Moderní průmyslové budovy se vyznačují velkými půdorysnými rozměry. S rostoucí teplotou se stavební konstrukce (stěny, stropy, nátěry atd.) roztahují nebo zmenšují (s poklesem teploty). V důsledku toho vznikají v konstrukcích škodlivé tepelné pnutí.
Aby se jim předešlo, instalují se dilatační spáry, které stavbu výškově rozřežou na samostatné úseky, které spolu nejsou spojeny. Dilatační spára přerušuje všechny prvky budovy kromě základů, protože základy umístěné v zemi nepodléhají náhlým teplotním výkyvům.
Vzdálenost mezi dilatačními spárami je stanovena v souladu s normami, ve vytápěných objektech se dilatační spáry obvykle počítají pro stavební délky větší než 72 m. U skeletové stavby je nejjednodušším řešením dilatací montáž párových sloupů. Existují podélné a příčné dilatační spáry. Podélné dilatace v budovách se železobetonovými rámy se často instalují s vložkou, zatímco příčné dilatace se instalují s „nulovým“ spojem (obr. 2.15).
Rýže. 2.15. Výstavba dilatačních spár pro vícepodlažní budovy.
Vlivem stlačitelnosti zeminy pod základy dochází k sedání stavby. Při nerovnoměrném sednutí jednotlivých částí stavby v nich mohou vznikat trhliny. Aby se předešlo těmto deformacím, je budova rozdělena na samostatné objemové části, mezi nimiž jsou ponechány sedimentární spáry, dále jsou instalovány na křižovatce částí budov umístěných na rozdílných půdách, připojených ke stávající budově, s rozdílem výšek (přístav. prostory domácnosti k průmyslovému objektu) a další případy, kdy lze očekávat nerovnoměrné sedání.
Konstrukčně jsou sedimentární spáry v rámových budovách řešeny stejně jako teplotní spáry, ale také přiřezávají základ k podkladu. Teplotní a sedimentární švy se nazývají dilatační spáry.
2.12. Konstrukční řešení pro prefabrikované rámové železobetonové budovy
Rám jednopodlažní průmyslové bezmůstkové budovy se skládá ze sloupů upnutých do základů, spojených v rámci teplotního bloku pomocí krokví a podkrokevních konstrukcí, jakož i desek nebo krycích vazníků. Sevření sloupů je zajištěno jejich zapuštěním do základových skel, jejichž vrcholová výška je brána 0,15 m. V budovách tohoto typu nejsou instalovány vertikální spoje podél sloupů. V budovách lze použít závěsné jeřáby s nosností až 5 tun.
Délka teplotního bloku budov s venkovním odvodem vody by měla být stanovena na maximálně 60 m, s vnitřním odvodem vody – v závislosti na rozpětí a převýšení vrcholu sloupů, maximálně však 72 m.
U budov delších než 72 m by měly být zajištěny příčné dilatační spáry rámu na spárovaných sloupech. Spárované sloupy v dilatační spáře jsou posunuty od příslušné koordinační osy o 500 mm.
Stěny budov jsou tvořeny závěsovými panely nebo samonosnými (viz obr. 2.16)
Příklady příčných řezů budov do výšky 9,6 m jsou uvedeny na obrázku 2.17.
Na obr. 2.18 je znázorněn fragment skeletu jednopodlažní budovy tohoto typu s krokvovými konstrukcemi ve formě železobetonových neztužených vazníků, podkrokevních vazníků a ztužidel. Rozteč sloupů podél krajních koordinačních os je 6 m, podél středních 12 m. Krycí desky spočívají na přídavných regálech horního pásu vazníků a ocelových regálech přivařených k vestavěným částem podpěrných jednotek. Tato konstrukce umožňuje uspořádat plochou střechu s krycím sklonem 3,3% pro rozpětí 18 m a 5% pro rozpětí 24 m.
