12
PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006 KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY 33 ARTYKUŁY PROBLEMOWE 1. Wprowadzenie Przerwy dylatacyjne wyznaczają miejsca całkowitego lub częściowe- go podziału konstrukcji na poszcze- gólne wyodrębnione jej części lub elementy. Mogą występować cza- sowo – w fazie realizacji budowli bądź też określać miejsca trwałego podziału konstrukcji – stanowiąc element świadomego kształtowa- nia schematu statycznego ustroju. Umożliwiają zazwyczaj ograniczo- ną swobodę przemieszczeń oraz obrotów poszczególnych części budowli lub jej elementów wzglę- dem sąsiednich, bądź tylko w fazie realizacji obiektu, bądź w fazach jego realizacji, jak i użytkowania. Występują zarówno w obiektach wznoszonych z elementów prefa- brykowanych, jak i wykonywanych w technologii betonu monolitycz- nego. Przerwy dylatacyjne kształ- tując schemat statyczny konstruk- cji wywierają wpływ na wartości sił wewnętrznych w poszczególnych jej elementach. Konieczność wprowadzania przerw dylatacyjnych we wznoszonych obiektach wynika zazwyczaj z uwa- runkowań statyczno-konstrukcyj- nych, technologiczno-organizacyj- nych, funkcjonalnych, a nierzadko też estetycznych. Często wymie- nione uwarunkowania występują łącznie, co może ułatwić, ale rów- nież komplikować wybór właściwe- go rozwiązania. Zróżnicowane funkcje przerw dyla- tacyjnych, wynikające ze ściśle określonych uwarunkowań sta- tyczno-konstrukcyjnych, technolo- giczno-organizacyjnych i funkcjo- nalnych, a także obciążeń wyko- nanego elementu budowlanego oraz innych zewnętrznych warun- ków jego eksploatacji, wpływają na techniczny sposób ich wykona- nia. Poza prostym podziałem kon- strukcji na poszczególne jej czę- ści, z zachowaniem między nimi niezbędnego odstępu z ewentu- alnym uszczelnieniem przestrze- ni powstałych pomiędzy sąsied- nimi elementami, coraz częściej w przekroju przerwy dylatacyjnej montuje się złożone profile ochron- ne oraz mechanizmy umożliwia- jące wybiórczo przesuw lub obrót łączonych elementów konstruk- cji. Zaawansowane mechanicznie „urządzenia dylatacyjne” gwaran- tują nie tylko założoną liczbę stop- ni swobody łączonych elementów w ściśle określonych kierunkach, ale również przejmowanie wystę- pujących między nimi niektórych oddziaływań statycznych, np. sił poprzecznych. 2. Systematyka i rozwiązania konstrukcyjne przerw dylata- cyjnych Tradycyjny podział przerw dylata- cyjnych związany jest z występują- cymi na budowle oddziaływaniami, wywoływanymi różnymi warunka- mi ich eksploatacji oraz wpływem otoczenia. W pracy [2] wymieniono następujące rodzaje przerw dylata- cyjnych: 1. Dylatacyjne przerwy termiczne Przeciwdziałają negatywnym wpły- wom zmian temperatury zewnętrz- nej, której wahania dobowe oraz roczne wywołują skrócenie lub wydłużenie poszczególnych ele- mentów konstrukcji, a w przypadku nierównomiernego rozkładu tempe- ratury również ich wyginanie i skrę- canie. W układach statycznie nie- wyznaczalnych zmiany temperatury generują wzrost sił wewnętrznych, które mogą doprowadzić do tworze- nia się rys i pęknięć. 2. Dylatacyjne przerwy skurczowe Przeciwdziałają następstwom skurczu twardniejącego betonu. Stosowane są w obiektach reali- zowanych w technologii betonu monolitycznego, szczególnie wów- czas, gdy wymagana jest szczel- ność poszczególnych przegród – np. zbiorniki na ciecze. 3. Przerwy dylatacyjne umoż- liwiające swobodę osiadania poszczególnych segmentów budowli Tego rodzaju pionowe przerwy dy- latacyjne obejmują zazwyczaj całość konstrukcji wraz z funda- mentem. Stosowane są na tere- nach szkód górniczych, przy zmia- nie rodzaju fundamentów, różnej konstrukcji i obciążeniach poszcze- gólnych segmentów budowli, w przypadku rozbudowy obiektu – pomiędzy obiektami już istnieją- cymi i nowo wznoszonymi. 4. Przerwy dylatacyjne zabezpie- czające obiekt lub jego poszcze- gólne elementy przed wpływem oddziaływań dynamicznych lub akustycznych Ograniczają następstwa drgań na konstrukcje generowane np. trzę- sieniami ziemi, ruchem ulicznym oraz innymi źródłami pochodzą- cymi z zewnątrz. W tej grupie mieszczą się również „dylatacyjne przerwy wewnętrzne”, stosowane wewnątrz budynków przemysło- wych i mieszkalnych np.: izolacje Przerwy dylatacyjne w konstrukcjach żelbetowych Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Kiernożycki, Politechnika Szczecińska, mgr inż. Mirosław Lipski, Intop, Szczecin

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY Przerwy dylatacyjne w … · 2019. 3. 11. · 34 PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006 KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY ARTYKUŁY PROBLEMOWE wibroakustyczne

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY

    33

    AR

    TY

    KU

    ŁY

    PR

    OB

    LE

    MO

    WE

    1. Wprowadzenie

    Przerwy dylatacyjne wyznaczają miejsca całkowitego lub częściowe-go podziału konstrukcji na poszcze-gólne wyodrębnione jej części lub elementy. Mogą występować cza-sowo – w fazie realizacji budowli bądź też określać miejsca trwałego podziału konstrukcji – stanowiąc element świadomego kształtowa-nia schematu statycznego ustroju. Umożliwiają zazwyczaj ograniczo-ną swobodę przemieszczeń oraz obrotów poszczególnych części budowli lub jej elementów wzglę-dem sąsiednich, bądź tylko w fazie realizacji obiektu, bądź w fazach jego realizacji, jak i użytkowania. Występują zarówno w obiektach wznoszonych z elementów prefa-brykowanych, jak i wykonywanych w technologii betonu monolitycz-nego. Przerwy dylatacyjne kształ-tując schemat statyczny konstruk-cji wywierają wpływ na wartości sił wewnętrznych w poszczególnych jej elementach. Konieczność wprowadzania przerw dylatacyjnych we wznoszonych obiektach wynika zazwyczaj z uwa-runkowań statyczno-konstrukcyj-nych, technologiczno-organizacyj-nych, funkcjonalnych, a nierzadko też estetycznych. Często wymie-nione uwarunkowania występują łącznie, co może ułatwić, ale rów-nież komplikować wybór właściwe-go rozwiązania. Zróżnicowane funkcje przerw dyla-tacyjnych, wynikające ze ściśle określonych uwarunkowań sta-tyczno-konstrukcyjnych, technolo-giczno-organizacyjnych i funkcjo-nalnych, a także obciążeń wyko-

