Деформацией называют изменение формы или размеров материального тела (или его части) под действием каких-либо физических факторов (внешних сил, нагревания и охлаждения, изменение влажности от других воздействий). Некоторые виды деформаций названы в соответствии с наименованиями воздействующих на тело факторов: температурные, усадочные (усадка — сокращение размеров материального тела при потере влаги его материалом); осадочные (осадка — оседание фундамента при уплотнении грунта под ним) и др. Если под материальным телом понимать отдельные конструкции или даже конструктивную систему в целом, то подобные деформации при определенных условиях могут служить причиной нарушений их несущей способности или потери ими эксплуатационных качеств.

Здания большой протяженности подвержены деформациям под влиянием многих причин, например: при большой разнице в нагрузке на основание под центральной частью здания и боковыми его частями, при разнородном грунте в основании и неравномерной осадке здания, при значительных тем-пературных колебаниях наружного воздуха и других причинах. В этих случаях в стенах и других элементах зданий могут появиться трещины, которые снижают прочность и устойчивость здания. Для преду-преждения появления трещин в зданиях устраиваются деформационные швы , которые разрезают здания на отдельные отсеки.

Осадочные швы делаются в тех местах, где можно ожидать неравномерной осадки разных частей зданий: на границах участков с разной нагрузкой на основание, что обычно является следствием перепада высоты зданий (при разнице высот более 10м устройство осадочных швов является обязательным), на границах участков с разной очередностью застройки, а также в местах примыкания новых стен к существующим, на границах участков, расположенных на разнородных основаниях, во всех прочих случаях, когда можно ожидать неравномерной осадки смежных участков здания.

Конструкция осадочного шва должна обеспечивать свободу вертикального перемещения одной части здания относительно другой. Поэтому осадочные швы в отличие от температурных устраивают не только в стенах, но и в фундаменте здания, а также в перекрытиях и крыше. Таким образом, осадочные швы прорезают здание насквозь, разделяя его на отдельные части.

В зависимости от назначения различают следующие деформационные швы: усадочные, температурные, осадочные и антисейсмические.

Усадочные швы. В монолитных бетонных или железобетонных стенах при схватывании (твердении) бетона происходит уменьшение его объема, так называемая усадка, которая влечет за собой появление трещин. Поэтому в зданиях с такими стенами делают швы независимо от колебаний температуры воздуха, которые называются усадочными.

Температурные швы . При значительных изменениях темпера-туры наружного воздуха в зданиях, имеющих большую длину, происходят деформации. Летом от нагревания здания удлиняются и расширяются, а зимой при охлаждении сокращаются. Эти деформации небольшие, но они могут привести к появлению трещин. Во избежание этого здания расчле-няются температурными швами, перерезывающими их поперек или вдоль по всей высоте до фундаментов. В фундаментах температурные швы не устраи-ваются, так как они. находясь в грунте, не подвержены значительным изме-нениям температуры воздуха. Температурные швы должны обеспечивать горизонтальное Перемещение отдельных частей здания, которые они разъе-диняют.

Расстояние между температурными швами колеблется в весьма широких пределах (от 20 до 200 мм).

Осадочные швы . Во всех случаях, когда можно ожидать неравно-мерную и неодинаковую по величине и времени осадку смежных частей здания, устраивают осадочные швы.

Такая осадка может быть, например:

а) на границах участков с разной нагрузкой на основание вследствие различных нормативных нагрузок или при различной этажности здания (при разнице высот более 10 м или более 3 этажей);

б) на границах участков с разнородным основанием (песчаные грунты дают небольшую и кратковременную осадку, а глинистые - большую и длительную);

в) на границах участков с разной очередностью возведения отсеков зда-ния (обжатые и необжатые грунты);

г) в местах примыкания вновь возводимых стен к существующим;

д) при сложной конфигурации здания в плане;

е) в некоторых случаях при динамических нагрузках.

Конструкция осадочного шва должна обеспечивать свободу вертикального перемещения одной части здания относительно другой, поэтому осадочные швы в отличие от температурных устраивают не только в стенах, но и в фундаменте здания, а также в перекрытиях и крыше. Таким образом, осадочные швы прорезают здание насквозь, разделяя его на отдельные части.

