Температурные швы в бетоне через какое расстояние

Деформационные швы

В статически неопределимых системах железобетонных зданий и сооружений кроме усилий от внешних нагрузок возникают дополнительные усилия вследствие изменений температуры и усадки бетона. С целью ограничения величины этих усилий устраивают температурно-усадочные швы, расстояния между которыми определяют расчётом.

Расчёт допускается не производить для конструкций 3-й категории трещиностойкости при расчётных зимних температурах наружного воздуха выше минус 40° С, если расстояния между швами не превышают величин, приведенных в табл. 3 Пособия к СНиП

В любом случае расстояния между швами должны быть не более:

150 м для отапливаемых зданий из сборных конструкций
90 м — для отапливаемых зданий из сборно-монолитных и монолитных конструкций

Для неотапливаемых зданий и сооружений указанные значения следует уменьшать на 20 %.

Для предотвращения возникновения дополнительных усилий при неравномерных осадках основания (разновысокие секции, сложные грунтовые условия и т.п.) предусматривается устройство осадочных швов.

Схемы деформационных швов изображены на рис. Следует обратить внимание на то, что осадочные швы прорезают сооружение до основания, а температурно-усадочные — только до верха фундаментов. Осадочные швы одновременно выполняют роль и температурно-усадочных швов.

Ширина температурно-усадочного шва обычно 2…3 см, она уточняется расчётом в зависимости от длины температурного блока и температурного перепада.

Актуальные вопросы расчёта

Сообщение пользователя Ал-й на форуме dwg.ru:

Основные моменты в проблеме температурного расчета на мой взгляд:

Неопределенность с жесткостными характеристиками основания в горизонтальном направлении — к примеру, учитывая скорость приложения температурной нагрузки, может иметь место изрядная реология. Трение о грунт будет разным на разных участках фундаментной плиты в зависимости от давления на грунт на этих участках. Локальные повреждения гидроизоляции — могут ли быть и стоит ли их учитывать? А локальные зоны пластики в грунтах? Ну и плюс, упомянутая мною обратная засыпка. Варьирование жесткостных характеристик основания в горизонтальном направлении может многократно изменять усилия от температурных нагрузок. Со сваями все еще сложнее.

Нелинейность железобетона, его «длительные» жесткостные характеристики — каково будет изменение диаграммы деформирования железобетона при скорости нагружения, характерной для температурных нагрузок? Я уже молчу про все остальные тонкости моделирования нелинейных свойств железобетона — как минимум нужно солидами моделировать, чтобы учесть снижение в том числе сдвиговой жесткости всех элементов, особенно массивных, которые являются концентраторами.

Неопределенность с самими температурными нагрузками. В железобетоне и без этих нагрузок будут раскрыты многочисленные трещины, а уж с учетом температуры — тем более. И снижаться будет не только жесткость каркаса, но и сами нагрузки, т.к. уменьшается сама площадь элементов (в связи с образованием трещин), что известными мне методиками никак не учитывается.

Таким образом, считаю, что полноценный температурный расчет ЖБ каркасов в настоящее время — это гадание, и единственное, чему можно верить — это опыт проектирования, отраженный в частности в рекомендуемых расстояниях между температурными блоками.

Полезные ссылки

Определение наибольшего расстояния между температурно-усадочными швами. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)

п.6.27 СП 27.13330.2011 «Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур»

Деформационные швы в бетонных полах

Бетон является широко распространенным материалом для возведения полов на промышленных, складских и производственных объектах. Он отлично справляется с интенсивными механическими нагрузками и имеет продолжительный период эксплуатации. Несмотря на это, он подвержен усадке и отличается низкой устойчивостью к деформации (покрытия из бетона абсолютно не пластичны). Это отрицательно сказывается на его износостойкости в условиях интенсивных динамических воздействий (при движении транспорта и пешеходов, резких ударных нагрузках). Поэтому при длительном использовании на бетонных полах возникают трещины.

