Деформационный шов проектирование: Деформационные швы | Строительный справочник

Деформационные швы | Строительный справочник

Опубликовал admin | Дата 14 Сентябрь, 2015

Деформационный шов — предназначен для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании температуры воздуха, сейсмических явлений, неравномерной осадки грунта и других воздействий, способных вызвать опасные собственные нагрузки, которые снижают несущую способность конструкций. Представляет собой своего рода разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и, тем самым, придающий сооружению некоторую степень упругости. С целью герметизации заполняется упругим изоляционным материалом.

Железобетонные конструкции с изменением температуры деформируются — укорачиваются или удлиняются, а вследствие усадки бетона только укорачиваются. При различной осадке в вертикальном направлении части конструкций смещаются.
Железобетонные конструкции представляют собой в большинстве
 случаев статически неопределимые системы и поэтому в них от изменения температуры, усадки бетона, а также от неравномерной осадки фундаментов возникают дополнительные усилия, которые могут приводить к
 появлению трещин или расстройству частей конструкции.

В целях уменьшения усилий от температуры и усадки железобетонные конструкции разделяют по длине и ширине на отдельные части
 (блоки) деформационными швами. Если расстояние между деформационными швами не превышает пределов, указанных в таблице смотри ниже, то для обычных конструкций, а также предварительно напряженных 3-й категории трещиностойкости расчет на температуру и усадку
 можно не производить.

Наибольшие расстояния между деформационными швами в железобетонных конструкциях в м, допускаемые без расчета

Для предварительно напряженных конструкций 1-й и 2-й категорий
 трещиностойкости расстояния между деформационными швами
 должны во всех случаях устанавливаться исходя из расчета конструкций
на трещиностойкость.
Деформационные швы, чтобы обеспечить свободную деформацию частей конструкции, выполняются по всей высоте здания — от кровли до верха фундамента, разделяя при этом перекрытия и стены. Обычно деформационный шов делают шириной 2—3 см, заполняя его
 толем, руберойдом (в несколько слоев) или просмоленной паклей.
Наиболее правильный и четкий деформационный шов как в
 сборных, так .и в монолитных конструкциях создается устройством парных колонн и парных балок по ним (рис.1, а, б).

Этот шов очень удобен в каркасных зданиях, особенно при тяжелых или динамических
 нагрузках на перекрытиях.
Осадочные швы устраиваются между частями зданий, основанными
 на различных по качеству грунтах или сильно отличающимися по высоте. Такие швы проводятся и через фундаменты. При примыкании вновь
возводимого здания к старому осадочные швы также необходимы.
Хорошее конструктивное решение осадочного шва достигается устройством встречных консолей балок и соответствующей раздвижкой парных колонн, опирающихся на независимые фундаменты (рис. 1, в).
Возможно устройство в промежутке между двумя частями зданий вкладного пролета из плит и балок (рис.1,г). При описанных конструкциях осадочного шва разность осадок фундаментов не вызывает усилий или повреждений частей здания.

В монолитных (перекрытиях возможны температурно-усадочные швы,
 устраиваемые путем свободного опирания конца балки одной части здания на консоль, образованную продолжением балки другой части (рис.2, а). При таких швах во избежание повреждений консолей вследствие трения необходимо тщательное выполнение соприкасающихся
 частей.
Деталь армирования сварными каркасами консолей балки у деформационного шва приведена на рис. 2, б.

Деформационные швы должны предусматриваться в каналах и тоннелях, расстояния между деформационными швами определяются расчетом, но не менее 50 м. Примеры узлов температурных швов смотри ниже.

Узел деформационного шва перекрытия канала

Узел деформационного шва днища канала

Узел деформационного шва стены канала

Узел деформационного шва стены канала в зоне ограждающей конструкции котлована

К этим узлам можно добавить небольшое примечание по установке шпонок.
Установка шпонок деформационного шва производится строго в соответствии с проектно-конструкторской документацией.
Требуется обеспечить зазор между телом шпонки и арматурой не менее 20 мм. Шпонки крепить к арматуре при помощи вязальной проволоки Шаг крепления обеспечить не менее 250 мм. Соединение шпонок по длине выполнить с использованием цианакрилатных клеев, усиленных каучуками типа RiteLok RT 3500 W или RiteLok RT 3500 В. После установки шпонок в проектное положение необходимо составить акт приемки на скрытые работы. При производстве любых последующих работ предусмотреть меры по сохранению целостности конструкции деформационного шва.

Устройство деформационного шва в коллекторе из железобетонных сборных элементов.

Дополнительная литература:

Серия 03.005-19 выпуск 0-5 Гидроизоляция убежищ гражданской обороны. Деформационные швы материалы для проектирования.

Смотрите также «Справочные данные»:

Устройство деформационных швов Пеноплэкс в зданиях

Многоэтажные и многосекционные здания, обладающие значительным весом и протяженностью, в течение срока эксплуатации могут подвергаться различным деформациям, которые возникают под воздействием ряда факторов: колебаний температуры воздуха, неравномерной осадки грунта или сейсмической активности (что особенно актуально для Кавказа, Крыма, южной части Сибири и Дальнего Востока России).

В результате деформаций снижается несущая способность здания и могут появиться трещины в стенах и других конструкциях. Для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций в современном монолитном домостроении активно применяется система деформационных швов.

Деформационные швы представляют собой своего рода разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и тем самым придающий ему некоторую степень упругости. В зависимости от специфики архитектурно-технического решения здания, природно-климатических условий и инженерно-геологических возможностей строительства объектов при работе с наружными стенами и остальными конструкциями здания выделяют деформационные швы следующих видов:

• температурные;
• усадочные;
• осадочные;
• антисейсмические.

Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами определяется в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры региона строительства.

Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различного типа. Монолитные стены при затвердевании бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе достижения необходимой прочности монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается, а после завершения усадки стен швы тщательно заделывают.

Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в его составе и структуре в пределах площади застройки здания. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях формируют осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.

Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, которые подвержены землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, конструктивно представляющие собой самостоятельные устойчивые «объемы». По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.

Применение ПЕНОПЛЭКС® в системах деформационных швов

С целью герметизации деформационные швы заполняются упругим изоляционным материалом. Идеальным заполнителем для систем деформационных швов является теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®, поскольку она обладает следующими техническими характеристиками:

• Высокая прочность на сжатие (не менее 0,20 Мпа). Прочность на сжатие у ПЕНОПЛЭКС® – не менее 20 тонн на кв. м, материал не крошится и не осыпается как в процессе монтажа, так и в течение всего срока службы.
• Низкое водопоглощение. За счет замкнутой ячеистой структуры теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® обладает практически нулевым водопоглощением.
• Биостойкость. Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® обладает абсолютной биостойкостью и не подвержена биоразложению. По результатам тестирования образцов стройматериалов на биостойкость в присутствии влаги доказано, что ПЕНОПЛЭКС®, за счет минимального водопоглощения, не является матрицей для размножения разного вида микроорганизмов.
• Неизменно низкий коэффициент теплопроводности (λ (лямбда) = 0,034 Вт/м-К), что обеспечивает стабильные теплотехнические свойства, независимо от условий эксплуатации.
• Долговечность материала – более 50 лет. Еще в 2001 году компания «ПЕНОПЛЭКС» провела испытание теплоизоляционных плит в Научно-исследовательском институте строительной физики г. Москвы на предмет определения долговечности материала при реальных условиях эксплуатации. Результаты испытаний показали, что материал сохраняет свои свойства в течение как минимум 50 лет (НИИСФ, г. Москва, протокол испытаний № 132-1 от 29 октября 2001 года).

Принципиальные схемы устройства деформационных швов

Основные преимущества ПЕНОПЛЭКС® в системах деформационных швов:

• применение ПЕНОПЛЭКС® в деформационных и температурных швах позволяет конструкции выдерживать высокие нагрузки и значительные температурные колебания;
• ПЕНОПЛЭКС® способен компенсировать напряжения сопрягаемых элементов усадочных швов с большой амплитудой колебания;
• благодаря тому, что теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® обладает нулевым водопоглощением, влага не скапливается в толще утеплителя, не расширяется в объеме под воздействием сезонных и суточных температурных колебаний и не разрушает структуру материала на протяжении всего срока службы;
• широкая продуктовая линейка теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® дает возможность подобрать материал, отвечающий проектным, климатическим и сейсмическим условиям.

Система деформационных швов с ПЕНОПЛЭКС® в качестве наполнителя активно применяется в современном монолитном домостроении. Например, с использованием данной технологии были возведены элитные жилые комплексы в Санкт-Петербурге: «Три ветра» и «Смольный проспект». Новые кварталы кардинально различаются своим внешним видом и месторасположением: «Три ветра» со зданиями в стиле «модерн» располагается на небольшом мысе в акватории Финского залива, а величественный классический «Смольный проспект» – в историческом центре Северной столицы. Объединяют их высокие стандарты строительства и активное применение современных материалов и технологий.

C применением системы деформационных швов также возводились знаковые объекты в Москве, среди которых проект комплексной реконструкции и приспособления под современное использование Центрального стадиона «Динамо» и прилегающей к нему территории – «ВТБ Арена парк», а также гостиничный комплекс на Софийской набережной, прямо напротив Кремля – «Царев сад».

ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко совместно с Техническим отделом ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» были разработаны «Рекомендации по применению плит ПЕНОПЛЭКС® в качестве эффективного заполнителя систем деформационных швов конструкций фундаментов и стен зданий и сооружений». Рекомендации разработаны в соответствии с требованиями актуальных СП: СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции», СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений». Разработанный документ является готовым справочником в области проектирования деформационных швов различного типа и может представлять большой интерес для представителей строительных и проектных организаций.

Основные элементы конструкции деформационного шва

Архитектурное проектирование — Деформационные швы.

Деформационные швы.