Если в здании необходимы температурные и осадочные швы, то они обычно совмещаются и тогда называются температурно-осадочными. Температурно-осадочные швы должны обеспечивать горизонтальное и вертикаль-ное перемещение частей зданий. Они могут быть температурно-осадочными и только осадочными швами.

Антисейсмические швы. В районах, подверженных земле-трясениям, здания для независимой осадки их отдельных частей разрезают на отдельные отсеки антисейсмическими швами. Эти отсеки должны пред-ставлять собой самостоятельные устойчивые объемы, для чего по линиям антисейсмических швов располагаются двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в несущий остов соответствующего отсека. Эти швы проектируются в соответствии с указаниями ДБН.

Антисейсмические швы могут совмещаются с температурными при необходимости последних.

Конструктивные решения деформационных швов в зданиях

а - температурный шов в одноэтажном каркасном здании; б - осадочный шов в одноэтажном каркасном здании

в - температурный шов в зданиях при поперечных несущих крупнопанельных стенах; г - температурный шов в многоэтажном каркасном здании; д, е, ж, - варианты температурных швов в каменных стенах

1 - колона; 2 - несущая конструкция покрытия; 3 - плита покрытия; 4 - фундамент под колону; 5 - общий фундамент под две колонны; 6 - панель стены; 7 - панель-вставка; 8 - несущая стеновая панель; 9 - плита перекрытия; 10 - термовкладыш.

Максимальное расстояние между температурными швами

Перемена температур, влажность, климат в целом, сейсмика и динамические нагрузки - это факторы, которые нередко приводят к деформации конструкции. Чтобы изменения объема строительных материалов (расширение или сжатие ввиду разницы температур) или проседание элементов (из-за ошибок в или недостаточной надежности почв) не повлекли за собой разрушение всей конструкции, желательно применять деформационный шов.

В зависимости от того, предотвращение какого типа деформации необходимо, швы различают температурные, усадочные, антисейсмические и осадочные.

Применяется для того, чтобы предотвратить горизонтальные изменения. При расчете промышленного здания с каркасной конструктивной схемой швы располагают не реже, чем через каждые 60 м для отапливаемых и 40 м для неотапливаемых зданий. Как правило, температурные швы затрагивают только надземные конструкции, в то время как фундамент менее подвержен воздействию температурных разниц.

Осадочный деформационный шов необходим для того, чтобы не допустить появления трещин в конструктивных элементах в результате того, что нагрузка распределена неравномерно или грунты относятся к слабым и некоторые элементы проседают. В отличие от температурного шва осадочный разделяет и фундамент.

Антисейсмические деформационные швы в зданиях, расположенных в зоне с повышенной сейсмической активностью, практически необходимы. За их счет здание разделяется на блоки, по сути не зависящие друг от друга, и поэтому в случае землетрясения разрушение или деформация одного блока не скажется на других.

Если ваша конструкция состоит из монолитных железобетонных стен, усадочный деформационный шов необходим. Дело в том, что бетон имеет свойство усаживаться и уменьшаться в размерах - то есть стена, залитая непосредственно на месте строительства, а не собранная из железобетонных панелей, непременно уменьшится в объеме, образовав зазор. Для удобства дальнейших работ усадочный шов делается перед заливкой очередной стены, а после того как бетон просохнет, швы и зазоры заделывают.

Уплотнение и изоляция швов

Данному аспекту очень важно уделить особое внимание: швы должны быть хорошо защищены от воздействия внешних факторов. Для этого используются различные виды изоляции и заполнителя. Полиуретановые или эпоксидные герметики - неплохой вариант: они обладают высокой твердостью и не очень эластичны; другой вариант -

использование пенополиэтиленового шнура с последующей заделкой герметиком. Еще один вариант - это заполнение деформационного шва А деформационный шов в стене, заполненный минватой, необходимо заделать эластичной массой, стойкой к воздействию погодных условий и защищающей заполнитель от попадания влаги и сырости. Кроме заполнителей, шов можно защитить при помощи профиля или планки подходящего размера.