Чтобы избежать преждевременного ремонта, на монолитной поверхности создаются искусственные разрезы – деформационные швы. Они повышают упругость бетонного покрытия, образуя разрывы в стяжке, подстилающем слое (основании) или покрытии. За счет этого появляется возможность смещения разрозненных участков. Это позволяет минимизировать внезапные деформации пола, повысить его устойчивость к динамическим нагрузкам и значительно продлить срок службы.

В каких случаях применяются деформационные швы?

Выполнять разрезы в бетонном покрытии необходимо, если:

• общая площадь стяжки превышает 40 м 2 ;
• пол имеет сложную конфигурацию;
• эксплуатация происходит в условиях резких температурных перепадов;
• длина одного или двух ребер поверхности превышает 8 метров.

Технология создания деформационных швов

Как правило, в основу конструкции бетонного пола на промышленных объектах входит стяжка и покрытие. В отличие от жилых помещений, верхний слой пола в таких зданиях выполняется также из бетона. В зависимости от предполагаемой нагрузки проектируются покрытия различной толщины. Под стяжкой обустраивается подстилающий (черновой) бетонный слой. В нем нарезаются взаимно перпендикулярные швы с интервалом в 6-12 метров и глубиной 40 миллиметров.

Стоит отметить, что согласно СНиП 2.03.13-88 глубина шва должна быть не меньше 30% толщины подстилающего слоя. Обязательным условием также является совпадение деформационного разреза пола с защитными швами других конструкций здания.

В зависимости от целей использования и конструктивного исполнения деформационные швы в бетонных полах подразделяются на три категории:

• изоляционные;
• усадочные;
• конструкционные.

Изоляционный шов

Изоляционные разрезы создаются на пограничных участках конструктивных элементов помещения (стен, фундамента под оборудование, колонн или пола). Они представляют собой промежуточные швы, позволяющие избежать появления трещин во время усадки бетона в местах прилегания горизонтальных и вертикальных поверхностей. Если такой разрез отсутствует, то стяжка при высыхании уменьшит объем и потеряет сцепление со стеной, образуя разрыв.

Шов заполняется различными изоляторами, обеспечивающими беспрепятственное растяжение стяжки относительно фундамента и стен. Толщина шва составляет в среднем 13 миллиметров.

Усадочный шов

В отличие от изоляционных швов, которые устраняют риск деформации бетонного пола на участках соприкосновения со стенами, усадочные разрезы применяются для предотвращения растрескивания бетона по всей площади. Другими словами, они защищают поверхность от повреждений, вызванных усадкой материала. Так как бетон засыхает неравномерно (сначала сверху, потом снизу), внутри него создается дополнительное напряжение.

Карты (части покрытия, ограниченные усадочными швами), должны быть квадратными. Не рекомендуется делать их Г-образной или прямоугольной формы. Вероятность появления трещин напрямую зависит от размера карт. Чем меньше площадь, ограниченная швами, тем ниже риск растрескивания материала. Подвержены деформации и углы стяжки, поэтому их также необходимо покрыть усадочными разрезами. Во время укладки в бетон помещаются формирующие рейки, а при высыхании стяжки уже накладываются швы.

Конструкционный шов

Данный вид защиты монолитных бетонных полов выполняется при поэтапном возведении основания. Так как во время перерывов материал успевает засохнуть и приобрести отличную от нового слоя плотность, покрытие может потрескаться. Деформационный шов позволяет минимизировать риск образования трещин. Он нарезается на участках соединения стяжки, уложенной в разное время, аналогично усадочному шву. Форма торца соединения – «шип-паз».

К характеристикам этой конструкционной защиты относятся:

• минимальное расстояние от деформационных швов другого вида – 1,5 метра (разрез выполняется параллельно);
• отсутствие необходимости при непрерывном процессе укладки;
• максимальная толщина стяжки – 20 сантиметров.