    nanego elementu budowlanego oraz innych zewnętrznych warun-ków jego eksploatacji, wpływają na techniczny sposób ich wykona-nia. Poza prostym podziałem kon-strukcji na poszczególne jej czę-ści, z zachowaniem między nimi niezbędnego odstępu z ewentu-alnym uszczelnieniem przestrze-ni powstałych pomiędzy sąsied-nimi elementami, coraz częściej w przekroju przerwy dylatacyjnej montuje się złożone profile ochron-ne oraz mechanizmy umożliwia-jące wybiórczo przesuw lub obrót łączonych elementów konstruk-cji. Zaawansowane mechanicznie „urządzenia dylatacyjne” gwaran-tują nie tylko założoną liczbę stop-ni swobody łączonych elementów w ściśle określonych kierunkach, ale również przejmowanie wystę-pujących między nimi niektórych oddziaływań statycznych, np. sił poprzecznych.

    2. Systematyka i rozwiązania konstrukcyjne przerw dylata-cyjnych

    Tradycyjny podział przerw dylata-cyjnych związany jest z występują-cymi na budowle oddziaływaniami, wywoływanymi różnymi warunka-mi ich eksploatacji oraz wpływem otoczenia. W pracy [2] wymieniono następujące rodzaje przerw dylata-cyjnych:1. Dylatacyjne przerwy termiczne Przeciwdziałają negatywnym wpły-wom zmian temperatury zewnętrz-nej, której wahania dobowe oraz roczne wywołują skrócenie lub wydłużenie poszczególnych ele-mentów konstrukcji, a w przypadku

    nierównomiernego rozkładu tempe-ratury również ich wyginanie i skrę-canie. W układach statycznie nie-wyznaczalnych zmiany temperatury generują wzrost sił wewnętrznych, które mogą doprowadzić do tworze-nia się rys i pęknięć.2. Dylatacyjne przerwy skurczowePrzeciwdziałają następstwom skurczu twardniejącego betonu. Stosowane są w obiektach reali-zowanych w technologii betonu monolitycznego, szczególnie wów-czas, gdy wymagana jest szczel-ność poszczególnych przegród – np. zbiorniki na ciecze.3. Przerwy dylatacyjne umoż-liwiające swobodę osiadania poszczególnych segmentów budowliTego rodzaju pionowe przerwy dy- latacyjne obejmują zazwyczaj całość konstrukcji wraz z funda-mentem. Stosowane są na tere-nach szkód górniczych, przy zmia-nie rodzaju fundamentów, różnej konstrukcji i obciążeniach poszcze-gólnych segmentów budowli, w przypadku rozbudowy obiektu – pomiędzy obiektami już istnieją-cymi i nowo wznoszonymi.4. Przerwy dylatacyjne zabezpie-czające obiekt lub jego poszcze-gólne elementy przed wpływem oddziaływań dynamicznych lub akustycznych Ograniczają następstwa drgań nakonstrukcje generowane np. trzę-sieniami ziemi, ruchem ulicznym oraz innymi źródłami pochodzą-cymi z zewnątrz. W tej grupie mieszczą się również „dylatacyjne przerwy wewnętrzne”, stosowane wewnątrz budynków przemysło-wych i mieszkalnych np.: izolacje

    Przerwy dylatacyjne w konstrukcjach żelbetowych Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Kiernożycki, Politechnika Szczecińska, mgr inż. Mirosław Lipski, Intop, Szczecin

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/200634

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁYA

    RT

    YK

    Y P

    RO

    BL

    EM

    OW

    E

    wibroakustyczne pod maszyny, izo-lacje akustyczne podłóg i ścian.5. Dylatacyjne przerwy konstruk-cyjneW opracowaniu [2], do tej grupy przerw dylatacyjnych zaliczono min.: dylatacje dachów, tarasów, gzymsów, stropów i ścian oraz żel-betowych konstrukcji ramowych – monolitycznych i prefabrykowa-nych. Do przerw dylatacyjnych zali-czono również miejsca łączenia (podparcia) poszczególnych ele-mentów prefabrykowanych.Bardziej ogólny podział przerw dylatacyjnych, związany z ich kon-strukcją oraz uwarunkowaniami funkcjonalnymi, podaje E. Hampe [3]. Ogólnie, przerwy dylatacyjne dzieli na trzy grupy:1. Ruchome przerwy dylatacyj-ne – umożliwiające swobodę prze-mieszczeń przyległych elementów w wybranych lub we wszystkich kierunkach, wraz z ewentualną możliwością ich obrotów.

    2. Robocze przerwy dylatacyjne – stosowane ze względów techno-logiczno-organizacyjnych, techno-logiczno-materiałowych oraz este-tycznych (np. płaszczyzny zespo-lenia masywnych płyt fundamento-wych betonowanych warstwowo). 3. Konstrukcyjne przerwy dylata-cyjne gwarantujące określoną licz-bę stopni swobody w miejscach łączenia elementów, ale również przejmowanie niektórych sił sta-tycznych (np. ślizgowe podparcia belek, przeguby itp.). Poza wymienionymi klasyfikacjami wyróżnia się:– otwarte przerwy dylatacyjne (przepuszczające wodę),– przerwy dylatacyjne odporne na działanie wilgoci i wody bez ciśnienia,– przerwy dylatacyjne odporne na działanie wody pod ciśnieniem.W wielu przypadkach stosuje się rozwiązania „bez przerw dylata-cyjnych”. Dotyczy to szczególnie

    oddziaływań związanych z wpły-wem zmian temperatury oraz skur-czu twardniejącego betonu. Odpo-wiednio dobrane zbrojenie realizo-wanych elementów rozprasza rysy na ich długości, z zachowaniem dopuszczalnej szerokości ich roz-warcia, kompensując sumaryczne przemieszczenia, które mogłyby wystąpić w miejscach tradycyjnych przerw dylatacyjnych. W tabeli 1 podano ogólny podział przerw dylatacyjnych z uwagi na ich konstrukcje i wymagania funkcjonalne oraz występujące oddziaływania. Przedstawiono również przykłady stosowania tego typu rozwiązań w praktyce budow-lanej.Wybór konstrukcji przerw dyla-tacyjnych związany jest przede wszystkim z ich przeznaczeniem funkcjonalnym oraz rodzajem i wielkością występujących obcią-żeń. Szczególnie znaczący wpływ na wybór rozwiązania technicz-

    Tabela 1. Rodzaje przerw dylatacyjnych

    Przerwa dylatacyjna (wymagane funkcje) Przykłady oddziaływań Przykłady konstrukcji

    1. Ruchome przerwy dylatacyjne (umożliwienie swobody przemiesz-czeń sąsiednich elementów:– poziomych– pionowych

    – obrotów– przemieszczenia złożone)

