви температурно-усадковими. Зовсім інший механізм деформацій при нерівномірному осіданні підстав будівлі: вони спрямовані по вертикалі і можуть викликати перекоси, зрушення і т. п. Такі деформації можливі при значній різниці в навантаженнях на вертикальні опори (рис. II. 10, г); при розбіжності конструктивних систем і т. п.

Перший з цих випадків може мати місце, наприклад, при значній різниці у висоті (близько 10 м і більше) сполучаються частин будівлі (рис. 11.10, б, тип Б праворуч), другий - при розвороті одного з сполучених обсягів (там же, тип Б ліворуч). Можливі й більш складні випадки (рис. 11.11, б). Принципова різниця в пристрої осадового шва на відміну від температурного полягає в розрізанні всіх конструкцій будівлі, включаючи фундаменти (тип Б на відміну від типу А на рис. 11.10, в). Необхідно розвивати підошву кожного з сполучених фундаментів. Це вимагає місця, у зв'язку з чим вертикальні несучі конструкції розсуваються на більшу відстань, ніж у місці температурного шва; це відстань визначається розрахунком, так як несуча здатність основи і величини навантажень можуть істотно різнитися. Зазвичай при влаштуванні осадових швів температурні шви з ними поєднуються. У цьому випадку шов, так само як і відсік, називають температурно-осадовим. Це не виключає випадків, коли в межах відсіку, розділеного такими швами, потрібні ще й додаткові температурні шви. Часто до розглянутих видів швів і відсіків застосовують більш узагальнені терміни: деформаційні шви і деформаційні відсіки. Цей термін поширюють і на антисейсмічні шви і інші, розглянуті в розд. VI. Деформаційні шви в огороджувальних конструкціях вирішуються порівняно однотипно, чого не можна сказати про конструкції несучого кістяка. Найбільш прості конструктивні рішення температурних швів. В одноповерхових будинках це досягається пристроєм парних колон (рис. 11.11, а); про це докладніше див розд. III.

У багатоповерхових будівлях приймається до уваги конструктивна система несучого кістяка. У разі поперечних несучих стін шов влаштовують на сполучених парних стінах (рис. II. 12, а), при цьому типорозміри плит перекриттів і навісних панелей зберігаються. За поздовжніх несучих стінах конструкції розрізаються уздовж однієї з поверхонь поперечної стіни (рис. 11,12, б).  У багатоповерхових каркасних будівлях зазвичай застосовують парні колони відстань між якими з заповнюється кутовими елементами навісних панелей (рис. 11.12, в) або спеціально виготовленої вставкою. Також зі вставкою вирішуються осадові шви (рис. 11.11, б). На рис.2 11.12, р,. Ж показані схеми рішень швів в стінах і в сумісних покриттях. Величина шва встановлюється розрахунком, але вона не повинна бути менше 2 см. У шві покриття влаштовують компенсатори з оцинкованої сталі, між якими розташовуються термовкладиши. При можливості аналогічно вирішують і температурний шов стіни, проте установка компенсаторів складна. Зазвичай на всю товщину стіни укладають термовкладиш в обгортці з руберойду. У осадових швах додатково прокладають два шари толю, полегшують взаємне ковзання двох стін при нерівномірному осіданні.