Архитектурные конструкции(Страница: 29)

Страница: 
29

Архитектура читать 11.3. Членение зданий на деформационные отсеки, решения деформационных швов 29

Деформациейназывают изменение формы или размеров материального тела (или его части) поддействием каких-либо физических факторов (внешних сил, нагревания и охлаждения, изменение влажности и 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.

Так, наружные стены зданий и бесчердачные покрытия можно рассматривать как единые жесткие плиты, которые," находясь в изменяющихся температурных условиях наружного воздуха, стремятся изменить свои размеры и притом не одинаково по сечению плит: их поверхности, обращенные в сторону помещений, находятся в стационарных температурных условиях и не претерпевают температурных деформаций. В таких же условиях находятся и конструкции несущего остова, примыкающие к плитам покрытий. Эти конструкции препятствуют стремлению наружных поверхностей плит изменить свои размеры, что приводит к возникновению сложного напряженного состояния: во всех конструктивных элементах возникают огромные внутренние усилия, следствием которых могут быть трещины и другие дефекты. Механизм таких температурных деформаций показан на схеме рис. 11.10, а на примере одноэтажного каркасного здания: основания колонн и фундаменты расположены в зоне постоянной температуры, в связи с чем в уровне пола размеры L = 2/ не претерпевают изменений; изменяются размеры плиты покрытия на величину ±АL = Z/а<А£ (±Д£ — амплитуда колебаний температуры наружного воздуха °С; аt— коэффициент линейной деформации материала).

Из схемы видно, что величина прогибов крайних колонн тем больше, чем больше длина здания L = 2/ и Л (°С). Отсюда следует, что предотвратить нежелательные прогибы, разрывы и другие возможные дефекты можно при проектировании, в процессе установления габаритных размеров зданий: приняв расчетные значения Д/(°С), соответствующими району строительства, можно установить предельные значенияL.Обычно для этого используют рекомендации нормативных документов или производят специальный расчет. В тех случаях, когда длина {или ширина) зданий превышает эти предельно допустимые значения, здания расчленяются на отдельные объемы, длинойLt,которые называюттемпературными отсеками.Такое расчленение производится разрезкой всех конструкций здания от карниза до верха фундаментов с образованиемтемпературного шва(тип А на рис. 11.10,б, в;рис. П.11,а).

Рис. 11.10. Деформационные отсеки и швы здания:

а —схема температурных деформаций в конструкциях одноэтажного здания; б — схема размещения деформационных швов;в— схемы работы и устройства фундаментов в местах деформационных швов; г —схема работы общего фундамента под парные вертикальные опоры приР^Рг,' 1, 2— давления под подошвой фундамента;аа— направление возможного сдвига;А— шов на общем фундаменте;Б— то же, на раздельном;Lt— температурный отсек