    – wpływy termiczne, skurcz betonu– nierównomierne osiadanie, wpływy ter-miczne

    – zmienne obciążenie przęseł– łączny wpływ temperatury i obciążeń zewnętrznych

    – stropodachy, posadzki, ściany zbiorników – obiekt realizowany na terenie o zróżnicowanym profilu geotechnicznym, wykładziny kominów energe-tycznych – prefabrykowane przęsła obiektów handlowych– przęsła konstrukcji mostowych

    2. Robocze przerwy dylatacyjne (umoż-liwienie etapowej realizacji obiektu z uwagi na:– zmienne w czasie właściwości sto-sowanego materiału

    – różnice czasowe wznoszenia poszczególnych elementów kon-strukcji – różne właściwości fizyczne stoso-wanych materiałów)

    – szybkość twardnienia betonu, wpływy termiczne generowane ciepłem twardnienia cementu– oddziaływania termiczne wywoływane cie-płem twardnienia cementu, różnice skurczu twardniejącego betonu– zmiany temperatury zewnętrznej, zróżni-cowany skurcz lub pęcznienie stosowanych materiałów

    – konstrukcje monolityczne, konstrukcje masywne wznoszone metodą betonowania warstwowego

    – połączenie ściany z płytą lub ławą fundamentową po dłuższej przerwie w betonowaniu

    – okładziny zewnętrzne elementów konstrukcyjnych, przejścia elementów instalacyjnych przez układ kon-strukcyjny obiektu

    3. Konstrukcyjne przerwy dylatacyjne (umożliwiające połączenie sąsiednich elementów z zachowaniem ściśle określonych stopni swobody oraz gwarantujące przejęcie niektórych sił wewnętrznych)

    – zmiany temperatury zewnętrznej, skurcz twardniejącego betonu

    – połączenia elementów prefabrykowanych np. słup–rygiel, połączenia pomiędzy elementami realizo-wanymi w technologii betonu monolitycznego, łożyska i przeguby konstrukcji monolitycznych i prefabryko-wanych

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY

    35

    AR

    TY

    KU

    ŁY

    PR

    OB

    LE

    MO

    WE

    nego konstrukcji przerwy dylata-cyjnej mają wielkości występują-cych obciążeń oddziaływujących na sąsiednie elementy obiektu wywoływane np. zmiennym obcią-żeniem użytkowym lub termicz-nym – w zależności od spodzie-wanych wahań temperatury i dłu-gości przyległych elementów oraz zachowanie warunku szczelności przed wpływem wilgoci lub wody pod ciśnieniem. Niektóre z wymie-nionych uwarunkowań omówiono szerzej w pukncie 2.3 artykułu.W zależności od sposobu kształto-wania przerwy można wyróżnić:– przerwy dylatacyjne kształto-wane tradycyjnie, pozostawiające zazwyczaj wolną przestrzeń pomię-dzy poszczególnymi elementami lub segmentami budowli, do zabu-dowy której mogą być zastosowa-ne rożne materiały, które nie są ze sobą bezpośrednio powiązane mechanicznie, – przerwy dylatacyjne wypełnione urządzeniami dylatacyjnymi, które jako całość stanowią bezpośred-nio powiązaną ze sobą konstrukcję mechaniczną.

    2.1. Przerwy dylatacyjne kształ-towane tradycyjniePrzerwy dylatacyjne kształtowane tradycyjnie stosowane są zazwy-czaj w obiektach budownictwa ogólnego, w niektórych obiektach przemysłowych, w konstrukcjach zbiorników na ciecze oraz obiek-tach mostowych o małej rozpięto-ści przęseł.

    • Obiekty budownictwa ogólnego – Przerwy dylatacyjne ścian i stro-podachów Ściany zewnętrzne tego typu budowli narażone są na wpływ temperatur zewnętrznych, działanie opadów atmosferycznych, wiatru, nieraz również na nierównomierne osiadanie. Na rysunku 1 przedsta-

    wiono różne rozwiązania przerw dylatacyjnych ścian zewnętrznych według E. Cziesielskiego [4]. Dylatacje budynków z elemen-tów wielkopłytowych wykonywa-

    no zazwyczaj przez ustawienie podwójnych poprzecznych ścian nośnych z przerwaniem na nich ciągłości stropów i ścian. Takie szczeliny wymagają zabezpiecze-nia budynku przed wnikaniem wód opadowych oraz stratami ciepła. Przerwy te muszą być jednocze-śnie wentylowane, co wymaga spe-

    cjalnego opierzenia na poziomie cokołu i dachu. Istotny problem stanowią również złącza prefabry-katów – rys. 1 c), które nie zawsze zachowują szczelność. W ścianach

    Rys. 1. Rozwiązania przerw dylata-cyjnych ścian zewnętrznych: a) usz-czel nienie materiałem elastycznym, b) przerwa dylatacyjna wypełniona pro-filem uszczelniającym, c) przerwy dyla-tacyjne elementów wielkopłytowych, d) przerwy zabezpieczone taśmami (1 – wkładka elastyczna, 2 – masa usz-czel niająca, 3 – profil uszczelniający, 4 – profil zaciskowy, 5 – kanały pio-nowe, 6 – uszczelnienie przeciwwia-trowe, 7 – przestrzeń dekompresji, 8 – uszczelnienie przeciwdeszczowe, 9 – oddziaływania deszczu, 10 – klej, 11 – taśma uszczelniająca) [4]

    1 21

    24

    3

    a) b)

    c)

    5 6 7 8

    9

    6

    10

    11

    d)

    12

    345

    6 78

    1– płyty dachowe2 – warstwa poślizgowa3 – warstwa elastyczna4 – izolacja przeciwpoślizgowa5 – izolacja termiczna6 – szlichta cementowa7 – szczelina dylatacyjna8 – warstwy pokrycia

    Rys. 2. Przykład przerwy dylatacyjnej tarczy stropodachu

    1 1

    22

    Piw

    nica

    Piw

    nica

    1 – izolacje powłokowe2 – ścianka dociskowa

    Rys. 3. Pionowa przerwa dylatacyjna ściany piwnicy [2]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/200636