В промышленных зданиях с большими размерами в плане или состоящих из нескольких объемов с различными высотами и нагрузками на основание, предусматривают деформационные швы, которые в зависимости от назначения подразделяют на температурные, осадочные и антисейсмические.
Температурные швы имеют целью предохранять от образования трещин конструктивные элементы зданий вследствие деформаций, вызываемых колебаниями температуры наружного и внутреннего воздуха. Температурные швы (продольные и поперечные), расчленяя по вертикали все надземные конструкции здания на отдельные части, обеспечивают независимость их горизонтальных перемещений.
Фундаменты и другие подземные элементы здания не расчленяют температурными швами, так как они под воздействием температуры не деформируются до опасной величины.
Осадочные швы предусматривают в тех случаях, когда ожидается неодинаковая и неравномерная осадка смежных частей здания. Такая осадка может происходить при значительной разнице высот смежных частей (более 10 м или выше 3 этажей), при различных по величине и характеру нагрузках на основание, при разнородных грунтах основания под фундаментами и наличии пристроек к зданиям.
Осадочные швы устраивают в стыках смежных частей здания, и в отличие от температурных они расчленяют по вертикали все конструкции здания, допуская самостоятельную осадку отдельных его объемов. Осадочные швы обеспечивают и горизонтальные перемещения расчлененных частей, поэтому их можно совмещать с температурными швами. В этом случае их называют температурно-осадочными.
Антисейсмические швы предусматривают в зданиях, располагаемых в районах с землетрясениями. Такие швы разрезают здание на отдельные отсеки, представляющие собой самостоятельные устойчивые объемы, и обеспечивают их независимую осадку.
В промышленных зданиях массового строительства обычно устраивают только температурные швы, которые подразделяют на поперечные и продольные. Расстояние между температурными швами назначают в зависимости от конструктивного решения здания, климатических показателей района строительства и температуры внутреннего воздуха (таблица ХУЛЫ). В деревянно-каркасных зданиях температурные швы не устраивают.
Для железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий расстояние между температурными швами допускается без расчета увеличения на 20 %, а при обосновании расчетом и на большую величину.
Таблица XVIH-1
Наибольшие расстояния между температурными швами, допускаемые при наружной температуре не ниже -40°С
Конструкции каркаса Неотапливаемые здания Отапливаемые здания Открытые сооружения
Расстояние между температурными швами, м
Сборные железобетонные 40 60 40
Смешанные (железобетонные
колонны, стальные или дере- 40 60 40
вянные фермы или банки)
Монолитные и сборно-моно- 30 50 30
литные из тяжелого бетона
То же, из легкого бетона 25 40 25
Стальные 200 230 130
При температуре наружного воздуха ниже -40°С расстояние между швами при стальном каркасе принимают: в отапливаемых зданиях — 60 м, в неотапливаемых — 140 и в открытых сооружениях — 100 м.
Поперечные температурные швы в одноэтажных зданиях устраивают на парных колоннах без вставки (см. рис. IV-1, д-е), а в многоэтажных зданиях — на парных колоннах со вставкой или без нее (см. рис. IV-3). Более технологичны швы без вставки, так как для них не требуются доборные ограждающие элементы. Парные колонны в местах поперечных температурных швов опирают (см. рис. XI-5, в) на общие фундаменты.
Продольные температурные швы в одноэтажных зданиях устраивают на двух рядах колонн со вставкой, ширину которой в зависимости от вида привязки в смежных пролетах принимают 500, 750 и 1000 мм (см. рис. IV-1, ж-к). При совмещении продольного температурного шва с перепадом высот смежных пролетов размер вставки принимают иным (см. рис. IV-2, а~в). Эти условия соблюдаются и в местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов (см. рис. IV-2, г-д).
В зданиях с железобетонным каркасом без мостовых кранов допускается устраивать продольные температурные швы на одинарных колоннах. При этом несущие конструкции одного из прилегающих к шву пролетов ставят на колонны через скользящие прокладки из фторопласта или кат-ковые опоры (рис. XVIII-11, а, б). Такой шов, отличаясь простотой, позволяет отказаться от парных колонн и подстропильных конструкций, а также от доборных элементов в стенах и покрытии.
В зданиях без кранов с металлическим или смешанным каркасом (железобетонные колонны и стальные фермы) продольные температурные швы также допускается конструировать на одном ряду колонн. При этом фермы одного из пролетов, прилегающих к шву, опирают на колонны через гибкие металлические пластины (рис. XVIII-11, в).

Рис. XVIII-11. Температурные швы:
а — на одном ряду колонн при скользящих опорах; б-то же, на Катковых опорах; в-то же, на гибкой пластине; г-поперечный шов в покрытии, О продольный; е — шов в месте перепада высот смежных пролетов; ж без вставки; з-в полах на грунте со сплошной одеждой; «-перекрытиях; к — в полах с оклеечной гидроизоляцией; 1 — несущие j покрытия; 2- стальные пластины с прокладками из фторопластовой пл« , колонна; 4-каток; 5-гибкая пластина; б-настилы покрытия; «>нои
компенсатор; *- кровельная сталь; 9- стеклоткань; 10- кирпичная стенка и стеновая панель; 12 -мастика или пакля; 13 -уголок; 14 — компенсатор, 15 гидроизоляция

В ограждающих конструкциях здания температурные швы предусматривают в тех же местах, что и в несущих конструкциях. (В полах устраивают дополнительные швы.)
Температурные швы в покрытиях выполняют без разрыва кровельного ковра (рис. XVIII-11, г,д). Швы перекрывают пол у цилиндрическим и стальными компенсаторами; к плитам покрытия их крепят дюбелями. На компенсаторы укладывают полужесткие минераловатные плиты, затем оцинкованную сталь и водоизоляционный ковер, который в пределах шва усиливают дополнительными слоями из рулонного материала и стеклоткани на мастике.
Для заделки кровельного ковра в местах перепада высот на покрытии пониженных пролетов устраивают кирпичную стенку (рис. XVIII-11, e). Сверху шов покрывают компенсатором и фартуком из оцинкованной стали.
Стеновые панели в местах швов крепят к колоннам так же, как и рядовые (рис. XVIII-11, ж). В швах со вставкой применяют специальные доборные блоки. Полость шва заполняют просмоленной паклей или упругим материалом. Иногда шов закрывают компенсатором, прикрепляемым к стеновым панелям дюбелями.
Температурные швы в полах на фунте с бетонным подстилающим слоем и при жестких покрытиях предусматривают только в помещениях, в период эксплуатации которых возможны положительные и отрицательные температуры воздуха (рис. XVIII-11, з). Такие швы размещают через 6-8 м во взаимно перпендикулярных направлениях.
Швы, показанные на рис. XVIII-11, и, к, устраивают в местах расположения основных температурных швов здания. В полах с уклоном швы совмещают с водоразделом стока жидкостей.

Деформационные швы — что это такое и для чего они нужны?

17 января 2018

В строительстве различных сооружений применяются деформационные швы. Они укрепляют все строение и также служат для компенсации разницы от осадки, от перепадов температур, словом всего, что неизменно сопровождает любое строительство.

Обратимся к определению. Деформационный шов – это вертикальный технологический разрез, который разделяет сооружение, формируя тем самым отдельные блоки. Это придает постройке большую степень упругости, понижает действующие усилия на покрытия и архитектурные конструкции, находящиеся в непосредственной близости. Необходима герметизация, для чего швы заполняются упругим изоляционным материалом.

Технические параметры швов указаны в проектной документации зданий и сооружений.

Деформационный шов уменьшает нагрузку на элементы конструкции в тех местах, где возможна деформация, при сейсмических воздействиях, колебаниях температур и других явлениях, способных вызывать собственные нагрузки, которые снижают несущую способность.

Этап строительства с формированием деформационных швов имеет смысл при проектировании  протяженных сооружений, на территориях выраженной сейсмической активности, в местностях,  где слабый грунт или высокий уровень осадков.

Главная задача деформационных швов – обеспечение безопасности строения от различных воздействий на здание, разрушения, усадки и непредвиденных искривлений на почве.

В зависимости от специфики технологических решений сооружения, природных, климатических, инженерных  и геологических условий строительства наружные стены и остальные конструкции при необходимости рассекаются деформационными швами.

Виды деформационных швов

Исходя из функций, их можно разделить на несколько типов:

1. Температурные
2. Осадочные
3. Усадочные
4. Сейсмические

Иногда по ряду причин, прежде всего из-за различных мест расположения швов применяют их в комбинации, что прекрасно защищает от многих причин деформации.

Этот метод комбинации швов используется, когда почва под фундаментом склонна к проседанию. Сразу несколько разновидностей швов также применяют при строительстве домов большой протяженности и одновременно высокий, где присутствуют многообразные конструкции и элементы.

Рассмотрим отдельно каждый из типов швов.

Температурные швы

Такие швы делят здание на отдельные части (отсеки) и протяженностью бывают включительно от уровня грунта до кровли. Но фундамент такие швы не затрагивают, он находится ниже уровня грунта, там температурные колебания выражены в меньшей степени и не подвергаются деформации существенно.  Применяются только на стенной поверхности.

Температурные швы делают в протяженных стенах для избегания трещин, которые появляются при изменении температуры. Расстояние между ними может колебаться от 20 до 200 метров, находится в зависимости от материала, из которого выполнены стены и района строительства здания. Ширина самого шва может быть от 20 мм (минимальная) и больше, в зависимости от материала стен и расчетной температуры зимнего периода в районе строительства.

Температурные швы необходимы даже в городских сооружениях, расположенных в умеренном климате, так как перепады температур здесь особенно влияют на строения в период смены сезонов. На стенах домов часто можно увидеть трещины различные по размеру и глубине. Это может приводить к деформациям коробки сооружения и основания. Именно для того, чтобы избежать подобных проблем сооружение при строительстве разделяется температурными швами.

Температурные швы можно совмещать со швами осадочными, это делают если необходимо при обязательном использовании разных видов деформационных швов.

Такие швы называют температурно-осадочными.

Осадочные швы

Некоторые части здания могут быть разными по высоте. В таком случае грунт основания под частями здания воспринимает различные нагрузки. Грунт деформируется неравномерно, что может спровоцировать появление трещин в стенах и прочих конструкциях строения. Еще одна причина неравномерного оседания грунта основания — это различный состав и структура самого основания в пределах площади застройки. Поэтому в зданиях большой протяженности, даже когда этажность одинакова, могут наблюдаться осадочные трещины. Что бы этого избежать, а такие деформации опасны, применяют осадочные швы. Такие швы разрезают сооружения при строительстве по всей высоте, в том числе затрагивая фундамент, чем и отличаются от температурных швов.

То есть в домах где, с одной стороны три этажа, а с другой четыре подойдут именно осадочные деформационные швы. Они имеют вертикальную форму, создают фиксацию всех частей здания, тем самым защищая дом от разрушения. После завершения строительных, углубление и его края для защиты от попадания воды и частиц пыли нужно заполнить герметиком. Применяют обычные средства для герметизации, которые можно приобрети в любом строительном магазине.

Важно, чтобы шов был полностью заполнен материалом, внутри не должно оставаться пустот. На поверхности стен шов делают из шпунта, толщина составит около половины кирпича, в нижней же части – без шпунта. Что бы влага не попадала внутрь здания, необходимо оборудовать глиняный замок на внешней части подвала. Так осадочный шов и защищает от разрушения постройку, и дополнительно герметизирует, защищая дом от грунтовых вод.