Rámové konstrukce vícepodlažních průmyslových objektů byly vyvinuty podle řady 1.420-12 (doplněk k řadě II-20/70) a 1.420-64. Rozměrová schémata rámů pro řadu 1.420-12 počítají se dvěma rastry sloupů 66 a 96 m a pro řadu 1.420.6 s jedním rastrem sloupů 126m.
Horní patra budov, jejichž konstrukce jsou vyvinuty podle řady 1.420-12, v případě potřeby umístění závěsných nebo podpěrných mostových jeřábů, lze navrhnout s rastrem sloupů 126 nebo 186 m ( obr. 2.19). V tomto případě je povlak vyroben z konstrukcí jednopodlažních budov.
Počet polí v příčném řezu objektu je omezen na maximální šířku 60m. Délka budov (teplotních bloků) by také neměla přesáhnout 60m
VARIANTA 1 podélný řez 1-1 a příklad řešení fasády
řez 2-2 a příklad řešení fasády
podélné řezy 3-3 a příklady řešení fasád
pro šikmé a ploché střechy
průřezy 4-4 a příklady řešení fasád
pro šikmé a ploché střechy
1 – sloupy krajních řad, 2 – sloupy středních řad, 3 – nadkrokevní konstrukce (trámy, vazníky), 4 – střešní nosníky; 5 – koncové dřevěné rámové sloupky; 6 – sloupy podélného hrázení; 7 – panely obvodových stěn; 8 – možná poloha provzdušňovacích lamp
Rýže. 2.16. Jednopodlažní průmyslové budovy bez opěrných chodníků
jeřáby do výšky 9,6 m.
Rýže. 2.18. Fragment skeletu jednopatrové budovy (V=12; 13,2; 14,4 m) s vazníky a vzpěrami
1 – krajní sloup (krok 6 m); 2 – vazník krov (rozpětí 18, 24 m); 3 – povlakové desky; 4 – ocelový stojan pro podepření povlakových desek; 5 – krokvový krov; 6 – střední sloup (krok 12m); 7 – napojení podél středních řad sloupů (portálová mříž); 8 – napojení podél vnějších řad sloupů (příčné spoje); 9 – rozpěrky podél vnějších řad sloupků.
je. 2.17. Jednopodlažní budova: a – bez jeřábového zařízení s venkovním odvodněním; b – se závěsnými bateriemi s vnitřní drenáží.
Délka teplotních oddílů je až 72 m. Výška všech běžných podlah se počítá od podlahy k podlaze; výška horního podlaží se zvýšeným rozpětím – od podlahy ke spodní části krovů
Rýže. 2.19. Příklady rámových rámů vícepodlažních průmyslových budov: a – rámy s pravidelným rastrem sloupů; b – rámy se zvýšeným rozpětím v horním patře
Parametry rámových rámů vícepodlažních průmyslových objektů
Užitečné zatížení, kN/m2
Výška podlahy, m
Dodatečná výška prvního patra, m
Dodatečná výška horního patra, m
Jeřábové vybavení horního patra s rastrem sloupů do 246m
závěsný jeřáb g.p. do 5t,
mostový jeřáb do 10t
Budovy větší délky by měly být rozděleny dilatačními spárami na bloky delší než 60 m. Na výšku mohou mít tyto budovy tři až pět pater. Výška podlaží závisí na rastru sloupů. V jedné budově může být výška prvního a dalších podlaží odlišná. Horní patro se zavěšenými jeřáby má výšku 7,2 m as opěrnými chodníky – 10,8 m. Výška horního podlaží se zvýšeným rastrem sloupů se měří od podlahy ke spodní části střešních konstrukcí.
Vazba krajních sloupů na podélné koordinační osy vyrovnání se předpokládá „nulová“, vazba středních sloupků je axiální. V souladu s vazbou sloupů mají podélné vnější stěny vazbu „nula“. „Nulová“ vazba vnějších sloupů je způsobena použitím střešních konstrukcí jednopodlažních budov v horních podlažích se zvýšeným rozponem (haly), navržených s ohledem na „nulovou“ vazbu sloupů.