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁYA

    RT

    YK

    Y P

    RO

    BL

    EM

    OW

    E

    zewnętrznych często występują przecieki, szczególnie na wyższych kondygnacjach. Jednym z powo-dów nieszczelności tych złącz są termiczne ruchy nie zdylatowanej tarczy stropodachowej [1]. Tarcza stropodachowa powinna mieć swobodę odkształceń względem konstrukcji budynku. Przykładową konstrukcję przerwy dylatacyjnej tarczy stropodachu przedstawiono na rysunku 2. Tradycyjne konstrukcje piono-wych przerw dylatacyjnych ścian zewnętrznych budynków narażo-nych na parcie wody przedstawio-no na rysunku 3 [2].W obiektach budownictwa ogólne-go stosowane są często warstwo-we ściany zewnętrzne z pustką powietrzną lub z pustką powietrz-ną i izolacją cieplną, bądź tylko z izolacją cieplną. Zróżnicowany wpływy temperatury zewnętrznej na warstwę licową oraz konstruk-cyjną wywołuje ich niejednakowe zmiany objętościowe. Z tego powo-du, niezależnie od przerw dyla-tacyjnych warstwy konstrukcyjnej, należy stosować również piono-we i poziome przerwy dylatacyjne w zewnętrznej warstwie wykończe-niowej. Poziome szczeliny dyla-tacyjne warstwy licowej sytuowa-ne są wzdłuż linii jej podparcia. W zależności od grubości warstwy zewnętrznej, maksymalne odstę-py w pionie pomiędzy poziomami podparcia warstwy licowej miesz-czą się w granicach od 12÷20 m. Ze względów estetycznych, szcze-

    liny te sytuowane są zazwyczaj w górnej linii poziomej otworów okiennych. W zależności od usy-tuowania elewacji względem stron świata, co związane jest ze zmia-nami intensywności nasłonecz-nienia, odstępy pomiędzy piono-wymi szczelinami dylatacyjnymi nie mogą być większe od 7÷14 m [5]. Przykłady uszczelnienia tych przerw dylatacyjnych, podane w jednym z katalogów firmowych mocowań murów licowych, przed-stawiono na rysunku 4.

    – Przerwy dylatacyjne podłóg Pomijając nadmierne ugięcia pod-łóg betonowych wykonywanych bezpośrednio na gruncie, wynikają-cych zazwyczaj z osiadania same- go podłoża lub nadmiernych odkształceń niewłaściwie dobra-nej izolacji cieplnej, można uznać, że potrzeba wykonywania szczelin dylatacyjnych związana jest przede wszystkim ze skurczem wysychają-cego betonu. Siły tarcia występują-ce w miejscu styku podkładu beto-nowego z podłożem ograniczają jej swobodę odkształceń, co generu-je skurczowe naprężenia wymuszo-ne prowadzące często do ich spę-kań, obejmujących cały przekrój konstrukcji. W zależności od miej-sca usytuowania podłogi w budowli, jej konstrukcja może składać się z kilku warstw: posadzki, podkładu, izolacji cieplnej bądź przeciwdźwię-kowej oraz izolacji przeciwwilgocio-wych lub przeciwwodnych. Sposób rozwiązania styku między warstwą konstrukcyjną podłogi a podłożem pozwala wyróżnić:– podłogi związane z podłożem,– podłogi pływające, układane na warstwie poślizgowej.

    5 6

    4 2 3 1

    1

    2

    3

    4

    5

    a) b)

    40–5

    0m

    m

    12–2

    0m

    m

    1 – linia muru po rozszerzeniu2 – linia muru po skurczeniu3 – profil z pianki elastycznej4 – zagruntowane podłoże5 – masa uszczelniająca6 – wspornik

    Propozycja konstrukcji poziomej szczeliny

    dylatacyjnej w murze licowym

    Propozycja konstrukcji pionowej szczeliny

    dylatacyjnej w murze licowym

    20 mm

    (min 15 mm)

    Rys. 4. Pozioma – a) i pionowa – b) przerwa dylatacyjna w murze licowym (propozycja rozwiązania technicznego wg [5])

    4 1

    2

    3

    1

    2

    34

    5

    Rys. 5. Betonowa podłoga związana z podłożem: 1 – posypka piaskowa, 2 – podbudowa betonowa, 3 – podkład betonowy lub żelbetowy (warstwa nośna), 4 – posadzka) [6]

    4 1

    2

    3

    1

    2

    34

    5

    Rys. 6. Betonowa podłoga nie związana z podłożem (pływająca): 1 – pod-sypka piaskowa, 2 – podbudowa betonowa, 3 – warstwa poślizgowa (pozioma przerwa dylatacyjna), 4 – podkład betonowy lub żelbetowy (warstwa nośna), 5 – posadzka [6]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY

    37

    AR

    TY

    KU

    ŁY

    PR

    OB

    LE

    MO

    WE

    Grubość podkładu betonowego układanego na podsypce piasko-wej na gruncie, spełniającego funk-cje nośnej warstwy konstrukcyjnej, w zależności od wielkości i rodza-ju obciążeń, mieści się zazwyczaj w granicach od 10÷40 cm. Grubość warstwy wykończeniowej tradycyj- nej posadzki mineralnej nie prze-kracza 3–5 cm, a przy stosowa-niu specjalnych trudnościeralnych materiałów kompozytowych – kilku milimetrów.Minimalna grubość podkładu ukła-danego na warstwie poślizgowej nie powinna być mniejsza niż 12 cm. Wymagania zachowania mini-malnej grubości podłóg „pływa-jących” wynikają z ograniczenia niebezpieczeństwa ich deformo-wania się, w następstwie nie-jednorodnego skurczu i wpływu temperatury. Możliwość swobody odkształceń poziomych podłogi determinuje rodzaj zastosowanej warstwy poślizgowej oraz spo-sób jej ułożenia. Cienkie materiały foliowe układane są na wyrów-nanej podbudowie betonowej o różnicy poziomu nie większej niż ±10 mm na 300 cm jej dłu-gości.W podłogach można wyróżnić następujące szczeliny: dylatacyj-ne, izolacyjne i przeciwskurczo-we. Szczeliny dylatacyjne powin-ny występować w miejscach dyla-tacji konstrukcji budowli, w celu wyeliminowania wpływu zmian temperatury i skurczu. Szczeliny izolacyjne oddzielają podłogę od innych elementów konstrukcji:

    ścian, słupów itp. W podłogach „pływających” występują rów-nież w płaszczyznach poziomych dla oddzielenia ich konstrukcji od podłoża – rysunki 5 i 6.Przebieg dylatacji podłóg beto-nowych układanych na stropach, poza uwarunkowaniami wynika-jącymi z odkształceń termiczno--skurczowych materiału, deter-minuje również różnica ugięć

    ich poszczególnych elementów konstrukcyjnych. Z tego powodu należy je sytuować wzdłuż osi głównych belek nośnych oraz w połowie rozpiętości płyt stro-powych.Podłogi betonowe, z uwagi na duże wymiary w planie oraz omówione wcześniej uwarunkowania, prak-tycznie zawsze wymagają dylato-wania. Przykład układu przerw dyla-tacyjnych w tradycyjnej podłodze betonowej pokazano na rysunku 7. Podłoga zdylatowana jest szcze-linami obejmującymi całą jej gru-bość. Niezależnie należy nacinać wierzchnie warstwy, dla uporząd-kowania rys skurczowych. Nacięcia o szerokości do 6 mm muszą być odpowiednio głębokie, by utwo-rzyć przekrój osłabiony na roz-ciąganie wywoływany skurczem. Odstęp szczelin powinien wynosić ok. 1,5 m, gdyż przy większych odstępach i zbrojonej płycie, rysy pojawiają się między nacięcia-