Такое шов необходимо применять, когда есть вероятность неравномерной просадки фундамента.

Усадочные швы

Такие швы применяются нечасто, например, при возведении монолитно-бетонного каркаса. Так как бетон имеет свойство при затвердевании покрываться трещинами, затем они могут разрастаться и образовывать полости. Когда таких трещин в фундаменте довольно много, конструкция может не выдержать и обрушиться.

Что бы этого избежать применяют усадочный шов, который необходимо делать только до того, как полностью затвердеет фундамент. Шов разрастается до того момента пока бетон не затвердеет. Так фундамент из бетона полностью усаживается и не покрывается трещинами в процессе. Как только бетон окончательно высохнет, разрез необходимо зачеканить полностью. Шов должен быть герметичным, именно поэтому, что бы он не пропускал влагу, используют специальные герметики и гидрошпонки.

Сейсмические швы

Еще эти швы называют антисейсмическими, используют их при строительстве сооружений в районах сейсмической активности, где могут быть цунами, оползни, извержения вулканов. Швы защищают здание от разрушений при различных стихийных бедствиях, в частности от подземных толчков.

Такие швы имеют свои проектные схемы. Основа проектирования – размещения внутри постройки отдельных, не сообщающихся между собой «сосудов», по периметру они разделяются деформационными швами. В свою очередь деформационные швы расположены в форме куба, имеющего равные грани. Они уплотняются с помощью двойной кирпичной кладки. Такая конструкция при сейсмической активности удержится швами, которые не дадут стенами обрушиться.

Где и как применяют различные деформационные швы?

Конструкции из железобетона являются целостной системой, зависящей от изменений окружающей среды. Например, между частями такой конструкции возникает дополнительное обоюдное давление по причине осадки грунта, изменений температуры и осадочных деформациях. Изменения давления ведут к появлению дефектов, таких как: надколы, трещины, вмятины. Для уменьшения давления в домах большой протяженности и этажности применяют осадочные и температурно-усадочные деформационные швы. Уровень гибкости материалов колонн и соединений поможет определить необходимое расстояние между швами на поверхности здания.

Нет необходимости прокладывать температурные швы, когда ест наличие катучих опор.

Также важно помнить, что чем температура окружающей среды ниже, тем дальше должны быть углубления друг от друга.

Важно помнить, что осадочные швы изолируют разные части строения, а температурно-усадочные пронизывают здание от крыши до основания фундамента.

Усадочные швы в некоторых случаях образуются установкой нескольких пар колонн. А температурно-усадочные обычно устройством пар колонн на общем фундаменте.

Осадочный шов также закладывается установкой нескольких опорных колонн, стоящих напротив друг друга. Тогда каждая из колонн должна иметь собственный фундамент и крепеж. Шов должен надежно фиксировать элементы постройки, быть герметичным и защищенным от сточных вод, устойчив к перепадам температур, осадкам, выдерживать износ, удары, механические воздействия.

Деформационные швы прокладывают обязательно в случае неровного грунта, разной высоты стен. Швы утепляют минеральной ватой или пенополиэтиленом, что необходимо для защиты помещения от холода, попадания грязи с улицы, обеспечения звукоизоляции. Можно использовать другие утеплители. С улицы шов герметизируется герметиками или нащельниками, защищающими от осадков, а изнутри – каждый шов делают герметичным эластичными материалами.

При облицовке материалами не перекрывают швы, а при отделке внутри помещения деформационный шов прикрывают декоративными элементами на личное усмотрение.

Ошибки при проектировании и устройстве деформационных швов

Даже самые надежные здания, выполненные из самых качественных, дорогих и прочных материалов, подвержены риску деформации. Причинами деформации могут послужить различные независящие от людей факторы, такие как колебания температуры воздуха, осадка почвы, сейсмического характера и прочее. Чтобы предотвратить ненужные деформации во время эксплуатации здания специально предусматриваются так называемые деформационные швы. Это особые швы, которые проходят через всю высоту конструкции здания, разделяя ее на отдельные части, и таким образом повышая ее надежность.

Так как деформационные швы воспринимают основные напряжения от усадки бетона, осадки конструкций, температурных воздействий и др., то на их обработку следует уделить пристальное внимание.

К сожалению, иногда случается так, что о деформационном шве могут вовсе забыть или пренебречь или неопытные конструктора, или неграмотные подрядные организации. В таком случае мы получаем глубокие трещины и разрывы в конструкциях, которые рано или поздно решаются только прорезкой необходимых деформационных швов.

Спустя некоторое время к нам обращаются организации, для устранения проблем некачественного строительства или проектирования деформационных швов. И чаще всего мы слышим следующие фразы от строителей или проектировщиков:

1. Нам нужно было срочно;
2. Это был не мой выбор… мне сказали;
3. Лишь бы гарантийный срок отстояло, а потом это не наша забота;
4. У нас тендер – мы на всем экономим;
5. А герметиком проще;
6. А мастикой намного быстрее и дешевле;
7. У нас профили похожи на Ваши, только стоили дешевле;
8. На их сайте такие же нагрузки написаны;
9. А они сказали, что это не сертифицируется;
10. С профилями работы много;
11. Не было денег;
12. Мы делаем по проекту

 
«- Нам нужно было срочно»

 
«-Не было денег»

 
«- Это был не мой выбор…мне сказали»

Но даже наличие верно предусмотренных деформационных швов не гарантирует их правильную работу. Зачастую, с целью удешевления на этапе строительства, пренебрежительного отношения к швам, халатного отношения подрядчиков к устройству, деформационные швы устраиваются старыми неэффективными способами – замазкой мастиками, герметиками, заполнением шва просмоленными досками и т. п. Опыт показал, что устройство деформационных швов одним способом для различных ситуаций неприемлемо – каждый случай требует индивидуального подхода в зависимости от ряда факторов – нагрузки, ширины шва, способах воздействия и др. Если не учесть этих факторов, то со временем происходит разрушение деформационного шва, что в результате влечет и к разрушению бетона, что является причиной долгого, сложного и дорогостоящего ремонта.

 
«-На их сайте такие же нагрузки написаны»

 
«-А герметиком проще»

«- У нас тендер – мы на всем экономим»

Экономия на таких, как многим кажется несущественных вещах, впоследствии выливается в огромные финансовые затраты. Так, ремонт существующего деформационного шва стоит в 6-8 раз дороже его грамотного устройства на этапе строительства!

Что мы предлагаем?

Наша компания предлагает использование специализированных профилей марки АКВАСТОП для деформационных швов в полах, стенах, потолках, фасадах. Огромная номенклатура типов и размеров профилей позволяет подобрать решения для каждого отдельного случая, экономя в несколько раз средства заказчика.

Существует много факторов  для выбора того или иного решения. Мы предлагаем наиболее рациональный. А далее Вы решаете сами, какой выбор сделать:

 подешевле и побыстрее:

…или качественно, надежно и эстетически привлекательно:

Наша компания предлагает Вам максимально широкий ассортимент дилатационных профилей «АКВАСТОП», необходимых для обустройства деформационных швов. Помимо прочего, наши специалисты окажут  Вам профессиональную помощь в подборе подходящих товаров, исходя из особенностей эксплуатации будущего шва.

Полный ассортимент продукции можно посмотреть тут:
http://gidroshponka.by/deformaczionnyie-shvyi/

Деформационные швы фундаментов

Общая информация

Деформационные швы – это подвижные швы в конструкциях сооружений, позволяющие компенсировать различного рода деформации (тепловые, осадочные и т.д.) и представляет собой специальный зазор между двумя сопрягаемыми элементами. Основными материалами для герметизации деформационных швов являются гидрошпонки, эластичные герметики и гидроизоляционные ленты.

Конструктивно деформационный шов состоит:

• Зазор шва соответствующей величины;
• Гидроизоляционный (противофильтрационный) элемент;
• Заполнитель полости шва.

По величине зазора деформационные швы подразделяются:

• Узкие, до 30 мм;
• Средние, до 60 мм;
• Широкие, более 60 мм.

Дополнительно деформационные швы различают:

• Малых перемещений — < 25% ширины шва;
• Больших перемещений — > 25% ширины шва.

Минимальная величина зазора деформационного шва зависит от расстояния между деформационными швами в конструкции и выражается в отношении между ними. В зависимости от типа конструкции это соотношение может быть разным.

Расстояния между деформационными швами регламентировано и проводится в нормативно-технической документации. Они зависят от вида сопрягаемых конструкций, условий эксплуатации, применяемого строительного материала и т.д.

К заполнителю полости шва не предъявляют никаких требований по водонепроницаемости. Поэтому в качестве заполнителя часто применяют дерево с антисептированной пропиткой, пенопласт, просмоленную паклю (канат). В последнее время материалом для заполнения полости шва служит экструзионный пенополистирол, который закладывают в шов при его формировании в процессе бетонирования, что обеспечивает свободное сжатие и раскрытие шва практически без напряжений сопрягаемых элементов. В тоже время он не впитывает воду и достаточно прочный для восприятия нагрузок от свежеуложенного бетона, что очень важно при производстве бетонных работ.

Основными материалами гидроизоляционного элемента деформационных швов малых перемещений (<25% ширины шва) служат специализированные герметики и гидроизоляционные ленты. В деформационных швах больших перемещений (≥25% ширины шва) основными материалами гидроизоляционного элемента – гидрошпонки и гидроизоляционные ленты, причем зачастую их применяют совместно, а также со специализированными герметиками, обеспечивая двухуровневую защиту деформационного шва.

Гидрошпонки

Гидрошпонки для деформационных швов отличаются от гидрошпонок для технологических швов наличием деформационного элемента, который может воспринимать различные деформации конструкции. В зависимости от возможных подвижек подбирается размер и форму деформационного элемента. Деформационные элементы бывают круглых, овальных и П-образных видов.

Так же, как и гидрошпонки для технологических швов, шпонки для деформационных швов подразделяются на внутренние/центральные/двухсторонние (располагаются в центре массива бетона и развязываются к арматуре) и внешние/боковые/односторонние (располагаются с боку массива и крепятся к опалубке). Основные параметры шпонок, физико-механические характеристики и монтажные схемы можно найти в технических листах на материалы и альбоме технических решений Компании ТЕХНОНИКОЛЬ.

Внутренние и внешние шпонки разделяются между собой по типоразмеру, области применения и максимальному давлению воды, которое она может воспринять.