Možnost s podpěrou desky
na policích příčníků
Možnost s deskami spočívajícími na horních příčkách
Příklad řešení napojení podél podélného směru os vyrovnání
Příčníky T-profilu a obdélníkových sloupů
Tečkovaná čára ukazuje tvar příčníků instalovaných podél vnějších řad do
Tečkovaná čára znázorňuje druhé uvolnění kování (dvojité uvolnění) pro příčníky v budovách s rozpětíml= 12
Podlahové a nátěrové desky
Zapuštěné díly pro upevnění desek do příčníků T-tyče a obdélníkových sedadel se instalují v závislosti na poloze příčníků v rámu budovy
V řadě 1.420-12 je převzato spojení sloupů krajních rámů a rámů v dilatačních a dilatačních spárách s posunutím geometrických os sloupů od os příčného vyrovnání do objektu o 500 mm. Koncové vnější stěny mají „nulovou“ referenci.
Příčné dilatační spáry by měly být provedeny vyrovnáním osy švu s osou vyrovnání. Spojení spárovaných sloupů i sloupků krajních rámů je provedeno s posunem 500 mm do objektu.
Rámové rámy jsou navrženy se dvěma typy mezipodlažních podlah: s deskami podepřenými na přírubách příčníků (typ I) as deskami podepřenými na horní straně příčníků (typ II). Mezipodlahové desky typu I mají výšku 900 mm, mezipodlahové desky typu II mají výšku 1300 mm (včetně tloušťky podlahy 100 mm). Pro pokrytí obou typů se používají stejné sloupce. Rozdíl ve výškách konzol sloupů je kompenzován hloubkou základů (obr. 2.20).
Podlahy typu II se používají pouze pro sloupový rastr 66 m s výškou podlahy 4,8 m a více. Tyto podlahy se také používají ve standardních výkresech whatnots (vícepatrové rámy bez vnějších obvodových konstrukcí), které byly vyvinuty na základě řady AI-20.
V řadě 1.420-6 jsou mezipodlažní podlahy navrženy s žebrovanými deskami výšky 300 a 400 mm (viz obr. 2.20) as dutinkovými deskami tvořícími hladký strop. V obou případech se desky opírají o pásnice příčníků. Všechny příčníky mají výšku sekce 800 mm. Příčníky o rozpětí 6 m jsou vyráběny bez předpětí, příčníky o rozpětí 9 a 12 m jsou vyráběny s předpětím. Mezipodlažní podlahy jsou navrženy ze dvou standardních velikostí desek: hlavní deska o šířce 1500 mm a doplňková deska o šířce 750 mm.
Výška všech žebrovaných desek je 400 mm. Délka desek položených na horní části příčníků je 6 m, na přírubách příčníků – 5,55 m a na koncích budovy a dilatačních spár – 5,05 m. Tuhost podlahového disku, kromě svařování desky k vetknutým částem příčníků, mezi sebou a ke sloupům, je vytvořen také utěsněním všech spojů mezi podlahovými prvky. V řadě 1.420-6 jsou mezipodlažní podlahy navrženy s žebrovanými a dutinkovými deskami. Na obrázku 2.20 je znázorněna příčka pro rastr sloupů 126 m pro podepření žebrových desek.
V současné době byly vyvinuty rámové konstrukce rámů, které mají sloupy s trojúhelníkovými konzolami, které výrazně zlepšují vnitřní interiér budov. Zbývající rámové prvky jsou použity ze sortimentu železobetonových výrobků řady 1.420-12 a 1.420-6 (viz obr. 2.21).
Schodiště určená pro řady 1.420-12 a 1.420-6 nejsou napojena na rámové konstrukce budovy. Schody se skládají z ramen a plošin spočívajících na zděné šachtě. Schodiště jsou bez výpletů, bez horních nášlapů. Výška zdvihu letu je 1200 mm, což je násobek výšek podlahy; šířka pochodu 1150, 1350 a 1750 mm; velikost kroku 150300 mm. Kovové oplocení schodiště ve formě hotových výrobků bez rotačních prvků v půdorysu. Sloupky hlavního plotu jsou přivařeny k vetknutým dílům instalovaným na koncích ramen schodišť a v hraně horní podesty (viz obr. 2.22).