    1 – podłoże konstrukcyjne2 – warstwa wierzchnia betonowa – posadzka3 – szczeliny dylatacyjne przez obie warstwy4 – szczeliny dylatacyjne warstwy wierzchniej5 – ukosowanie krawędzi [1]

    a

    3

    4

    2

    1

    b

    A A

    2 4 5

    1

    Rys. 7. Przerwy dylatacyjne tradycyjnej podłogi betonowej

    1 – podkład żelbetowy2 – warstwa sczepna3 – posadzka betonowa4 – przerwa dylatacyjna posadzki wypełniona piaskiem5 – wypełnienie elastyczne przerwy dylatacyjnej6 – elastyczny profil z PCV7 – klej pod płytki8 – płytki trudnościeralne9 – wypełnienie elastyczne

    1

    2

    34

    56

    7

    89

    Rys. 8. Kształtowanie przerwy dylatacyjnej posadzki betonowej słabo obciążo-nej z zastosowaniem profili z PCV [6]

    1 – podkład żelbetowy2 – warstwa sczepna3 – profil elastyczny wypełniający przerwę dylatacyjną4 – wypełnienie elastyczne6 – klej pod płytki7 – płytki trudno ścieralne8 – spoiny między płytkami

    32

    65

    1

    4 7 8

    Rys. 9. Wypełnienie przerwy dylatacyjnej wkładkami kompresyjnymi [6]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/200638

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁYA

    RT

    YK

    Y P

    RO

    BL

    EM

    OW

    E

    mi i to niekoniecznie w środku odstępu między nimi. Krawędzie nacięć są szczególnie narażone na oddziaływania mechaniczne i często ulegają uszkodzeniom. Stosowane w praktyce tylko wypeł-nienie naciętych szczelin elastycz-nym silikonem względnie sztywną wkładką z PCV, nie daje pożą-danych rezultatów. W przypadku występowania niewielkich obcią-żeń, zaleca się łagodne ukoso-wanie tych krawędzi, Wypełnianie nacięć w strefie głębszej może być wykonane pianką o zamkniętej strukturze porów. Wierzch szcze-liny musi być wypełniony materia-łem trwale elastycznym, przyklejo-nym do jej brzegów.

    Przykłady kształtowania przerw dylatacyjnych słabo obciążonych posadzek przedstawiono na rysun-kach 8 i 9. Górna, trudnościeral-na warstwa posadzki – rysunek 8, zdylatowana została elastycznymi profilami z PCV umożliwiającymi swobodę jej odkształceń termicz-no-skurczowych. Dolną część przerwy wykonano przez nacię-cie. Przerwę dylatacyjną posadz-ki przedstawionej na rysunku 9 wypełniono elastyczną jednoko-morową wkładką kompresyjną. • Posadzki przemysłowePosadzki przemysłowe są zazwy-czaj obciążane ruchem wózków widłowych oraz innych pojazdów o znacznym nacisku kół. W linii przerw dylatacyjnych kształtowa-nych tradycyjnie, po dłuższym lub krótszym okresie eksploatacji posadzki – w zależności od wiel-kości nacisku kół – obserwuje się często ścinanie i miażdżenie beto-nu ich krawędzi. Związane jest to zazwyczaj z nierównomiernym osiadaniem poszczególnych frag-mentów posadzki, podzielonych przerwami dylatacyjnymi. Na rysun-kach 10 i 11 przedstawiono trady-cyjne rozwiązania techniczne złącz dylatacyjnych posadzek, ogranicza-jące nierównomierne ich osiadanie. Zamiast ławy zabezpieczającej przed nierównomiernym osiadaniem kra-

    wędzi w szczelinie dylatacyjnej – rys. 10, stosuje się również połączenia „na pióro i wpust” – rys. 11.Znane są również rozwiązania polegające na wzajemnym pod-parciu płyt przez ułożenie bolców łączących poszczególne seg-menty posadzki. Bolce mogą być kotwione w betonie dwustronnie – zabezpieczenie przed nierówno-miernym osiadaniem segmentów posadzki w przypadku stosowania przerw w betonowaniu z zachowa-niem ciągłości jej zbrojenia, oraz kotwione jednostronnie – w przy-padku, gdy projektuje się ruchome przerwy dylatacyjne umożliwiające

    swobodę przemieszczeń sąsied-nich segmentów posadzki ułożonej na warstwie poślizgowej – rys. 12. W przypadku znacznych obciążeń mechanicznych krawędzi szczelin skurczowych lub dylatacyjnych, konieczne jest ich wzmocnienie odpowiednimi profilami stalowy-mi, a gdy występują dodatkowe uwarunkowania – stosowanie spe-cjalnych urządzeń dylatacyjnych – pkt 2.2.

    • Przerwy dylatacyjne w zbiorni-kach na cieczePrzerwy dylatacyjne zbiorników na ciecze muszą spełniać wymóg

    1 – podłoże gruntowe2 – ława żelbetowa3 – warstwa poślizgowa4 – płyta żelbetowa5 – szczelina dylatacyjna6 – posadzka132

    5 46

    Rys. 10. Przerwa dylatacyjna warstwy nośnej posadzki podparta ławą [1]

    1 – podłoże gruntowe2 – płyta żelbetowa3 – szczelina dylatacyjna4 – warstwy posadzkowe

    1

    234

    Rys. 11. Przerwa dylatacyjna warstwy nośnej podłogi na „pióro i wpust” [1]

    A B

    Złącza kotwione Złącza dyblowe

    Rys. 12. Zabezpieczenie przerwy dylatacyjnej bolcami: A) – kotwionymi dwu-stronnie, B) – kotwionymi jednostronnie w płycie posadzki [6]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY

    39

    AR

    TY

    KU

    ŁY

    PR

    OB

    LE

    MO

    WE

    szczelności. Z uwagi na oddziały-wania termiczne wywoływane cie-płem twardnienia cementu, skurcz twardniejącego betonu, uwarunko-wania technologiczno-organizacyj-ne prowadzenia robót oraz uwarun-kowania statyczno-konstrukcyjne kształtowania połączeń pomiędzy poszczególnymi ich elementa-mi, stosuje się różne rozwiązania techniczne przerw dylatacyjnych. Przykładowe rozwiązanie konstruk-cji przerwy dylatacyjnej dna zbior-nika podano na rysunku 13 [1]. Szczelność zbiornika przed infiltra-cją wody gruntowej zapewnia spe-

    cjalna taśma TEPD jednostronnie profilowana, celem uzyskania przy-czepności do betonu. Taśma KBS umieszczona w środku grubości płyty zapewnia szczelność zbiorni-ka. Szczelinę dylatacyjną wypełnia się materiałem trwale elastycznym, zazwyczaj na bazie kauczuku.Na rysunku 14 podano sposób kształtowania szczelnych przerw roboczych płyt dennych [7]. Poszczególne części płyty mogą być betonowane jednocześnie, z pozostawieniem pomiędzy nimi przerwy w kształcie klina. Zamknięcie przerwy dylatacyjnej