Специализированные герметики

Герметики, в силу своих специальных возможностей, могут выполнять функции гидроизоляционного элемента только в швах с небольшой величиной зазора деформационного шва (узких швов, до 30 мм) и малых перемещений (< 25 %). В настоящее время на рынке РФ существует большое количество герметиков на различной основе (битумные, бутил-каучуковые, полиуретановые, силиконовые и т. д.). Применение того или иного материала осуществляется с учетом нескольких факторов. Помимо относительного удлинения, это условия производства работ на конкретном объекте, условия эксплуатации, конструкция шва, стойкость к УФ-излучению и т.д.

При подборе материала герметика следует исходить из условия, что максимально допустимые деформации герметика при заданном его сечении, должны быть больше максимальных перемещений смежных конструкций в деформационном шве.

Работоспособность герметика в шве не зависит от конструкции самого шва. Между тем огромное влияние на работоспособность герметика оказывает отношение глубины заполнения шва к его ширине. Это отношение называется коэффициент формы (К): K=D/W.

Когда коэффициент формы в шве для герметика равен или меньше единицы, обеспечиваются наилучшие условия реализации его эластомерных характеристик. И наоборот, чем больше коэффициент формы, тем меньшую величину зазора в шве может обеспечить герметик.

Улучшение условий работы герметиков может быть достигнуто выполнением, так называемых Т-образных швов. При выполнении Т-образного шва должно быть обеспечено условие, когда длина деформирующегося элемента, выполненного из герметика, должна быть много больше, чем изолируемый зазор шва.

Кроме того, в конструкцию деформационного шва может быть введен дополнительный элемент – антиадгезионная прокладка. Ее назначение – убрать адгезионное сцепление герметика с третьей стороной шва (бетонной подложкой) и/или материалом заполнителя шва.

В качестве антиадгезионной прокладки можно использовать скотч или полиэтиленовую пленку. Широкое применение для данных целей нашел шнур «Вилатерм» — вспененный полиэтилен, который обеспечивает отсутствие адгезии с герметиком и создает форму шва.

Для эффективной работы в деформационном шве герметик должен удовлетворять следующим требованиям:

• Быть водонепроницаемым материалом;
• Изменять форму и размеры для восприятия деформаций, происходящих в шве;
• Обладать хорошими адгезионными свойствами;
• Работать без разрушения при положительных и отрицательных температурах.

Гидроизоляционные ленты

Как уже говорилось выше, лучшие условия эксплуатации уплотнительных материалов достигается при коэффициенте формы стремящимся к нулю (K=D/W → 0). В этом случае реализуются предельные эластомерные свойства герметика. Обеспечить такие условия герметизации деформационных швов можно уменьшением толщины D герметика, или Т-образной конструкцией шва (см. раздел «Специализированные герметики»).

В качестве тонкослойного герметика обычно применяют безосновные битумно-полимерные и ПВХ гидроизоляционные ленты, которые либо наплавляются на подготовленное основание, либо укладываются на специальный клей.

При значительных деформациях конструкции гидроизоляционная лента монтируется с компенсатором, что существенно повышает надежность уплотнения деформационного шва. Кроме того, гидроизоляционная лента может быть уложена в подготовленную штрабу, что позволяет сохранить начальный профиль конструкции.

В процессе установки гидроизоляционная лента может быть состыкована с гидроизоляционной мембраной, при этом следует учитывать совместимость материалов между собой. Оптимальным вариант – когда гидроизоляционная мембрана и гидроизоляционная лента изготавливаются из одного и того же типа материала.

Была ли статья полезна?

Деформационный шов в железобетонных конструкциях

Деформационный шов в железобетонных конструкциях выполняется с целью снятия давления на элементы в зонах, где материал может деформироваться под воздействием различных негативных факторов.

Чаще всего изначальное состояние железобетона нарушается по причине сильных температурных скачков, при наличии очаговой усадки грунта, в местах с высокой сейсмической активностью, в других ситуациях, когда наблюдаются небезопасные нагрузки, существенно уменьшающие несущие функции монолита.

Что такое деформационный шов

Деформационные швы – это предусмотренное проектом деление конструкции здания на фрагменты в горизонтальной (вертикальной) плоскости, благодаря которому удается компенсировать напряжение в определенных зонах несущего каркаса. Если это напряжение не устранить, то могут существенно измениться геометрические размеры, положение, свойства железобетона.

Благодаря швам удается придать зданиям проектную величину упругой подвижности. Деформационные швы бывают разных видов в соответствии с типом напряжения, которое призваны компенсировать: сейсмические, осадочные, конструкционные, усадочные швы, температурные.

Когда выполняется деформационный шов, конструкция делится на отдельные блоки, придавая монолиту упругость и способность выдерживать серьезные нагрузки без деформации. Стыки герметизируются специальным изолирующим материалом, который должен быть гибким и стойким к разным воздействиям.

Визуально деформационный шов в монолитном железобетоне представляет собой разрезы в поверхности, делящие конструкцию на блоки определенной величины. У каждого шва есть задача, которую он призван выполнить. Усадочный шов делают в железобетонных стяжках для предупреждения образования трещин на поверхности при постепенном затвердевании и наборе прочности бетоном.

В таком случае швы делают прямолинейными, не допуская даже минимальных закруглений и поворотов. Расстояние между ними напрямую зависит от глубины, ширины стяжки, типа площадки (закрытая/открытая).

Из-за особенностей расположения и параметров конструкции в зданиях могут применяться комбинации разных видов швов, которые одновременно защищают сразу от нескольких причин возможной деформации. Особенно актуален такой подход при строительстве высоких протяженных зданий, с большим числом разных элементов и конструкций.

Виды деформационных швов в железобетонной конструкции:

1. Температурно-деформационные – защищают от воздействия скачков температуры и часто нужны даже там, где отмечен умеренный климат. Низкие температуры зимой и высокие летом приводят к появлению трещин разных глубины и размеров, которые деформируют фундамент и коробку. Температурные швы выполняются на расстоянии, определяемом, исходя из материала и особенностей конструкции, температур. Обычно швы выполняют лишь на стенах.
2. Усадочные – выполняются реже, чаще всего при создании бетонного монолитного каркаса. В процессе затвердевания и набора прочности бетон может покрываться трещинами, увеличивающимися до полостей. Когда в фундаменте становится много трещин, конструкция может рухнуть. Шов делают до момента затвердевания основания, он разрастается на протяжении всего времени превращения бетона в монолит, позволяя ему усаживаться и не покрываться трещинами.
3. Сейсмические деформационные швы выполняются там, где есть риск землетрясений, оползней, цунами, извержений вулканов. Швы защищают дом от разрушений при толчках из-под земли. Швы всегда создаются по индивидуальному проекту, создавая внутри конструкции отдельные сосуды без сообщения, поделенные по периметру деформационными швами. Довольно часто выглядит схема как куб с одинаковыми гранями. Грани уплотняют двойной кирпичной кладкой и в момент толчков они должны удержать конструкцию.
4. Осадочный – чаще всего применяется в зданиях с разным числом этажей (одно крыло здания с двумя этажами, другое – с тремя, к примеру). Получается, что части постройки оказывают разное давление на грунт и он проседает неравномерно, давя на основание и стены, провоцируя появление трещин. Осадочный деформационный шов укрепляет конструкцию, защищает от деформации. Выполняется вертикально, от основания до крыши. Фиксирует разные части здания. Швы обязательно заполняются герметиком.

Когда осадочный шов нужен обязательно:

• Размещение частей конструкции на грунте с разными свойствами
• При выполнении пристроек к уже существующему зданию
• Если отдельные части строения имеют разницу по высоте больше 10 метров
• Все случаи, в которых можно ожидать неравномерной просадки фундамента

Наибольшие расстояния между деформационными швами в ЖБ конструкциях

Расчет на температурные показатели и усадку не осуществляется для конструкций стандартного типа с трещиностойкостью третьей категории с напряженными/ненапряженными изделиями, но при условии, что расстояние между швами меньше нормативных пределов. Деформационные швы могут быть горизонтальными и вертикальными.

Оптимальные расстояния между швами (без расчета):

• Для каркасных конструкций из дерева и металла – 40 метров для наружных построек, 60 метров для отапливаемых
• Сборные сплошные конструкции – 30 метров для неотапливаемых зданий и 50 метров для отапливаемых
• Монолитные каркасные конструкции из тяжелых марок бетона – 30 и 50 метров соответственно
• Каркасные монолитные конструкции из легкого бетона – 25 и 40 метров соответственно
• Монолитные здания из твердых составов – 25 метров для неотапливаемых помещений и 40 для отапливаемых
• Ячеистый бетон – 20 и 30 метров соответственно

Если возводится одноэтажное здание из армированного каркасного бетона, расстояние между швами можно увеличивать в среднем на 20% относительно значений в таблице. Табличные данные можно применять, когда создаются вертикальные связи в средине отделенного блока в каркасных зданиях. Такие связи размещаются по краям блока и при воздействии деформаций приближают работу каркаса к цельному сооружению аналогичного типа.

Особенности выполнения деформационных швов:

• Выполняются во всех зданиях с трещиностойкостью первой и второй категорий.
• Проходят по всей высоте на здании, благодаря чему деформация на отдельных зонах конструкции проходит свободно. Швы могут проходит от вершины основания до начала крыши, деля стены и все перекрытия.
• Ширина стандартного шва равна 2-3 сантиметрам, шов заполняется пропитанной толем либо смолой паклей, несколькими слоями рубероида, герметиком.
• Монтаж парных балок на 2 колоннах гарантирует правильный температурный шов в сборных и монолитных конструкциях. В каркасных зданиях он комфортен при появления серьезных и динамических нагрузок на перекрытия.
• Осадочный шов нужен при нахождении здания на разной высоте или грунте.

• Температурно-усадочный шов нужен при соединении новой пристройки к старой конструкции.
• Раздвижение пар колонн с выполнением опоры на отдельные основания, а также монтаж встречных балочных консолей дают возможность сделать качественный деформационный шов. Также часто между отдельными частями здания делают вкладной пролет из плит и балок.
• В монолитных зданиях усадочный шов формируют так: от одной части сооружения конец балки опирается на консоль свободно, она является продолжением перекладины другой части конструкции. Элементы, которые соприкасаются, соединяются аккуратно, чтобы избежать трения, разрушающего консоли.

Как выполняются

Термический и усадочный (а также сейсмический и осадочный) типы швов могут совмещаться в конструкции – получается усадочно-температурный (и сейсмически-осадочный) шов. Первый проходит по ширине и длине здания от верхней части фундамента до кровли, второй же предполагает полное деление конструкции на независимые один от другого блоки.