Sloup – podél vnějších os vyrovnání, desky podepřeny – na přírubách příčníků
Sloup – podél středních os vyrovnání, desky podepřeny – na policích příčníků
Sloup – podél vnějších os vyrovnání, podpora desek – podél horní části příčníků
Podpěrné příčníky na sloupech s
Sloup – podél středních os vyrovnání, podpora desek – podél horní části příčníků
Sloupec krajního řádku
Rýže. 2.21. Podrobnosti o spojovacích konstrukčních prvcích nosiče
Pro výšky podlahy 6 a 7,2 m
Pro výšky podlahy 6 a 4,8 m
Uspořádání schodiště (příklad) Nomenklatura železobetonu. návrhy schodišť
U vyplněných spár způsobují horizontální pohyby konců rozpětí deformace výplně instalované v mezeře mezi protilehlými konstrukcemi. Jako výplň se používají buď tmely, které se obvykle umisťují do mezery v nátěru na spáru, nebo se do mezery instaluje konstrukce včetně pryžového kompenzátoru. Toto provedení může být jednoduché, když má jeden kompenzátor, nebo modulární, včetně několika kompenzátorů v jedné mezeře. Výplň švu je zpravidla viditelná z vozovky a je přímo ovlivněna koly projíždějících vozidel.
Příkladem plněné dilatační spáry je u nás i v zahraničí hojně využívaný systém Thorma-Joint (obr. 16.21).
Rýže. 16.21. Dilatační spára Thorma-Joint
1 – svorka; 2 – výplň; 3 – obložení niky; 4 – ochranný pás;
5 – vyplnění spáry žulovou drtí; 6 – vrchní vrstva;
7 – ochranná vrstva z litého asfaltu; 8 – krycí vrstva
V tomto provedení je elastická výplň umístěna na úrovni krytiny a má velkou délku ve směru deformace. Je uspořádán v následujícím pořadí. V předem položené asfaltobetonové vozovce nad deformační mezerou se bez narušení hydroizolace osadí nika (drážka) šíře 50 cm, která se důkladně očistí. Frakcionovaný žulový drť je položen vrstvu po vrstvě do výklenku a volný prostor je vyplněn horkou směsí BJ-200. Dno a stěny výklenku jsou pečlivě pokryty stejným materiálem. Mezera je překryta vroubkovanou hliníkovou ochrannou lištou, která je zajištěna čepy a následně potažena BJ-200. Poslední vrstva se nanáší tak, aby vznikla jediná lepicí plocha. Po nanesení poslední vrstvy se nanese tenká vrstva BJ-200 s posypem jemné drti pro získání vnějšího povrchu.
V tomto provedení jsou pohyby konců rozpětí kompenzovány deformací pružné výplně položené na úrovni krytiny. Velikost tepelně způsobeného roztahování a smršťování závisí na šířce a hloubce výklenku. Při tloušťce vozovky 8 cm a šířce výklenku 50 cm systém umožňuje pohyby 25 mm.
Plněné kompenzátory s pryžovými kompenzátory se začaly používat po nástupu syntetických kaučuků, na jejichž základě vznikly třídy pryže splňující požadavky na odolnost vůči světlu a ozónu a také na odolnost proti náhlým změnám teplot. Pryž pro dilatační spáry musí mít dostatečně nízkou teplotu přechodu do křehkého stavu, mít vysokou pevnost a vysokou deformovatelnost a také pevné spojení s kovem při procesu vulkanizace. Pryž musí být odolná vůči solím (především chloridům), bitumenu, olejům a dalším ropným produktům.
V prvních letech používání kompenzátorů s pryžovými kompenzátory se věřilo, že kompenzátor ve spoji by měl být předem zalisován. Praxe však ukázala, že v důsledku stárnutí pryže se švy uvolňují a ztrácejí těsnost. Proto se rychle upustilo od předběžného lisování a začalo se používat lepení pryže na kov za studena nebo za tepla.