    betonem wypełniającym następu-je później, po wystąpieniu skur-czu i odkształceń termicznych. Do wypełnienia przerw roboczych stosowano zazwyczaj beton zwy-kły o odpowiedniej szczelności. Szczelność dylatacji uzyskiwano przez ułożenie profilowanej bla-chy oraz taśmy uszczelniającej – rysunek 14. Obecnie można uzy-skać lepsze rezultaty, wypełniając przerwy technologiczne betonem modyfikowanym żywicami syn-tetycznymi lub betonem ekspan-sywnym.Szczególne znaczenie mają prze-rwy robocze w miejscu połączenia ścian zbiornika z ich płytą denną. Ściany zbiorników o znacznych wymiarach w planie konstruowane są zazwyczaj jako elementy oporo-we, pracujące wspornikowo. W miejscu ich połączenia z płytą denną występują więc znaczne momenty zginające. Przerwa robo-cza w betonowaniu sprzyja two-rzeniu się poziomych rys. Celem uszczelnienia połączenia stosuje się taśmy umieszczone wewnątrz przekroju ściany – rys. 15 lub na jej powierzchni zewnętrznej – rys. 16.Rozwiązanie przedstawione na ry- sunku 15 jest lepsze. W wypad-ku taśm ułożonych na zewnątrz, z uwagi na wpływ deskowania, trudniej jest uzyskać dobre ich otu-lenie betonem. Beton w tej strefie charakteryzuje zazwyczaj większa porowatość i niejednorodność. Również w chwili usuwania desko-wań możliwe jest uszkodzenie tak usytuowanej taśmy. Najczęściej występującymi uszko-dzeniami ścian zbiorników są rysy pionowe wywoływane wpły-wem skurczu i ciepła twardnienia cementu. Nawet wysoki stopień zbrojenia poziomego nie zabez-piecza wydzielonej części ścia-ny przed pojawieniem się rys. Szczególnie w przypadku wpły-wów termicznych, wymagane jest niekiedy stosowanie specjalnych zabiegów technologicznych. Na rysunku 17 przedstawiono przy-kładowo układ rur z przepływającą wodą, który pozwala „programo-

    3 2

    1

    4 5 6 7 4a1 – podłoże gruntowe2 – ława żelbetowa3 – taśma TEPD4 – płyta dna zbiornika5 – taśma uszczelniająca6 – wypełnienie elastyczne

    Rys. 13. Dylatacja płyty dennej zbiornika [1]

    1 – beton wypełniający2 – wkładka z użebrowanej blachy3 – taśma uszczelniająca

    miejsce tworzenia się rysy

    12

    3

    ~10

    cm

    Rys. 14. Przykład szczelnej przerwy roboczej płyty dennej [7]

    1 – płyta denna2 – taśma uszczelniająca3 – mocowanie taśmy

    1 – płyta denna2 – taśma zewnętrzna

    11

    2

    3

    2

    0,4b

    b

    0,6b

    Rys. 15. Uszczelnienie połączenia płyty ze ścianą taśmą wewnętrzną [8]

    1 – płyta denna2 – taśma uszczelniająca3 – mocowanie taśmy

    1 – płyta denna2 – taśma zewnętrzna

    11

    2

    3

    2

    0,4b

    b

    0,6b

    Rys. 16. Uszczelnienie połączenia płyty ze ścianą taśmą zewnętrzną [8]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/200640

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁYA

    RT

    YK

    Y P

    RO

    BL

    EM

    OW

    E

    wać” odkształcenia betonu płyty fundamentowej i ściany w stre-fie ich styku przez chłodzenie lub grzanie elementów o różnym stopniu przemiany cementu [9]. Wstępne, lokalne podniesienie temperatury płyty fundamentowej oraz chłodzenie świeżo ułożone-go betonu płyty ściennej wywołuje – po wyrównaniu się temperatur w obu elementach – efekt wstęp-nego sprężenia w dolnej części ściany. Eliminuje się w ten sposób rozciąganie u jej podstawy, a więc w miejscu największego wytężenia wywoływanego wpływem oddzia-ływań pośrednich.Celem uporządkowania zaryso-wań długich ścian, w ustalonych odstępach osłabia się ich prze-krój – jednak w taki sposób, aby po ewentualnym powstaniu rysy zachowana została szczelność przegrody. Na rysunku 18 przed-stawiono rozwiązanie polegające

    na umieszczeniu w przekroju ścia-ny tak zwanej rury uszczelniającej z PCV. Rura na obwodzie wypo-sażona jest w elementy utrudnia-jące infiltrację wody przez ścianę po powstaniu rysy. Woda może jednak przepływać wzdłuż gładkiej powierzchni rury do fundamentu. Z tego powodu w miejscu połącze-

    nia ściany z fundamentem stoso-wać należy dodatkowe uszczelnie-nia w postaci taśm. • Przerwy dylatacyjne w budow-nictwie mostówDo najważniejszych uwarunkowań wpływających na wybór konstruk-cji przerw dylatacyjnych przęseł mostów należy zaliczyć: zmiany temperatury otoczenia i skurcz twardniejącego betonu, zmien-ność obciążeń użytkowych i mon-tażowych oraz nierównomierne osiadanie podpór. W niektórych regionach kraju istotne są ruchy terenu wywoływane działalnością górniczą, a świata – również ruchy tektoniczne podłoża. Wynika z te- go złożoność wielu oddziaływań, które mogą występować jednocze-śnie, a ich wpływ na konstrukcje związany jest przede wszystkim z rozpiętością przęseł. Tradycyjne rozwiązania przerw dylatacyjnych w konstrukcjach mostowych stosowane są w przy-padku przęseł o stosunkowo nie-wielkich rozpiętościach. Na rysun-ku 19 przedstawiono przykłado-wo sposób kształtowania przerwy dylatacyjnej przęsła mostu typu „ze sznurem konopnym” [10]. Tego typu rozwiązania, stosowane w przeszłości, sprawdziły się w przy-padku konstrukcji o niewielkich prze-mieszczeniach przęseł, o długości nieprzekraczających 15 m. Przykładem rozwiązania bardziej zaawansowanego, stosowanego w przypadku, gdy przesunięcia

    T[°C]

    -5

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    0 1 2 3 4 5 6 7

    Ściana

    Fundament

    czas twardnienia betonu [dni]

    temperaturafundamentu

    temperaturapowietrza

    temperaturaściany

    4

    75

    70

    3

    21

    12 4 3

    punkty pomiarutemperatury

    rury z przepływającąwodą

    Rys. 17. Kontrolowane grzanie i chłodzenie elementów osadnika oczyszczalni ścieków [9]