В таком случае железобетонный короб делится на вертикальные швы шириной 2-3 сантиметра, заполненные гидрофобным упругим герметиком. Правильное размыкание может обеспечить монтаж в смежных областях соседних частей парных балок и колонн.

В постройках разной высоты и на разных грунтах даже при условии объединения вкладным пролетом делают осадочные швы. Температурное расширение в отмостке из армированного бетона компенсируют делением на двухметровые квадраты посредством монтажа в опалубке пропитанных битумом брусков из дерева. Примыкание опалубки к стенам должно быть подвижным и герметичным.

Бетонные полы деформируются, если их площадь превышает 30 квадратных метров, провоцируя распространение трещин. Поверхность стяжки режут на глубину четверти-половины высоты, чтобы материал разорвался под швами. Площадки стяжки могут быть размером до 6 метров и не только квадратными, но и с соотношением сторон 1:1.5. Стыки разных материалов, залитых в разное время стяжек выполняют демпферами.

Изоляционные швы отделяют стяжку от стен на всю высоту по периметру здания, их заполняют упругими материалами. Также изолируются от стяжки пола колонны, лестничные марши. Плиты перекрытий монолитного типа отделяются разрезами от несущего каркаса конструкции, оптимальная ширина высчитывается индивидуально.

Межэтажные перекрытия заливаются фрагментами определенного размера. Все пустоты заполняют герметиком, заделывают. Делятся по всей высоте на отдельные блоки и ленточные основания, что компенсирует напряжения и нагрузки.

Шаг разрезания фундамента: 30 метров на слабо- и 15 метров на пучинистых грунтах. Швы заполняют долговечными герметиками. Вертикальными конструкциями наружных/внутренних стен создаются горизонтальные сечения, делящие здание на отсеки. Высота отсека для внутренней стены – 30 метров, для фасадной – 20.

В такие размыкания каркаса монтируют завернутый дважды в толь шпунт, он забивается паклей, потом герметизируется глиной. Ширина шва может составлять от 3 миллиметров до 100 сантиметров.

Правила выполнения деформационных швов по стяжке:

• Разрезы должны идти по осям колонн, стыковаться с углами швов, проходящих по периметру колонн.
• Карты пола должны быть квадратной формы либо со сторонами 1:1.5, прямыми, без ответвлений. Чем меньше величина карты, тем меньше риск хаотичной деформации монолита.

• В проездах/проходах швы делают на расстоянии, идентичном ширине стяжки (в случае, когда проход больше 3.6 метров, в центре можно сделать продольный шов).
• Расстояние между швами на открытых площадках – максимум 3 метра по всем направлениям.
• Деформационные швы выполняются с использованием формующих реек, в противном случае разрезы создают после завершающей обработки бетона.
• Стандартные швы по стяжке нарезают блоками 6х6 метров в треть толщины слоя бетона.
• Место расположения и число швов устанавливают, исходя из усадки бетона, коэффициента температурного расширения, вероятных деформаций мест сопряжения стен и пола, фундамента и колонн, и т.д.
• Все швы обязательно герметизируются, исходя из условий эксплуатации и требований.
• Могут использоваться специальные рельс-рейки, укладывающиеся в каркас на этапе заливки.

Железобетонные конструкции в процессе эксплуатации могут быть подвержены различным нагрузкам и воздействиям, компенсировать которые удается за счет выполнения деформационных швов.

Что можно и чего нельзя указывать при задании компенсационных швов в конструкции

Вернуться к недавнему

Поделись этим

Зачем нужны соединения? Потому что структуры хотят двигаться!

Деформационные швы — это промежутки между конструкциями, просто зазоры, позволяющие им перемещаться и уменьшающие напряжения, которые могут возникнуть.

Часто эти зазоры заполняются системой деформационных швов, чтобы заполнить пустоты, чтобы обеспечить возможность пешеходов, полное ограждение здания, гидроизоляцию и общую работоспособность конструкции.

Существует множество причин, по которым требуются компенсаторы, например:

• Размер / длина конструкции
• Форма структуры или неровности
• Изоляция зданий разнородных классификаций
• Противопожарное отделение
• Тепловой механизм

Совместные локации

Что нужно знать!

Существует много различных типов систем для компенсации зазоров в конструкциях.Деформационные швы возникают во всех частях конструкции, обеспечивая полное разделение — через полы, стены, потолки и крыши (внутренние и внешние).

• Межэтажный
• Между стеной
• Между стенкой
• От потолка до потолка
• От потолка до стены
• От крыши до крыши
• От крыши до стены
• Обычно не требуются стыки на монолитных перекрытиях
• Системы могут быть или не быть водонепроницаемыми

Размер зазора должен быть как можно меньше, чтобы соответствовать расчетному перемещению, а размер системы компенсаторов должен соответствовать полному диапазону ожидаемых перемещений. Например, разрыв может увеличиваться и уменьшаться сезонно из-за перепадов температуры; Соединительная система должна растягиваться, чтобы заполнить самое широкое отверстие, но она также не должна изгибаться, когда система закрывается до своего наименьшего размера. Системы компенсационных швов также могут нуждаться в укрытии или защите противопожарных систем.

Итак, кто вам поможет?

Как вы выберете тип и размер стыка, который подходит для вашей конструкции? Вот распределение ключевых ролей и обязанностей вашей команды.

Инженер

• Обеспечить ожидаемое движение
• Будьте ясны в ожиданиях

Подрядчик

• Обратиться к поставщику / производителю
• Подготовить блокировку стыка
• Сообщите, когда произойдет установка

Поставщик

• Проверить условия
• Проверить данные инженера
• Размер стыка на основе данных и времени установки

В этом процессе необходимо координировать множество действий, поэтому важно четко понимать, кто и какие задачи будет выполнять в этом процессе.

Вся команда проекта должна работать вместе, чтобы добиться успеха. Для начала ведущий архитектор или инженер определяет стиль соединительной системы, а инженер-строитель определяет расположение зазоров. Затем инженер-строитель сообщает строительной бригаде предполагаемые перемещения и минимальные размеры зазоров. Часто в строительной документации необходимо указать полный диапазон перемещений для температуры установки, чтобы четко выразить требования к перемещениям системы.

Затем Подрядчик просматривает эту информацию и обращается к производителю или поставщику соединительной системы, чтобы он рекомендовал размер системы, подходящий для ожидаемых перемещений. Часто бывает полезно, чтобы инженер проверил выбранную систему на соответствие потребностям движения.

После выбора системы Подрядчик должен предоставить соответствующую основу для установки системы, а также получить от производителя системы подтверждение того, что место надлежащим образом подготовлено для установки. Если все будет готово, квалифицированный подрядчик установит систему, и она будет работать в течение многих лет.

С чего начать после того, как вы соберете команду?

Что можно и чего нельзя…

После того, как вы примете во внимание все эти моменты, вы будете на правильном пути к успешному внедрению компенсаторов в ваш дизайн!

Об авторе: Карл Шнеман, ЧП, является операционным директором офиса Уокера в Миннеаполисе.Он имеет обширный опыт в проектировании конструкций, испытаниях и строительстве. Вместе с Уокером он руководил многими успешными проектами нового дизайна и реставрации, размер которых варьировался от менее 100 000 долларов до более 40 миллионов долларов на строительство.

Что такое компенсатор? Глоссарий компенсационных швов

Деформационный шов в здании на приведенной выше фотографии проходит через кирпичную брусчатку, а также через структурную плиту, поддерживающую площадь. Гидроизоляция осуществляется на конструкционной плите с помощью заглубленной гидроизоляционной мембраны. Деформационный шов делит пополам все элементы здания, включая конструкционную плиту, мембрану и слой износа (кирпичи). Для герметизации стыков этого типа требуется специализированная система. Деформационные швы настила платформы FP от EMSEAL гарантируют, что стык должным образом интегрирован с гидроизоляционной мембраной, при этом компенсируя структурное расширение и сжатие в сборе сборной конструкции палубы из раздельных плит.

В строительстве компенсационный шов представляет собой разделение средней части конструкции, предназначенное для снятия нагрузки на строительные материалы, вызванной движением здания. Движение здания в компенсационных швах в первую очередь вызвано:

• тепловым расширением и сжатием, вызванным изменениями температуры,
• раскачиванием, вызванным ветром
• сейсмическими событиями
• отклонением статической нагрузки
• отклонением временной нагрузки

Поскольку соединение делит пополам всю конструкцию, обозначает щель через все конструкции — стены; палубы; площади или вестибюли из двухэтажных перекрытий; фундаментные перекрытия и стены; крыши, плантаторы и зеленые крыши; огнестойкие стены и полы; внутренние полы; и т. п.Этот зазор необходимо заполнить, чтобы восстановить гидроизоляцию, противопожарную, звукоизоляцию, воздушный барьер, кровельную мембрану, проходимую поверхность и другие функции элементов здания, которые она делит пополам.

Системы деформационных швов используются для устранения разрыва и восстановления функций сборки здания с учетом ожидаемых перемещений.

Термин «деформационный шов» получил широкое распространение, поскольку он более уместно охватывает тот факт, что движение здания приводит как к сжатию, так и к расширению уложенного материала.Например, когда конструкция нагревается, строительные материалы, из которых она построена, расширяются. Это вызывает закрытие «компенсационного шва», тем самым сжимая соединительную систему, установленную в зазоре.

Это стеновой компенсатор. Этот структурный проем делит пополам не только фасад, но и конструктивные элементы здания. Шовные материалы, используемые для заполнения деформационных швов стен, при компенсации движения должны восстанавливать предусмотренные функции фасада и конструктивных элементов здания. Эти функции включают: гидроизоляцию, сопротивление ураганному ветру и воде, герметизацию воздушного барьера, звукоизоляцию и во многих случаях противопожарную защиту. Кроме того, поскольку материалы стеновых компенсационных швов соприкасаются с фасадными материалами, в которые нельзя проникать крепежными деталями, неинвазивное крепление является желательной характеристикой.

И наоборот, когда температура падает, материалы охлаждаются, вызывая размыкание стыка. Это требует, чтобы суставная система расширялась, чтобы следовать за совместным движением.

Переходы для расширительных швов

Переходы для деформационных швов необходимы для обеспечения герметичной, безопасной и энергоэффективной оболочки здания.

Непрерывность уплотнения при изменении плоскости и направления, а также между системами компенсационных швов, достигается при спецификации и установке заводских переходных узлов.

По возможности переходы должны привариваться на заводе к концам прямолинейных участков максимально возможной длины. Это сводит к минимуму количество сварных соединений, экономя время и снижая риски.