Размеры швов

Ширина деформационных швов варьируется от 0,3 см до 100, в зависимости от типа шва, а также условий эксплуатации здания. Температурные швы достигают 4 см (узкие), а усадочные бывают средними (4-10 см) и широкими (10-100 см).

Деформационные швы

Деформационный шов – это шов шириной не менее 20 мм, разделяющий здание на отдельные отсеки. Благодаря такому рассечению каждый отсек здания получает возможность независимых деформаций.

В зависимости от назначения деформационные швы разделяются на три основных типа:

– температурно-усадочные швы устраивают во избежание образования трещин и перекосов в наружных стенах зданий из-за перепадов температур воздуха снаружи и внутри здания. Швы данного типа рассекают конструкции только наземной части здания – стены, перекрытия, покрытие и обеспечивают независимость их горизонтальных перемещений относительно друг друга. Фундаменты и другие подземные части здания при этом не рассекаются, т. к. перепады температур для них меньше и деформации не достигают опасных величин.

Расстояния между температурно-усадочными швами назначаются в зависимости от климатических условий места строительства и материала наружных стен здания. Например, в жилых зданиях это расстояние составляет 40 ¸ 100 м при кирпичных стенах и 75 ¸ 150 м при стенах из бетонных панелей (чем ниже температура наружного воздуха в месте строительства здания, тем меньшее расстояние назначается между деформационными швами). Отсек здания, расположенный между двумя температурно-усадочными швами или между торцом здания и швом называется температурным отсеком или температурным блоком ;

– осадочные швы предусматривают в тех случаях, когда ожидается неодинаковая и неравномерная осадка смежных частей здания. Такая осадка может происходить при перепадах высот отдельных частей здания более 10 м, при различных нагрузках на основание, а также при разнородных грунтах под фундаментами.

Рис. 3.67. Схемы устройства деформационных швов в зданиях:

а – температурно-усадочный;

б – осадочный:

1 – надземная часть здания;

2 – подземная часть (фундамент);

3 – деформационный шов

Осадочные швы расчленяют по вертикали все конструкции здания, включая его подземную часть. Это позволяет обеспечить самостоятельную осадку отдельных объемов здания. Осадочные швы обеспечивают не только вертикальные, но и горизонтальные перемещения расчлененных частей, поэтому их можно совмещать с температурно-усадочными швами. Данный тип деформационных швов называется температурно-осадочными;

– антисейсмические швы предусматривают в зданиях, располагаемых в сейсмоопасных районах. Антисейсмический шов так же, как и осадочный шов, расчленяет здание по всей высоте (надземную и подземную части) на отдельные отсеки, представляющие собой самостоятельные устойчивые объемы, что обеспечивает их независимую осадку.

На рис. 3.67 показаны схемы устройства деформационных швов в зданиях.

Устройство осадочных и температурных швов

Осадочными швами разделяют здание по длине на части для предупреждения неравномерной осадки. Вертикальными осадочными швами отделяют одну часть здания от другой по всей ширине и высоте от карниза до подошвы фундаментов. Расположение их указывают в проекте.

Осадочные швы в стенах делают в виде шпунта толщиной, как правило, 1 /2 кирпича, с прокладкой двух слоев толя, а в фундаментах - без шпунта. Над верхним обрезом фундамента под шпунтом стены оставляют пустое пространство - зазор на 1…2 кирпича кладки, чтобы при осадке шпунт не упирался в кладку фундамента, иначе в этом месте кладка может разрушиться.

Осадочные швы в фундаментах и стенах законопачивают просмоленной паклей.

Чтобы поверхностные и грунтовые воды не проникли в подвал через осадочные швы, с наружной стороны фундамента устраивают глиняный замок или принимают другие меры, предусмотренные проектом.

Температурные швы предохраняют стены от появления трещин при температурных деформациях. Насколько велики эти деформации, можно судить, например, по следующим данным: каменные здания, имеющие летом при температуре 20°С длину 20 м, зимой при температуре -20°С становятся короче на 10 мм.

Температурные швы делают в виде шпунта, однако в отличие от осадочных их устраивают только в пределах высоты стен здания. Толщину осадочных и температурных швов в стенах при кладке назначают 10…20 мм, меньшую - при температуре наружного воздуха во время кладки 10°С и выше.