    1 – ściana2 – rura uszczelniająca3 – taśma uszczelniająca

    Przekrój pionowy Przekrój poziomy

    rura szczelniająca ∅88 mmściany grubości do 30 cm

    rura szczelniająca ∅175 mmściany grubości do 31÷50 cm

    23

    2

    5 cm10 cm

    Rys. 18. Szczelne dylatacje ścian porządkujące układ rys [8]

    1

    2

    3

    456

    1 – sznur konopny asfaltowany2 – siatka stalowa ocynkowana3 – siatka stalowa4 – blacha cynkowa5 – płyta pilśniowa6 – blacha cynkowa

    Rys. 19. Rozwiązanie wypełnienia przerwy dylatacyjnej mostu sznurem konop-nym [10]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY

    41

    AR

    TY

    KU

    ŁY

    PR

    OB

    LE

    MO

    WE

    przerwy dylatacyjnej są nie więk-sze niż 25 mm, są bitumiczne przerwy dylatacyjne. Bitumiczne przerwy dylatacyjne stanowią rodzaj specjalnej, odkształcalnej i odpornej na oddziaływanie ruchu kołowego, nawierzchni bitumicz-nej układanej w strefie szczeliny dylatacyjnej [11]. Bitumiczne przerwy dylatacyjne mogą być stosowane w obiek-tach mostowych betonowych, sta-lowych i zespolonych, w których grubość nawierzchni bitumicznej lub betonowej mieści się w grani-cach od 60 do 150 mm Zazwyczaj przekrycie tego typu, sytuowane w górnej strefie przerwy, budo-wane jest z grysów łamanych frakcji 16/25 mm ze skał magmo-wych oraz lepiszcza wykonanego na bazie asfaltu modyfikowanego dodatkiem polimerów, wypełniaczy oraz substancji powierzchniowo czynnych. Przykład rozwiązania konstrukcyjnego tego typu prze-rwy przedstawiono na rysunku 20. Przerwy dylatacyjne o przesunię-ciach większych niż 25 mm powin-ny być zabezpieczone wodosz-czelnymi urządzeniami dylatacyj-nymi, zamocowanymi w konstruk-cji obiektu mostowego.

    2.2. Urządzenia dylatacyjneUrządzenia dylatacyjne monto-wane pomiędzy poszczególnymi elementami konstrukcji gwarantują nie tylko założoną liczbę stopni swobody łączonych elementów, ale również przejmowanie wystę-

    pujących między nimi niektórych oddziaływań statycznych, z zacho-waniem innych wymagań eksplo-atacyjnych, np. szczelności złą-cza. Urządzenia tego typu, nie-raz o skomplikowanym układzie konstrukcyjnym, stosowane są w budownictwie ogólnym, w obiek-tach budownictwa komunalnego, w budownictwie przemysłowym oraz drogowym. Stosowanie urzą-dzeń dylatacyjnych wynika zazwy-czaj ze znacznych obciążeń lokal-nych oddziaływujących na kon-strukcje w linii przerw dylatacyj-nych (np. konstrukcje posadzek), przewidywanych znacznych prze-mieszczeń przyległych fragmentów budowli generowanych zmianami termicznymi lub oddziaływaniem podłoża (np. przęsła mostów) oraz z przesłanek racjonalnego kształ-towania schematu statycznego konstrukcji.

    • Urządzenia dylatacyjne w obie-ktach budownictwa ogólnegoW ścianach i sufitach obiektów

    budownictwa ogólnego montuje się niekiedy proste urządzenia dylata-cyjne, których elementy kotwiące ukryte są w tynkach. Elastyczna wkładka izolacyjna chroni szczeli-nę dylatacyjną przed przenikaniem wody. Profile te umożliwiają ogra-niczoną swobodę przemieszczeń poziomych sąsiednich elementów budowli w granicach 10÷150 mm oraz, dzięki ślizgowym połącze-niom wkładki z profilem metalo-wym, również przemieszczenia pionowe, wywoływane np. nierów-nomiernym osiadaniem poszcze-

    gólnych segmentów budynku. Na rysunku 21 przedstawiono przykładowo rozwiązanie technicz-ne tego typu urządzenia, wg karty katalogowej jednej z firm.

    Przedstawione rozwiązanie wypeł-nienia przerwy dylatacyjnej umożli-wia swobodę przemieszczeń pozio-mych sąsiednich elementów w gra-nicach 10±5 mm. W zależności od innych specyficznych wymagań, np. higienicznych – koniecznych w obiektach szpitalnych – ofero-wane są rozwiązania zapewniają-ce łatwość utrzymania czystości, odporność na ścieranie, wpływy termiczne oraz chemiczne. Na rysunku 22 przedstawiono przykład urządzenia dylatacyjne-go zastępującego funkcje poje-dynczych – tradycyjnych trzpieni, przenoszących siły poprzeczne, ale generujących jednocześnie znaczne naprężenia dociskowe na beton w miejscu ich kotwienia. Przedstawione urządzenie dylata-cyjne – z podwójnymi trzpieniami,

    a

    b

    s10 5

    c

    kruszywo + masa zalewowa

    środek gruntujący

    warstwynawierzchni

    membrana

    izolacja

    gąbczasta wkładkaneoprenowa

    stabilizator

    Rys. 20. Bitumiczna przerwa dylatacyjna [11]

    la

    b

    Rys. 21. Szczegół rozwiązania przerwy dylatacyjnej ściany [12]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/200642

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁYA

    RT

    YK

    Y P

    RO

    BL

    EM

    OW

    E

    umożliwiają tylko przesuw podłuż-ny sąsiednich elementów budowli – rysunek 22, ale na rynku ofe-rowane są również inne podob-ne urządzenia umożliwiające jed-nocześnie przesuw poprzeczny, z możliwością obrotu łączonych elementów.Urządzenia te stosowane są w miejscach, w których wymaga-ne jest przeniesienie znacznych sił poprzecznych, m.in.: pomiędzy płytami betonowymi, pomiędzy stropem i ścianą, w złączach pod-ciągów ze słupami. Według infor-macji katalogowych [13], typosze-reg tego typu urządzeń umożliwia przejmowanie sił poprzecznych w granicach 10÷617 kN, w zależ-ności od szerokości szczeliny dyla-tacyjnej. Maksymalne przemiesz-czenia podłużne złącza mieszczą się w granicach 120÷360 mm. W katalogu brak jest informacji dotyczących dopuszczalnych ką -

    tów obrotów poszczególnych czę ś -ci budowli w płaszczyźnie pozio-mej. Możliwości względnych prze-mieszczeń poszczególnych seg-mentów budynku przedstawia rysunek 23.