Детали САПР компенсаторов, трехмерные файлы изобретателя, изометрические, аксонометрические и BIM-файлы могут помочь в проектировании для обеспечения непрерывности уплотнения.

Совместная методология проектирования трехмерных компенсаторов гарантирует, что все стороны, участвующие в поставке безотказных компенсаторов, работают вместе для достижения этой общей цели.

Теперь проектировщики могут обернуть всю оболочку здания, а также обеспечить безопасность жизни, указав системы компенсаторов, которые связаны друг с другом и гарантируют непрерывность уплотнения между схожими или разнородными технологиями.

Как правильно выбрать и установить компенсаторы

Компенсирующие муфты являются важным компонентом любого промышленного применения, включая трубопроводы или воздуховоды. Благодаря широкому выбору конструкций и материалов, правильный выбор и оптимальная установка компенсаторов имеют жизненно важное значение для обеспечения надежной и безопасной работы.

Коммерческие и промышленные установки, в которых используются любые виды насосов, трубопроводов или воздуховодов, также почти всегда будут включать компенсаторы или деформационные швы.Смягчающие эффекты теплового расширения, движения, вызванного вибрацией или даже внешними факторами, такими как сейсмическая активность или оседание грунта, компенсаторы являются необходимым компонентом безопасности.

Изготовленные из самых разных материалов, таких как нержавеющая сталь, резина или политетрафторэтилен (ПТФЭ), компенсаторы обеспечивают целостность конструкции. Например, если промышленные процессы требуют значительных изменений температуры, тепловое расширение металлических компонентов может вызвать напряжения, которые могут вызвать усталость.Деформационные швы могут устранить этот потенциальный источник неисправности.

Какой тип компенсатора подходит?

Резиновые компенсаторы обладают многими особенно полезными характеристиками из-за присущей им гибкости при условии, что они соответствуют требованиям по температуре / давлению. Это делает их пригодными для многих применений, включая поглощение звука, тепловой энергии и ударов. Резиновые компенсаторы, известные своей долговечностью и способностью противостоять экстремальным условиям окружающей среды, обычно используются в тяжелых условиях эксплуатации, таких как целлюлозно-бумажная промышленность, химическая обработка, водоснабжение и сточные воды, горнодобывающая промышленность и металлургия, а также в насосных установках.Резиновые компенсаторы также часто используются для уменьшения шума жидкости от вращающегося оборудования, к которому они прикреплены.

Обычно изготавливаемые из эластомеров на основе натуральных или синтетических масел, материалы, используемые в резиновых гибких соединениях, включают EPDM, неопрен, хлорбутил и гипалон, нитрил и натуральный каучук в сочетании с другими материалами, включая армирующий металл или проволоку, нейлон, полиэстер, арамидное волокно или PTFE. .

В некоторых экстремальных условиях, таких как химические системы с высоким или низким PH, компенсаторы конструируются из формованного PTFE или резины с футеровкой PTFE. Как нереактивный материал, ПТФЭ обладает некоторыми полезными свойствами для химической промышленности, где могут присутствовать высококоррозионные вещества. Формованные резиновые компенсаторы с футеровкой из ПТФЭ или ПТФЭ специально разработаны для защиты труб, контактирующих с прочными промышленными и химически активными материалами.

Системы

, оснащенные металлическими шлангами в оплетке, предназначены для контроля вибрации, снижения шума, снятия напряжения и компенсации потенциального перекоса, выдерживая при этом более высокую рабочую температуру / давление.Эти соединители подходят для многих различных механических применений, таких как насосы, компрессоры и другое тяжелое оборудование, эти соединители изготовлены из различных металлов, включая медь и нержавеющую сталь, что позволяет использовать их даже в самых экстремальных условиях.

Выбор подходящего компенсатора

Учитывая, что компенсаторы часто используются в потенциально сложных технологических процессах, таких как электроэнергетика, сталелитейная, целлюлозно-бумажная, горнодобывающая и химическая промышленность, правильный выбор, установка и обслуживание являются ключом к обеспечению надежности и максимальной производительности, а также максимального срока службы. Если выход из строя компенсатора может привести к простою системы, выбор материалов и оптимальная установка являются ключевыми. Например, резиновые компенсаторы, если они неправильно используются при чрезмерно высокой температуре или неправильно установлены, со временем потеряют гибкость, поскольку масла в резине теряются. Это приведет к тому, что компенсатор станет хрупким и склонным к ускоренному выходу из строя.

Обязательно проверьте рабочие характеристики компенсатора и обратитесь за помощью в конструктивных соображениях, основанных на опыте производителя в применении, чтобы уменьшить вероятность отказа.Некоторые начальные соображения при выборе компенсатора состоят в том, чтобы выбрать тот, который имеет подходящий размер для применения и доступную площадь основания, а также рассчитан на ожидаемый диапазон температур и давлений, которые оборудование будет испытывать в течение своего срока службы. Другие факторы могут включать вязкость перекачиваемой жидкости, если она содержит твердые частицы, и если есть какие-либо проблемы с потенциальной несовместимостью между технологическими жидкостями и материалами компенсатора. Общая стоимость владения также является важным элементом при выборе лучшего компенсатора для любого конкретного применения.

Правильная установка компенсатора

Компоновка компенсатора и трубопровода

Даже самый лучший и дорогой продукт станет более подверженным поломке, если он будет неправильно установлен. И наоборот, правильная установка правильного продукта может не только продлить срок службы системы, но также может увеличить общий срок службы всей системы.

Правильная центровка трубопроводов — одна из первоочередных задач. Установка со смещением автоматически ставит компенсатор в затруднительное положение и может создать реальную опасность как для продукта, так и для операторов.Деформационные швы не предназначены для компенсации неточностей при установке трубопроводов и не должны использоваться для их исправления. Точно так же следует минимизировать вибрацию, а компенсаторы должны располагаться как можно ближе к фиксированным анкерам или регулирующим стержням, которые следует использовать в незакрепленных системах трубопроводов. Достаточная опора трубы также имеет решающее значение, поскольку компенсатор не должен выдерживать вес соседних трубопроводов / оборудования для правильной работы.

Еще одним ключевым моментом является выбор места для компенсаторов.В идеале компенсаторы не следует устанавливать в местах, где проверка невозможна. Кроме того, там, где компенсаторы транспортируют опасные материалы, следует рассмотреть возможность использования внешнего металлического экрана для защиты персонала в случае утечки или отказа, поскольку жидкость будет течь параллельно системе трубопроводов, а не радиально.

Также важно учитывать тип компенсатора и его материалы. Например, если изоляция трубопровода является обычной практикой, поверх металлических компенсаторов, то при использовании резиновых компенсаторов этой практики следует избегать.Теплоизоляция может способствовать накоплению тепла и высыханию резины, делая ее более хрупкой, что увеличивает режим разрушения.

На более приземленном уровне, во время установки компенсатора операторы должны проверить наличие повреждений на компенсаторе, правильно установить внешнее оборудование и убедиться, что оно затянуто надлежащим образом, чтобы гарантировать работу без утечек.

Выполнение нескольких простых рекомендаций и принятие всех мер для обеспечения правильной установки компенсатора неизбежно принесет операционные дивиденды.

Обслуживание компенсаторов

Несмотря на то, что компенсатор правильно подобранного размера, указанного и установленного не требует обслуживания, тем не менее, настоятельно рекомендуется проводить регулярные проверки. Осмотры могут выявить любые проблемы, такие как утечки, коррозия, пузыри и трещины в резиновых компенсаторах. Проверка на признаки износа не гарантирует отсутствия повреждений, но раннее выявление потенциальных проблем значительно снижает общую стоимость, подверженную риску.Как и в случае со всем оборудованием, соблюдение графика технического обслуживания, рекомендованного производителем, может дать оптимальный результат с точки зрения обеспечения максимального срока службы. При правильной установке и обслуживании компенсаторы могут разумно рассчитывать на срок службы от 7 до 10 лет, хотя особенности зависят от области применения. Однако для этого необходимо строго следовать рекомендациям производителя.

При правильном использовании компенсаторы являются эффективным решением для управления движением, вибрацией и циклическим движением, связанным с изменениями температуры.Доступные в широком диапазоне размеров, стилей, материалов и спецификаций, подходящие компенсаторы доступны для обслуживания даже самых требовательных приложений. Но чтобы получить максимальную отдачу от любого компенсатора, выберите подходящий и убедитесь, что он установлен правильно.

Proco Products — ведущие производители компенсаторов с обширным ассортиментом компенсаторов для трубопроводов и систем воздуховодов. Узнайте больше о компенсаторах на https://www.procoproducts.com.

Назад к основам: компенсаторы

Примечание редактора: это последняя из серии.Другие статьи из этой серии можно найти здесь.

Многие члены Отделения неметаллических компенсирующих швов Ассоциации гидравлических уплотнений (FSA) и Ассоциации производителей компенсаторов (EJMA) считают, что компенсаторы — это забытые компоненты многих систем трубопроводов. На другие компоненты трубопроводной системы — фланцы, прокладки, фильтры, клапаны, насосы и сама труба — по-видимому, уходит большая часть времени на проектирование.

Во многих отношениях компенсаторы являются наиболее важными компонентами хорошо спроектированной системы трубопроводов.Они являются «живой и дышащей» динамической частью всей системы.

Без хорошо спроектированных и удачно размещенных компенсаторов такие детали, как сопла насоса, корпуса клапанов и анкеры труб, могут столкнуться с чрезмерной нагрузкой и вибрационной усталостью. Без надлежащей компенсации тепловое расширение при повышенных температурах может повредить некоторые трубы, сократив их срок службы.

Деформационные швы иногда понимают неправильно. Несмотря на название, компенсаторы обычно не расширяются во время эксплуатации.Они сжимаются в большинстве приложений. Деформационные швы обеспечивают снятие напряжений от тепловых и механических вибраций и / или перемещений в системах трубопроводов.

Рис. 1. Типовая конструкция компенсатора (графика любезно предоставлена ​​FSA)

В Европе термин «компенсатор» не используется. Их называют «компенсаторами», что лучше всего их описывает.

Термическое разрастание материала трубы вызовет серьезные проблемы, если его игнорировать или игнорировать. Труба из углеродистой стали с коэффициентом теплового расширения 6.4 x 10-6 дюймов на дюйм по Фаренгейту (дюйм / дюйм-F), увеличивается почти на 2 дюйма на сотню футов при повышении температуры на 260 F, а нержавеющая сталь T-304 растет примерно в полтора раза с этой скоростью. Коэффициент теплового расширения трубы из поливинилхлорида (ПВХ) более чем в три раза выше, чем у нержавеющей стали.