Nevýhodou lepení je složitá a časově náročná technologie. V důsledku hledání jiných konstrukčních a technologických řešení bylo jako nejvhodnější pro dilatační spáry uznáno mechanické upevnění kompenzátoru na lemování.
První kompenzátory s pryžovými kompenzátory byly složité, rušné konstrukce. Dosud byla vyvinuta a používána různá konstrukční řešení pro vyplněné spáry s pryžovými kompenzátory, což mohou být konstrukce s jedním nebo více těsnícími prvky.
Nejjednodušším provedením švu s gumovým kompenzátorem může být šev K-8, vyvinutý společností SoyuzdorNII.
Rýže. 16.22. Dilatační spoj K-8 pro pohyby do 50 mm
1 – hranice; 2 – vnější ocelová výplňová deska; 3 – výztuha; 4 – vložená část; 5 – kotva; 6 – lepidlo nebo cementová malta; 7 – svorka; 8 – svorka se šroubem
V současné době se poměrně široce používají jednoprofilové švy typu D50 a D80 vyráběné německou firmou Maurer Söhne.
Rýže. 16.23. Jednoprofilový kompenzátor typu D80 od Maurer Söhne
Součástí provedení je pryžový kompenzátor, lemovací a kotvící prvky. Pryžový kompenzátor je vyroben z etylenpropylenové pryže a má tvar V se zesílenými koncovými hranami, které umožňují upevnění kompenzátoru v lemování. Upevnění se provádí rozštípnutím profilu s koncovým zesílením při vložení do vybrání ocelového lemování. Kompenzátor je umístěn pod úrovní průjezdu a je tak chráněn před přímým nárazem kol vozidla.
Vytažení kompenzátoru směrem ven z rámu, když se dovnitř dostanou cizí předměty (kameny, špína, sníh) a pod tlakem kol, je vyloučeno. Kompenzátor si při narovnání zachovává elasticitu a částečně vytlačuje předměty, které na něj při stlačení padají. Malé předměty, špína, písek zbývající v profilu, díky speciálnímu tvaru okraje, mají malý vliv na výkon švu.
Pro osazení švů v železobetonových rozpětích jsou na koncích uspořádány výklenky o hloubce 25 cm a šířce 30 cm.Z betonu rozpětí se do výztuže vkládají smyčkové vývody výztuže třídy AII o průměru 16 mm. výklenky v krocích 20-25 cm K vodorovné přírubě vnější hrany v krocích 25 cm Výztužná žebra 2508010 mm jsou přivařena smyčkovými příchytkami z výztuže třídy AII o průměru 16 mm nebo třídy AI s průměr 20 mm.
Levý a pravý okraj švu je předem kompletně smontován a pevně spojen s dilatační spárou. Poté je sestavený šev instalován v konstrukční poloze do výklenku, do smyček výztuh jsou vloženy tři podélné tyče, šev je bezpečně upevněn s ohledem na teplotu během instalace a je monolitický. Hydroizolace vozovky se položí na vodorovnou pásnici obruby a překryje ochrannou vrstvou.
Aby byly hrany asfaltobetonové vozovky chráněny před opotřebením při styku s lemovacím kovem, jsou asfalt a svislá pásnice rohu odděleny vrstvou pryžobitumenového tmelu o tloušťce 10-15 mm.
Při použití švů plněného typu pro pohyby přesahující 100 mm se používají víceprofilové nebo modulární švy s několika pryžovými kompenzátory v průměru.
Příkladem provedení modulárních švů je šev D240 od Maurer Söhne, široce používaný v domácí praxi.
Modulární dilatační spára D240 je nosník-příhradová konstrukce, ve které je každý mezilehlý nosný profil (nosník) pevně přivařen k jednomu z příčných nosníků, čímž je vytvořena nosníková mříž. Když se vzdálenost mezi koncovými prvky změní v důsledku pohybu konců pole, traverzy vstupují do krabic, v důsledku čehož se vzdálenosti mezi mezilehlými nosníky a hranicemi zmenšují. Tlumiče nárazů umístěné mezi traverzami zajišťují rovnoměrnou mezeru mezi nosníky.