Обработка швов

Для того чтобы шов успешно выполнял свои функции, его необходимо герметизировать. Для этой цели применяются следующие материалы:

• Гидрошпонка. Резиновая, полиэтиленовая или ПВХ лента, которая закладывается при заливке бетонной стяжки.
• Вспененный полиэстер. Уплотняющий шнур из этого материала помещается в разрез. При резких изменениях температуры полиэстер сохраняет эластичность, обеспечивая безопасную усадку бетонного покрытия.
• Мастика. Акриловая, полиуретановая или латексная смесь накладывается поверх шва и служит надежной защитой от проникновения влаги.
• Деформационный профиль. Состоит из резины или металлических направляющих. Устанавливается встроенным или накладным способом.

Перед герметизацией рабочую поверхность необходимо очистить от загрязнений при помощи компрессора со сжатым воздухом. Также для продления срока эксплуатации рекомендуется устранить зазоры и упрочнить верхний слой топпингом или полиуретановым покрытием.

С каким шагом располагаются температурно-усадочные швы в монолитных железобетонных конструкциях?

Где в нормативной документации искать исчерпывающие требования по устройству температурно-усадочных швов? На что можно сослаться при обосновании разрезки конструкции?

Данный вопрос перенесен с сайта engineerum.com ��

4 Ответы

24 августа 2017
Лучший ответ

СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (основной действующий документ по ЖБК в списке обязательных к применению согласно ПП №1521, исключая гидротехнические СП 40 и СП 41) упоминает температурно-усадочные швы поверхностно: «10.2.3. В конструкциях зданий и сооружений следует предусматривать их разрезку постоянными и временными температурно-усадочными швами, расстояния между которыми назначают в зависимости от климатических условий, конструктивных особенностей сооружения, последовательности производства работ и т.п.»

СП 52-101-2003 в п. 8.2.3 и Пособие к нему (действующие, но не обязательные к применению) в п. 5.5 дублируют эту информацию полностью до буквы.

Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры к СНиП 2.03.01-84 (привязан к неактуализированному документу) в п. 1.19 (1.22) указано, что размеры блоков должны «как правило устанавливаться расчетом». При этом допускается таковой не производить в случае, если «расстояние между температурно-усадочными швами не превышает значений, приведенных в» таблице (таблица прилагается в Пособии).

СП 27.13330.2011 » Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур» (действующий, необязательный к применению) в п. 6.27 также приводит таблицу с предельными значениями размеров блоков. Эту таблицу я бы использовал в первую очередь в качестве ориентира в силу актуализированности документа.

Стоит отметить, что действующие и отмененные нормы и пособия к ним указывают рекомендуемые предельные размеры температурно-усадочных блоков, допустимость превышения которых следует уже обосновывать.

Расчет, подтверждающий способность конструкций воспринимать усилия от усадки и температурных деформаций, вызывает много дискуссий, как собственно большинство вопросов с задачами, требующими значительных упрощений. Можно, например, заглянуть https://www.liraland.ru/forum/forum14/topic775/messages/, чтобы ознакомиться с темой. Методика расчета в целом основана на общефизических законах и их правомерность не отменяется неактулизированностью документа.

В силу последнего считаю, что 1) в случае превышения предельного размера, указанного в Пособии, можно выполнить расчет с учетом температурного перепада и усадки бетона; 2) в случае непревышения такового можно не учитывать влияние этих усилий. В качестве обоснования можно ссылаться на указанные в СП 27.13330.2011 и Пособии к СНиП 2.03.01-84, поскольку СП 63.13330.2012 (действующий и обязательный к применению, в частности его раздел 10) заменил собой СП 52-01-2003, который заменил СНиП 2.03.01-84. С претензиями от экспертов к объектам, размеры блоков которых не превышают предельные значения, о неучете влияния этих воздействий не сталкивался, но, если такой вопрос все-таки встанет ребром, уверен, расчет с учетом таких воздействий успешно подтвердит допустимость.