Даже участки длиной от 30 до 40 футов могут стать проблемой, если компенсатор не используется.

Чтобы компенсаторы работали должным образом — сжимались при росте трубы — они должны располагаться между двумя фиксированными точками или анкерами.Закрепленное оборудование считается фиксированной точкой.

Когда эти точки установлены, труба будет расти в направлении компенсатора от каждого анкера, сжимая стык. Без компенсаторов или какого-либо разгрузочного механизма сложной и дорогостоящей конструкции изгиба трубы напряжение от теплового расширения воспринимается анкерами и самой трубой, вызывая чрезмерную деформацию и потенциальную поломку.

Фиксированные точки (анкеры для труб) спроектированы таким образом, чтобы выдерживать результирующие силы, прилагаемые к ним компенсатором и давлением в системе.

Усилие сжатия компенсатора определяется в уравнении 1.

Например, компенсатор с внутренним диаметром 12 дюймов (ID) может иметь средний диаметр 13 дюймов. Вычисление эффективной площади и умножение на номинальное внутреннее давление 100 фунтов на квадратный дюйм манометра (фунт / кв. Дюйм) приведет к 13 273 фунтам осевой силы. Без должным образом спроектированных анкеров эта сила может привести к перемещению трубопровода, в результате чего компенсатор будет вынужден противодействовать этим силам.

При осевой деформации необходимо также учитывать жесткость пружины компенсатора. В этом примере жесткость пружины в 500 фунтов на дюйм (фунт / дюйм) не является редкостью.

Для сжатия на 1 дюйм необходимо добавить еще 500 фунтов осевого усилия к результирующим силам, действующим на анкеры. Эти факторы часто упускаются из виду.

Одним из важных соображений при работе с этими типами перемещений является использование регулирующих стержней, которые являются важными элементами оборудования, добавляемого к компенсатору во время установки.

Вопреки широко распространенному мнению, регулирующие стержни не предназначены для удержания компенсатора на одной линии и предотвращения его чрезмерного бокового смещения. Они предназначены для ограничения количества движений, которым компенсатор подвергается во время работы.

Эти движения могут быть результатом больших сил, поэтому шарнир и регулирующие стержни должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать все возникающие нагрузки.

Неметаллические компенсаторы

Неметаллические компенсаторы обычно состоят из трех слоев: трубки, корпуса и крышки.Трубка представляет собой герметичный защитный внутренний вкладыш из синтетического или натурального каучука. Он плавно проходит по внутреннему диаметру компенсатора от внешнего фланца к внешнему фланцу.

Крышка — это внешняя поверхность компенсатора, изготовленная из синтетического или натурального каучука. Он предназначен для защиты внутренних частей компенсатора от внешних воздействий.

Корпус — или «каркас», как его иногда называют, — это внутреннее усиление, заключенное в оболочку между трубкой и крышкой.Корпус обеспечивает конструктивную прочность компенсатора при различных давлениях в системе и условиях вакуума.

Кузов может иметь два типа армирования: тканевое армирование, состоящее из качественных синтетических тканей, и металлическое армирование в виде проволоки или твердых стальных колец.

Все слои вносят вклад в общую прочность и защиту компенсатора, сохраняя при этом гибкость.

Неметаллические компенсаторы превосходят металлические в большинстве химических применений.Эластомеры обычно более устойчивы к кислотам, растворителям и маслам, чем металлические соединения.

В агрессивных химических средах для металлических соединений могут потребоваться дорогие экзотические материалы, такие как Inconel, Hastelloy или Carpenter 20. Политетрафторэтилен (ПТФЭ) устойчив почти ко всем химическим веществам, кроме плавиковой кислоты.

Во многих применениях жесткость пружин эластомерных компенсаторов ниже, чем у металлических соединений, особенно для приложений с более высоким давлением.Неметаллические соединения могут выдерживать некоторые условия более высокого давления лучше, чем металлические соединения.

Более низкая жесткость пружины имеет решающее значение для новых трубопроводных систем из ПВХ, где труба слабее стандартной металлической трубы. Использование неметаллических более мягких компенсаторов может привести к снижению нагрузок на трубы и анкеры, поэтому вероятность выхода из строя трубы из ПВХ будет меньше.

Металлические компенсаторы имеют ограничения по сроку службы. Необходимо знать, на сколько циклов сустав может выполнить прогнозируемое движение.Некоторые программы можно использовать для прогнозирования ожидаемого возникновения усталостного разрушения металла.

Неметаллические компенсаторы, с другой стороны, не ограничиваются циклической усталостью. В общем, неметаллические соединения могут выдерживать комбинации осевого сжатия и поперечного смещения лучше, чем металлические компенсаторы, поскольку усталость материала не является фактором.

Неметаллические соединения также превосходят металлические соединения, когда используются для поглощения вибрации. Они обладают присущими им демпфирующими свойствами.Металлические соединения обычно не имеют приемлемого срока службы при работе с высокоамплитудными и высокочастотными вибрациями. Эластомерные компенсаторы идеально подходят для всасывания и нагнетания насосов из-за их способности поглощать осевые и боковые смещения, а также вибрацию.

Выбор и спецификация

При выборе правильного компенсатора для конкретного применения конечные пользователи должны знать точные расчетные условия области, где будет установлен компенсатор.

Эксперты согласны с тем, что многие отказы неметаллических компенсаторов возникают из-за неправильной информации или ее отсутствия.

Рис. 2. Осевое растяжение и сжатие (в дюймах), боковые или параллельные перемещения (в дюймах) и угловые перемещения (в градусах).

Наиболее важная необходимая информация может быть описана аббревиатурой «STAM (M) P», которая подробно описана ниже.

Размер: Размер включает внутренний диаметр компенсатора, а также межфланцевую (F-F) или общую длину (OAL).

Температура: Это относится к минимальной и максимальной рабочей температуре приложения, как внутренней, так и внешней по отношению к компенсатору.

Применение: Это относится к способу использования компенсатора. Где будет установлен стык? Кроме того, к какому типу оборудования он прикреплен? Труба, насос или другое оборудование? Существуют ли ограничения силы / момента на соединениях оборудования? Кроме того, какой тип конструкции требуется? Целью является компенсация отклонений размеров, теплового расширения / сжатия или уменьшение передачи вибрации? Какой из множества вариантов конструкции компенсаторов наиболее подходит?

Носитель: Это относится к рабочей среде, которая может контактировать с внутренней облицовкой компенсатора, а также с внешними атмосферными условиями, которые могут быть несовместимы с материалом покрытия.

Смещения: Это относится к количеству смещения, которое, как ожидается, будет испытывать компенсатор во время эксплуатации. Движения включают осевое растяжение и сжатие, боковые и угловые движения. Это отличается от смещения, которое возникает при смещении трубопровода до первоначальной установки.

Давление: Это относится к ожидаемому рабочему давлению и / или вакууму в приложении.

На рис. 2 показаны четыре наиболее распространенных движения компенсаторов.Они включают осевое растяжение и сжатие, боковые или параллельные перемещения и угловые перемещения. Как обычно, точные данные, наряду с правильной интерпретацией данных, обеспечивают успешную систему трубопроводов. Может помочь некоторая общая краткая информация.

Мы приглашаем ваши предложения по темам статей, а также вопросы по вопросам уплотнения, чтобы мы могли лучше реагировать на потребности отрасли. Направляйте свои предложения и вопросы по адресу sealsensequestions @ fluidsealing.com.

В следующем месяце: откройте для себя новое издание Технического руководства по компенсаторам

Смотрите другие статьи Sealing Sense здесь.

CE Center — Деформационные швы и их роль в гидроизоляции

Архитектурные компенсаторы — это необходимые заранее определенные зазоры в больших конструкциях, которые предназначены для поглощения движения окружающей среды в зданиях. Если все сделано правильно, они, как правило, интегрируются со своей конструкцией, так что они сливаются с дизайном и почти исчезают.Следовательно, легко упустить из виду тот факт, что они могут быть потенциальным источником проникновения воды и влаги и повреждения. Эта инфильтрация может быть проблематичной для самого компенсатора, а также может вызвать проблемы для других строительных материалов или людей. В любом случае, при использовании компенсационных швов, которые должны прорезать внешние поверхности, их способность противостоять воде необходимо учитывать наряду с другими требованиями к швам.

Все изображения любезно предоставлены Inpro

Деформационные швы используются в больших зданиях для обеспечения возможности движения, но в то же время они должны обеспечивать защиту от проникновения воды.

На этом курсе будут рассмотрены способы проектирования и спецификации систем заполнения компенсаторов для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик и сохранения водостойкости. В ходе этого процесса будут изучены типы проблем с влажностью и объемной водой, которые необходимо решить, другие потребности в характеристиках компенсаторов и различные типы доступных решений.

Конструкции для воды и зданий

Данные Агентства по охране окружающей среды США (EPA) показывают, что большинство зданий, вероятно, испытают ту или иную форму удара из-за нежелательного или чрезмерного накопления влаги.Эти условия могут привести к серьезным проблемам, таким как деградация, порча или даже выход из строя строительных материалов, развитие плесени и грибка, а также возможные риски для здоровья и безопасности человека. Ремонт любого из этих условий после того, как здание построено и занято, обычно включает вскрытие строительных сборок, что является разрушительным, трудоемким и дорогостоящим. Следовательно, неудивительно, что существует большой интерес к пониманию того, как можно контролировать влажность в зданиях, чтобы избежать любых или всех этих потенциальных проблем и рисков.

«Руководство по проектированию всего здания» (WBDG), программа Национального института строительных наук, дает некоторые из лучших, объективных и современных идей по этой теме. Он определяет три основные причины движения влаги: 1) попадание или утечка воды (как в системе крыши, стены или пола), 2) движение влажного воздуха (через щели или отверстия в крышах, стенах или полах) и 3 ) диффузия пара через материалы, которая может происходить медленно с течением времени, но, тем не менее, насыщать и повредить материалы.WBDG указывает, что решения охватывают весь спектр проектных и строительных работ, заявляя: «Профилактические и восстановительные меры включают в себя детальное проектирование, не пропускающее дождевую воду; предотвращение неконтролируемого движения воздуха; снижение влажности воздуха в помещениях; уменьшение диффузии водяного пара в стены и крышу; подбор строительных материалов с соответствующими характеристиками водопроницаемости; и надлежащий контроль качества полевых работ ». Если перечислить все вместе, это может показаться сложной задачей, но, по сути, это означает, что каждый, кто участвует в строительном проекте, должен играть определенную роль в управлении влажностью в зданиях, начиная с проектной группы.