Rýže. 16.24. Modulární kompenzátor D-240 od Maurer Söhne
1 – pryžový profil (kompenzátor); 2 – lemování (koncový nosný profil); 3 – nosníky (moduly); 4 – traverzy; 5 – regulační elastické prvky (tlumiče); 6 – podpůrná zařízení; 7 – boxy pro umístění traverz, tlumičů, opěrných zařízení; 8 – kotvy
Tlumiče jsou vyrobeny z polyuretanu s uzavřenými buňkami a umožňují velké tlakové deformace (až 80 % své tloušťky), zajišťují rovnoměrné rozložení pohybů mezi kompenzátory a tlumí rázy a vibrace.
Kotvy jsou vyrobeny z periodické profilové výztuže o průměru 16 mm nebo kruhového profilu o průměru 20 mm. Kotvy se instalují jak pod okrajový profil, tak po obvodu krabic.
Nosníkové příhradové konstrukce dilatačních spár jsou umístěny a zajištěny (kotveny) v podbetonových koncových dílech (výklencích) železobetonových polí.
Pro snížení hluku, zvýšení plynulosti a zajištění maximální rovnoměrnosti průchodu dilatačními spárami byly ke švovým modulům připevněny speciální prvky u švového svaření, které tvoří rýhovanou plochu průchodu. Takové prvky mimo jiné zvyšují ochranu pryžových kompenzátorů.
Rýže. 16.25:XNUMX. Překryvné prvky na modulárním švu
Ve všech výše diskutovaných kompenzátorech plněného typu nejsou pryžové kompenzátory přímo ovlivněny koly.
U švů s monoplatovou pryžokovovou výplní je dilatační spára umístěna na úrovni průchodu a přímo absorbuje zatížení a pryž zažívá střídavé účinky nejen tahem nebo tlakem, ale také ohybem. Tyto kompenzátory jsou pryžové desky tloušťky 50-70 mm a šířky 300-600 mm s vulkanizovaným nerezovým plechem, pomocí kterého se kompenzátory připevňují k rozponům. Na horní straně desek jsou zpravidla při výrobě kompenzátorů navulkanizovány hliníkové desky odolné proti opotřebení, které zajišťují odolnost proti prokluzování kol při pohybu strojů. Odvodňovací drážky uspořádané v horní rovině desky zajišťují rychlý odvod srážek z vozovky.
Příkladem monoplatových dilatačních spojů je spoj Waboflex SR 2.5 A.
Rýže. 16.26. Dilatační spára Waboflex SR 2.5A
1 – pryžový bitumenový tmel; 2 – guma; 3 – hliníkový plech;
4 – vlásenka; 5 – ocelový plech
Montáž spár lze provést jak před položením asfaltobetonové vozovky, tak po, což je spolehlivější. K tomu je před položením krytiny mezera mezi rozpětími pokryta překližkou nebo pružným materiálem podél šířky kompenzační desky. Poté se položí a zhutní asfaltobetonová vozovka.
Nad mezerou se krytina seřízne na šířku určenou typem švu. V betonu rozpětí se pomocí šablony vyvrtají otvory pro instalaci trnů s mechanickým nebo chemickým upevněním. Poté se položí úseky desek kompenzátoru s předběžným nátěrem pokládací plochy epoxidovými roztoky a nanesením tmelu kolem otvorů pro šrouby. Sekce jsou navzájem spojeny zámkem na pero a drážku, lepeny jednosložkovým polyuretanovým tmelem. Mezery mezi deskami a asfaltobetonovou vozovkou jsou vyplněny pryžobitumenovým tmelem. Spárové prvky Waboflex SR se instalují 3-4 mm pod úroveň vozovky.
Celkem se vyrábí 6 standardních velikostí švů tohoto typu pro celkové pohyby od 51 do 330 mm.