Температурно-усадочные швы в бетоне: назначение и конструкция.

Современное строительство немыслимо без применения монолитных технологий. Устройство монолита требует четкого соблюдения технологических особенностей и последовательности, что напрямую сказывается на качестве готовых конструкций. Одним из особенностей в монолитном строительстве является устройство деформационных температурно-усадочных швов в железобетонных монолитных конструкциях.

Температурно-усадочные швы в бетоне: что это такое, зачем нужны?

Железобетон является твердым прочным материалом. Однако, из-за низкой пластической деформации бетона, он достаточно легко разрушается при изгибе и ударах. Дело в том, что во время набора прочности происходит усадка бетона. Процесс усадки неравномерен – верхние слои бетона усаживаются несколько быстрее, чем в глубине возводимой конструкции. Вследствие этого появляется напряжение верхнего слоя монолитной конструкции, он стягивается одновременно с поднятием краев конструкции. В результате неравномерности усадки возникают напряжения в бетоне, приводящие к появлению трещин. Одним из способов увеличить прочность бетона является устройство деформационных швов.

Температурно-усадочные и осадочные швы представляют собой разрезы в бетонной массе, расположенные на заданном расстоянии друг от друга, и предназначенные для снижения нагрузок на бетон в процессе его затвердевания с целью исключить возникновение хаотичных трещин.

Конструкция, правила устройства и параметры температурно-усадочных швов в железобетонных конструкциях жестко регламентируются СП 70.13330.2012 и СП 29.13330.2011. Соблюдение правил и норм СП при устройстве температурно-усадочных швов в монолитном бетоне позволит повысить прочностные характеристики возводимых конструкций.

Возникновение такого явления, как самопроизвольное растрескивание бетона в процессе набора прочности крайне нежелательно. Это приводит к потере в прочностных характеристиках, дальнейшему разрушению бетонной конструкции, ремонт которой может выйти «в копеечку». Буквально, температурно-усадочные швы в бетоне позволяют ему растрескиваться в заданном направлении (по самому шву).

Существует две разновидности температурно-усадочных швов в монолитных конструкциях: временные и постоянные.

Временный температурно-усадочный шов применяется при строительстве несущих железобетонных конструкций (например, в фундаментной плите). Он необходим для предупреждения появления трещин во время усадки бетона при его твердении. Как правило, такие швы применяются в больших монолитных конструкциях. В зависимости от рецептуры бетона, конструкция может дать усадку до 1,5 см (при длине самой конструкции 30 м). При возникновении таких усадочных нагрузок бетон может повреждаться и растрескиваться, что неблагоприятно скажется на качестве несущей конструкции.

Таким образом, достаточно массивные и протяженные конструкции рекомендуется бетонировать захватками (участки длиной от 4,5 до 9 метров), оставляя временные температурно-усадочные швы между ними. Далее рекомендуется дать бетону время для усадки, после чего производится добетонирование в местах расположения швов, таким образом временные температурно-усадочные швы устраняются. Стоит заметить, что время усадки бетонной смеси зависит от рецептуры бетона и климатической зоны строительства объекта. В среднем период усадки может составлять от 4 до 6 дней.

Наиболее часто, говоря о температурно-усадочных швах в здании, подразумеваются постоянные швы в монолитном бетоне. Постоянные температурно-усадочные швы можно встретить в таких монолитных конструкциях, как бетонные полы. Они позволяют компенсировать нагрузки от «хождения» массивной бетонной конструкции пола под воздействием перепадов температур. Температурно-усадочные швы особенно актуально устраивать в бетонных полах помещений складского и промышленного назначения, где температурные перепады и динамическое воздействие могут быть интенсивными. Бетонный пол с температурно-усадочными швами внешне выглядит как огромная монолитная конструкция, разделенная на несколько равных участков.