Не следует упускать из виду и потенциальное воздействие воды и влаги в зданиях на здоровье человека. Влажные органические материалы (например, дерево, бумага, целлюлоза и т. Д.) Могут стать идеальной средой для размножения плесени и грибка. Многие люди негативно отреагируют на выброс этих спор в воздух, вызывая респираторные заболевания или усугубляя уже существующие, например астму. Когда выясняется, что эти симптомы связаны с условиями строительства, первоочередное внимание уделяется вопросам профессиональной ответственности и управления рисками.

Расширительные швы в зданиях

Разобравшись в проблеме воды, давайте сосредоточимся на обзоре того, что на самом деле представляют собой компенсаторы и как они используются в зданиях. Деформационные швы в основном определяются как заранее определенные зазоры в строительных конструкциях, спроектированные с учетом движения окружающей среды. Требования к расположению, размеру и перемещению всех таких компенсаторов зависят от конкретного проекта и надлежащим образом устанавливаются зарегистрированным инженером-строителем.

Понимая, что необходимо устранить открытый стык в здании, обычно архитектор должен выбрать средства для закрытия или герметизации стыка. Обычные способы сделать это могут включать конопатку или герметик для узких швов, сжимаемые наполнители или металлические крышки, которые открыты или скрыты. Типичные черты архитектурной системы покрытия стыков включают способность поглощать движение здания, выдерживать заданную нагрузку, обеспечивать безопасный выход, где это применимо, и быть совместимой с отделкой смежных поверхностей.

Перед тем, как более подробно рассмотреть эти системы наполнителей или архитектурных покрытий, следует принять во внимание следующие моменты, касающиеся конструкции компенсаторов в целом.

Номинальный размер шарнира

Расчетная ширина компенсационного шва при средней температуре воздуха называется номинальным размером шва. Выбор любого типа заполнителя швов или системы покрытия начинается с понимания этого номинального размера шва и диапазона перемещений между минимальным полностью сжатым размером и максимальным полностью развернутым размером.Выбранная система компенсационных швов должна обеспечивать полный диапазон перемещений.

Определение номинальной ширины стыка и предполагаемого типа движения, которому подвергается стык, является первым шагом в проектировании соответствующей системы компенсатора.

Тип движения

Секции здания могут перемещаться по нескольким общим причинам. Температурные колебания наиболее типичны и вызваны ежедневными изменениями температуры окружающей среды внутри и вокруг конструкции.Тепловое движение в основном однонаправленное по своей природе и является результатом расширения и сжатия структурных элементов под воздействием тепла, холода и влажности. Степень теплового движения обычно составляет примерно 10–25 процентов от номинального размера шва. Это означает, что минимальный размер в сжатом состоянии (при высоких температурах) должен быть на 10–25 процентов меньше номинального размера стыка, а максимальный размер в расширении (при низких температурах) должен быть на 10–25 процентов больше номинального размера стыка.

Сейсмическая активность также может быть источником движения, которое может быть горизонтальным, вертикальным, сдвигом или сочетанием всех трех. Возможно, потребуется увеличить ширину сейсмических швов с повышением уровня пола для защиты конструкции во время землетрясений или других сейсмических событий. Эти соединения должны иметь способность смещения приблизительно 50–100 процентов от номинального размера соединения.

Наконец, движение, вызванное ветровой нагрузкой, вызванное сильным ветром, может вызвать раскачивание конструкции взад и вперед.Такое движение, вызванное ветровой нагрузкой, может быть перпендикулярно или параллельно стыку.

Архитектурные детали — компенсационные швы здания

Описание: Деформационные швы в крышах требуют деревянных бордюров вокруг каждой области крыши. Бордюры должны выступать как минимум на 8 дюймов или 10 дюймов, если используется брус, над прилегающей крышей. Как правило, верхняя поверхность бордюров должна иметь уклон от стыка, чтобы на крышу отводился конденсат и влага. Изоляция часто используется в пространстве расширения, но для ясности не рассматривается в деталях.

Минимальный рекомендуемый калибр меди, используемой в компенсаторах кровли, составляет 16 унций.

На следующих таблицах показаны некоторые общие детали компенсирующих швов в зданиях. Отмеченный размер «E» — это общее ожидаемое движение в суставе.

Особые условия: При сравнении деталей компенсаторов крыши важно учитывать риск физического повреждения стыка. Например, если подиум примыкает к суставу или пересекает его, сустав с большей вероятностью будет подвержен повреждению от людей, которые пинают сустав или наступают на него, или от оборудования, которое бросают или перетаскивают по нему. Некоторые конструкции суставов по своей природе лучше противостоят этим ударам, в то время как другие можно модифицировать для улучшения их характеристик.

11.1А. Строительный деформационный шов на крыше

На этой детали показан типичный симметричный компенсатор для медной крыши. Он использует медный колпачок для перекрытия пространства расширения. Медная контрвспышка прикреплена к верхней поверхности каждого бордюра с помощью гвоздей, расположенных не более чем на 3 дюйма OC. Сплошная медная стопорная полоса удерживает нижнюю часть контрвспышки. Медный колпачок закреплен на контрвспышке неплотно, как показано, чтобы приспособиться к расширению и сжатию. .

Скачать файл САПР

11.1В. Строительный компенсатор на крыше — Альтернативный

В этой конструкции используются изготовленные эластомерные сильфоны, прикрепленные к медным фланцам. Нижняя часть фланцев прикреплена к каждому бордюру непрерывной медной кромочной полосой. Размер сильфона зависит от максимального движения расширения и должен выбираться из документации производителя.

Скачать файл САПР

11,1 С. Строительный шов на Парапете

На этой детали показан компенсатор, предназначенный для компенсации неравномерного движения двух частей в здании.Основной принцип заключается в том, что медный колпачок прикрепляется к одному бордюру, а другая сторона предназначена для компенсации движения. Конец заглушки компенсатора загибается вверх в месте соприкосновения со стеной. Сплошная замковая планка прикреплена к стене с каждой стороны пространства расширения. В каждую планку замка загибается вертикальный медный колпачок. Запорная планка с одной стороны рассчитана на максимальное движение, в то время как крышка фиксируется с другой стороны (см. Раздел).

Скачать файл CAD

Медный колпачок также сформирован по контурам колпачка и закреплен на отливном крае колпачка.

11.1D. Расширение швов на пересечении

На этой детали показано пересечение компенсатора. Крышка перекрестка сделана из цельного куска меди. Он соединен с другими крышками с помощью 2-дюймового свободного замка, заполненного эластичным герметиком.

Скачать файл САПР

11.1E. Строительный деформационный шов на крыше

Эта деталь иллюстрирует асимметричный дизайн, в котором используются деревянные блоки для поддержки медного оклада крышки. Блокировка с каждой стороны крепится к бордюрам.

Скачать файл CAD

Медный колпачок фиксируется на непрерывной кромочной полосе с одной стороны. Он простирается над пространством расширения, затем вниз и под другой блокировкой. Он свободно закреплен в непрерывной кромочной полосе. Размеры должны быть рассчитаны, как показано, чтобы учесть ожидаемое движение.

11.1F. Строительный деформационный шов на крыше

Эта конструкция компенсатора основана на изгибе медного материала для компенсации движения. Этот подход приемлем, если радиусы всех изгибов не менее 1/4 дюйма.

Скачать файл CAD

Медный колпачок имеет форму перевернутой буквы «V». Его высота должна быть в два раза больше ширины, как показано. Нижние края оклада зацепляются за сплошные краевые планки. Смежные колпачки соединяются 3-дюймовыми соединениями внахлест, заполненными герметиком.

Интересующие данные для расчета компенсатора

ИНТЕРЕСНЫЕ ДАННЫЕ В КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ

Выбор и покупка компенсатора — это не просто вопрос получения информации о его размерах и номинальном давлении, а также о перемещениях в системе.

Существуют и другие параметры, которые имеют решающее влияние на его конструкцию и стоимость, такие как: плановые циклы; совпадают ли движения; необходимость внутреннего рукава или внешней защиты; правила, которые необходимо соблюдать; планируемая к использованию трубная муфта; доступное пространство; схема расположения трубопроводной системы, опор, анкеровки, направляющих и т.д .; необходимость и обоснование использования подтяжек; материалы для труб; ограничение сил активации; пр., пр.

Правильно спроектированный компенсатор обеспечивает долговечность без неожиданных сюрпризов.

1- ЧТО ТАКОЕ РАСШИРИТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ?

Деформационный шов или компенсатор — это гибкий элемент, состоящий из одного или нескольких витков / дуг. Он разработан, чтобы противостоять внутреннему давлению конкретной жидкости при ее рабочей температуре, и должен быть достаточно гибким, чтобы поглощать любые присутствующие движения.

2- ПОЧЕМУ ОНИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ?

В трубопроводной системе существует множество методов, которые могут применяться для поглощения напряжений, возникающих в результате тепловых перемещений (осевых, боковых и / или угловых) или вибраций, осадки грунта, перекосов сборки и т. Д.Из существующих методов (гибкого участка трубы, регулировочных пластин или стяжек, скользящих соединений или компенсаторов) большинство проектировщиков трубопроводных систем предпочитают компенсатор, поскольку он может выполнять ту же функцию, но требует меньше места.

3- КАК ИСПОЛЬЗОВАТЬ?

В зависимости от конструкции трубопроводной системы соединение может относиться к «неограниченному» или «ограниченному» типу.

Если «без ограничений», для правильного функционирования требуется идеальное размещение анкеровки и направляющих, поскольку под действием давления продольная сила действует в обоих направлениях от компенсатора, и этой силе должна противодействовать система.

Для «ограниченных» шарниров (тяги управления, шарнирные сочленения и т. Д.) Необходимы только легкие опоры, которые в дополнение к внешним нагрузкам (вес, ветер и т. Д.) Противостоят усилиям активации компенсатора и вращению. силы в направляющих опоры.

4- ЧТО ОЗНАЧАЕТ СИЛА АКТИВАЦИИ РАСШИРИТЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ?

Это сила, которая должна быть приложена к компенсатору, чтобы сдвинуть или активировать движение его волн, которые поглощают соответствующее движение.Эта сила измеряется в Н / мм и является функцией конструкции расширительного соединения (жесткость конструкции, основанная на конструкции, используемых материалах, количестве слоев, армировании и т. Д.). В некоторых случаях она может быть чрезмерно высокой, особенно если система трубопроводов изготовлена ​​из материалов с низкой жесткостью (пластмассы, стеклопластик и т.