Рис.1.
Системы перевязки
при кладке стен
толщиной 2 кирпича:
однорядная (цепная),
6 - многорядная; ряды:
t - тычковые,
2,..6 - ложковые,
7 - забутка

Рис.2.
Инструменты для
кирпичной кладки:
а - кельма,
б - растворная лопата,
в - расшивки для выпуклых
и вогнутых швов,
г - молоток-кирочка,
д - швабровка

Рис.3.
Контрольно-измерительные инструменты:
а - отвес, б - рулетка, в - складной
метр, г - угольник, д - строительный
уровень, е -- дюралюминиевое правило;
ампулы: t - основная, 2 - боковая

Рис.4.
Сумка с инструментами каменщика

Рис. 5. Инвентарная деревенная
порядовка (а) и крепление порядовки
к кладке (6): 1 - рейка,
2 - держатель, 3 - клин

Рис.6.
Рис. 20. Поддоны для кирпича:
а - на брусках, б - с крюками

Рис.7.
Схемы перевязки кирпича
на поддонах а, б - перекрестная, в - <в елку>

Рис 8. Установка захват-футляра
на поддон с крюками

Рис.9.
Пакетная перевозка
силикатного кирпича.
а, б - положение пирамидок
в кузове автомобиля при
транспортировании,
разгрузка пирамидок
в - первой, г - второй,
1 - кузов автомобиля,
2 - пирамидка,
3 - ограждающий пояс,
4 - замковое устройство,
5 - полоз из швеллера,
6 - петля на поддоне,
7 - блок, 8 - лебедка,
9 - канат, 10 - поддоны

Рис.10.
Самозатягивающийся (зажимный)
захват для силикатного кирпича
1 - труба-распорка,
2 - серьга, 3 - тяга,
4 - рама каркаса, 5 - челюсть

Рис. 11. Раскладка кирпича для
наружной версты:
ряды а - тычковый,
6 - ложковый

Рис.12.
Перегрузка раствора из
автосамосвала а -
раздаточные бадьи,
в - в установку для
перемешивания и
орционной выдачи раствора,
б - из раздаточной бадьи
в ящик для раствора,
1 - раздаточная бадья,
2 - ящик для раствора,
3 - установка для приема
и выдачи раствора

Рис.13.
Установка для приема,
подогрева, перемешивания
и порционной выдачи раствора.
1 - рама, 2 - затвор секторный,
3 - шнек, 4 - емкость,
5 - моторный отсек, 6 - крышка,
7 - канатная подвеска

Рис.14.
Расстилание и разравнивание
раствора для рядов:
а - ложкового, б - тычкового

Рис.15.
Кладка способом вприжим ложкового ряда наружной

Рис.16.
Кладка способом вприжим тычкового ряда наружной
версты (цифрами показана последовательность операций)

Рис.17.
Кладка способом вприсык рядов
(цифрами показана последовательность
операций) а - ложкового, б - тычкового

Рис.18.
Кладка способом вприсык
с подрезкой раствора
тычкового ряда (цифрами
показана последовательность операций)

Рис.19.
Кладка забутки способом в по-луприсык
(цифрами показана последовательность операций):
а - тычками, б - ложками

Рис.20.
Виды (а...е) расшивки швов
и приемы (ж, з) выполнения ее:
прямоугольные: а - заглубленная, б -
вподрезку; в - выпуклая; г - вогнутая;
д - односрезная; е - двухсрезная

Рис.21.
Последовательность (показана цифрами)
укладки кирпича при различных перевязках (а...г)
и положения (д, е) каменщика:
а - однорядной, пятирядной: б - ступенчатым способом,
в, г - смешанным способом
(буквой п обозначены ряды, укладываемые камен

Рис.22.
Кирпичи (линиями сверху
показаны условные обозначения,
принятые в чертежах): а- целый,
б - трехчетвертка, в - половинка,
я - четвертка

Рис.23.
Рубка и теска кирпича:а - отмеривание длины
трехчетвертки, 6 - зарубка на ручке молотка,
в - проверка длины частей кирпича;
г - отметка линии рубки трехчетвертки
лезвием молотка; д - насечка ударом,
направленным перпендикулярно
кирпичу, е, и - молотком, ж -
неправильный прием, з - кельмой