Устройство температурно-усадочных швов может быть выполнено различными способами:

• — в процессе заливки бетона (устанавливаются специальные профили и прочие закладные детали);
• — нарезка температурно-усадочных швов. При сухой нарезке устройство швов выполняют после высыхания стяжки, однако, это следует делать как можно раньше, тогда края швов будут ровные. Нарезка швов по влажному составу производится непосредственно на недавно уложенном бетоне после небольшого временного промежутка (от 4 часов до суток) необходимого для частичного затвердевания массы.

Следует отметить, что температурно-усадочные швы следует нарезать вглубь минимум на треть толщины бетонного пола. Это необходимо для устройства слабых мест в бетонной массе, что обеспечит направленное растрескивание.

Расчет расстояния между температурно-усадочными швами

Расстояние между постоянными температурно-усадочными швами также может повлиять на возникновение хаотичного растрескивания. Существует взаимосвязь между наибольшим возможным расстоянием между температурно-усадочными швами – толщина бетонного пола, умноженная на 30. Таким образом, при толщине пола 80 мм максимально возможное расстояние между температурно-усадочными швами должно быть не более 2,4 метра (согласно нормам и правилам СП).

Однако, не всегда устройство температурно-усадочных швов в бетоне необходимо. Например, при небольших площадях бетонного пола (до 20 м.кв.) и разнице ширины к длине не более, чем в 1,5 раза, устройство температурно-усадочных швов не целесообразно. Также есть ограничения по ширине температурно-усадочных швов – она должна быть 3-5 мм.

Существует еще ряд требований, влияющих на расчет размера нарезаемых участков и их количества на бетонной поверхности:

• размер площади нарезаемой карты не должен быть более 36 м.кв.;
• следует нарезать температурно-усадочные швы с равным шагом друг от друга;
• нарезку пересекающихся швов рекомендуется выполнять перпендикулярно;
• участки, образующиеся при нарезке швов, рекомендуется выполнять в форме квадратов. При невозможности – обеспечить разницу длины и ширины карты менее, чем в 1,5 раза;
• при больших площадях помещений следует совмещать деформационные швы с осями колонн;
• обеспечить перекрестное пересечение швов, при Т-образном неизбежно появление хаотичного растрескивания;
• в местах нахождения колонн следует выполнять пересечение швов таким образом, чтобы получался небольшой участок в форме квадрата, повернутый углами на 45 градусов к осям колонн.

Конструкция температурно-усадочного шва

Температурно-усадочные швы в бетоне необходимо обязательно закрывать от попадания мусора, влаги и прочих агрессивных веществ, способных повлечь разрушение бетона. Если обратить внимание на узел температурно-усадочного шва, можно увидеть, что он состоит из нескольких слоев.

Условно говоря, на всю длину деформационного шва после его пропила и очистки укладывается эластичный уплотнитель. Он отлично работает при температурном «хождении» конструкции, обеспечивая заполнение пустот при сужении и необходимое пространство при расширении бетона. Далее происходит заполнение температурно-усадочных швов герметиками. Герметики следует наносить на обеспыленную чистую поверхность, чтобы обеспечить достаточную адгезию и предотвратить отслаивание и выпадение герметика из «тела» шва. Также в зависимости от технологии устройства температурно-усадочных швов могут быть применены дополнительные материалы и комплектующие.

Для правильного устройства деформационных швов необходимо избегать таких ошибок:

• нарезка швов под острым углом, устройство треугольных карт;
• соотношение рецептуры и марочных показателей бетонной смеси с расстоянием между деформационными швами;
• слишком ранняя может повлиять на качество шва. При ранней нарезке возможно выкрашивание зерен заполнителя, а не их резка. Рекомендуется выполнять пробную нарезку швов не ранее, чем через 12 часов после заливки конструкции.

Правильное устройство температурно-усадочных швов с соблюдением всех требуемых в строительных нормах и правилах параметров позволит избежать хаотичного растрескивания, а значит обеспечит необходимые прочностные характеристики конструкции.