Рис.24.
Установка шнура-причалки:
а - причальная скоба, б - перестановка
скобы со шнуром, в - предохранение шнура от провисания

Рис.25.
Укрепление шнура-причалки
двойной петлей за гвозди

Рис.26.
Цепная система перевязки при
кладке ограничений стены:
а - толщиной 1"/2 кирпича,
б - 2 кирпиче, в-2(/2 кирпича

Рис.27.
Цепная система перевязки при
кладке прямого угла и ограничения стен
толщиной: а - 1 кирпич, б- 1"/2 кирпича,
в - 2 кирпича, г - 2"/2 кирпича

Рис.28.
Цепная система перевязки:
при примыкании стен толщиной:
а - 1"/2 кирпича, б - 2 кирпича,
в - при пересечении стен

Рис.29.
Многорядная система перевязки при
кладке углов и вертикальных
ограничений стен: а - толщиной
1 кирпич, б - 1"/2 кирпича, в - 2 кирпича

Рис.30.
Многорядная система
перевязки при пересечении стен
толщиной 2 и 1"/2 кирпича со стеной gw,
толщиной 2 кирпича

Рис.31.
Кладка стены с нишей
при многорядной системе перевязки

Рис.32.
Вентиляционные каналы и газоходы:
схемы кладки в стенах толщиной: а - 1 "/2
кирпича, б - 2 кирпича; в - разделка дымового
канала у деревянного перекрытия; г - отвод канала;
1 - кирпич, 2 - цементный раствор, 3 - войлок,
пропитанный глиной, 4 - мешок для сажи,
5 - место подключения печи к каналу,
6 - наклонный участок

Рис.33.
Трехрядная система перевязки при
кладке столбов сечением: а - 2X2 кирпича,
б - 1"/2Х2 кирпича, в - 2Х2"/2 кирпича

Рис.34.
Трехрядная система перевязки
при кладке простенков
а - 2X3 кирпича, 6 - 2X3 /2 кирпича

Рис.35.
Армирование кирпичных столбов сетками:
а - прямоугольными,
б - зигзагообразными,
1 - выступающие концы прутков сеток

Рис.36.
Облегченная кирпично-бетонная кладка
а - при расположении тычков в одной
плоскости б- то же вразбежку
1 - тычковые ряды, 2 - ложковые ряды
3 - легкий бетон

Рис.37.
Облегченная колодцевая кладка угла
а - общий вид б - поперечные стенки
с уширенными швами в - кладка
с армированными растворными
диафрагмами f - продольные стенки,
2 - поперечные стенки, 3 - заполнение
(бетон или засыпка) 4 - пробка для крепления
оконной коробки 5 - перемычка 6 - армированная
растворная диафрагма

Рис.38.
Колодцевая кладка в процессе возведения
1 4 - ряды кладки 5 - поперечная стенка, 6 - раскладка
кирпича на стене 7 - заполнение колодцев, 8 - раствор
ная постель для кладки внутренней стенки

Рис.39.
Кладка с уширенным швом:
а - кирпичная,
б - из легкобетонных камней c щелевыми пустотами,
1 - уширенным шов,
2 - продольная половинка>
3 - целый камень

Рис.40.
Кладка рядовых перемычек:
9 - фасад, б - разрез, в - кладка по дощатой
опалубке, 1 - арматурные стержни, 2 - доски,
3 - деревянные кружала

Рис.41.
Кладка перемычек: 4-клинчатой,
б- лучковой, в - арочной (полуциркульной),
г - швы кладки; 1 - на-йравление опорной
плоскости, 2 - замковый кирпич, 3 - шнур,
4 - шаблон-угольник, f 5 - клинья

Рис.42.
Круглый канализационный колодец:
1 - люк, 2 - кладка в месте сужения,
3 - карман, 4 - бетонное основание,
5 - ходовые скобы

Рис.43.
Переход от осадочного шва фундамента
к осадочному шву стены:
а - разрез, б - план стены,
в - план фундамента;
t - фундамент, 2 - стенка,
3 - шов стены, 4 - шпунт,
5 - зазор для осадки, 6 - шов фундамента
Организация производства кирпичной кладки