    • Urządzenia dylatacyjne posa-dzek przemysłowychKształtowanie „tradycyjnych przerw dylatacyjnych” w posadzkach prze-mysłowych obciążonych oddziały-waniem wózków widłowych oraz regałami magazynowymi, szcze-gólnie, gdy można spodziewać się nierównomiernego ich osiadania, prowadzi zazwyczaj do szybkie-go ich uszkodzenia. W podłogach central handlowych – punktów logistycznych dystrybucji towarów, „supermarketach”, hal targowych oraz innych pomieszczeń narażo-nych na znaczne obciążenia oraz ich zmienność w okresie użytko-wania, konieczne jest stosowanie przerw dylatacyjnych o specjalnej konstrukcji. Rozwiązania te, droż-

    sze od powszechnie wykonywa-nych prostych przerw dylatacyj-nych, nie wymagają jednak wyso-kich nakładów na ich utrzymanie w okresie eksploatacji obiektu. Rysunek 24 przedstawia przykła-dowe rozwiązanie techniczne prze-rwy dylatacyjnej, umożliwiające przejmowanie typowych obciążeń jednostek jezdnych w płaszczyźnie pionowej (nacisk kół) i poziomej (hamowanie).

    • Dylatacyjne urządzenia mos-toweDylatacyjne urządzenia mosto-we stosowane są w obiektach o dużych rozpiętościach przęseł, w miejscach przerw dylatacyjnych narażonych na znaczne obciąże-nia mechaniczne oraz termiczne. Specjalne rozwiązania stosowane są w przypadku możliwości wystę-powania dodatkowych oddziały-wań sejsmicznych. Ogólny podział tych urządzeń obejmuje: rozwiąza-nia techniczne otwarte – przepusz-czające wodę oraz konstrukcje wodoszczelne.

    – Urządzenia dylatacyjne otwarteUrządzenia tego typu nie są obec-nie montowane w nowych obiek-tach mostowych, choć występują licznie w obiektach wznoszonych wcześniej, eksploatowanych już przez wiele lat [10]. Wcześniej montowane urządzenia z blachą przesuwną, niszczone dynamicz-nym oddziaływaniem kół pojaz-dów, zastąpione zostały w okre-sie późniejszym urządzeniami

    1 – trzpienie2 – żebro3 – podkładka dociskowa4 – płytka zamykająca tuleje5 – tuleje poślizgowe6 – poprzeczne trzpienie kotwiące7 – głowica stabilizująca montaż urządzenia w deskowaniu

    1

    2

    34

    5

    6

    7Przesuw pod u ny

    Rys. 22. Podwójne trzpienie dylatacyjne [13]

    1

    kierunki przesuwu stropów1 – trzpienie dylatacyjne

    Rys. 23. Możliwości przemieszczeń stropów [13]

    al

    b

    Rys. 24. Przykład rozwiązania przerwy dylatacyjnej mocno obciążonej podłogi [12]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY

    43

    AR

    TY

    KU

    ŁY

    PR

    OB

    LE

    MO

    WEz pogrubionymi płytami przesuw-

    nymi oraz urządzeniami z płytami segmentowymi. Przykład rozwią-zania urządzenia dylatacyjnego, umożliwiającego zarówno prze-suw poziomy, jak i obrót w płasz-czyźnie pionowej generowany naciskiem kół pojazdów, podano na rysunku 25 [10].Urządzenia dylatacyjne z płyt seg-mentowych umożliwiają znacz-ne przemieszczenia swobodne

    sąsiednich elementów, wymagają jednak bardzo starannej obsługi technicznej w okresie eksploatacji obiektu: czyszczenia, smarowania przegubów, kontroli zamocowań oraz ochrony antykorozyjnej [10]. Wad tych pozbawione są wodosz-czelne urządzenia dylatacyjne, a szczególnie ich współczesne rozwiązania: kompaktowe i bloko-we oraz segmentowe urządzenia dylatacyjne.

    – Kompaktowe i blokowe urządze-nia dylatacyjne zamknięteKompaktowe urządzenia dylatacyj-ne z elastomerowymi profilami usz -czelniającymi, montowanymi we wnękach profili stalowych, umożli-wiają przemieszczenia sąsiednich elementów w trzech kierunkach osi XYZ do ok. ± 25 mm. Urządzenia te montowane są w płytach żelbe-towych obciążonych ruchem pie-szych – w przypadku kładek, oraz taborem samochodowym w przy-padku ramp i parkingów (mak-symalne dopuszczalne obciążenie 1 koła od 7,5 kN – samochody osobowe, do 50 kN – samochody ciężarowe). Przykład rozwiązania technicznego wypełnienia przerwy dylatacyjnej tego typu urządzeniem podano na rysunku 26.

    Blokowe urządzenia dylatacyj-ne umożliwiają przemieszczenia poziome do około 300 mm oraz ograniczone przemieszczenia pionowe i obrót w miejscu prze-rwy dylatacyjnej. Można monto-wać je w mostach o konstrukcji stalowej, zespolonej i żelbetowej. Budowane są zazwyczaj z ela-stomeru łączonego z elementa-mi stalowymi. Elementami podat-nymi na odkształcenia są „bloki elastomeru lub gumy” połączo-ne z dwoma płytami metalowymi [14].

    – Modułowe urządzenia dylatacyjneModułowe mostowe urządzenia dylatacyjne umożliwiają złożone przemieszenia sąsiednich elemen-tów, zazwyczaj we wszystkich kie-runkach. Stanowią mechanizmy wewnętrznie geometrycznie zmien-

    a b c

    12

    3

    4

    5

    1 – płyta2 – podpórka3 – uszczelnienie4 – sprężyna5 – kotew

    Rys. 25. Mostowe urządzenie dylatacyjne otwarte z płytą przesuwną [10]

    d

    a b

    s

    wkładka neoprenowa

    profil stalowy

    beton polimerowy

    sworznie

    Rys. 26. Kompaktowe urządzenie dylatacyjne [14]

    X

    X

    Y

    Y

    uy ux

    uq

    uz

    Rys. 27. Schemat przemieszczeń modułowego urządzenia dylatacyjnego [15]

  • PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/200644

    KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁYA

    RT

    YK

    Y P

    RO

    BL

    EM

    OW

    E

    ne, odkształcające się swobodnie pod wpływem przemieszczeń przę-seł mostu i zachowujące wymaga-ną sztywność pod wpływem obcią-żeń wywoływanych przejazdem pojazdów mechanicznych. Cechą charakterystyczną tego typu urzą-dzeń jest podział całkowitego przemieszczenia, obciążającego przerwę dylatacyjną, na przemiesz-czenia kilku modułów urządzenia dylatacyjnego – rys. 27.

    Wśród modułowych urządzeń dyla-tacyjnych konstrukcji mostowych wyróżnić można: urządzenia jedno- i wielomodułowe. Urządzenia jed-nomodułowe umożliwiają swo-bodę przemieszczeń poziomych do około 120 mm, urządzenia wielomodułowe – nawet do kilku metrów. Poza zachowaniem swo-body przemieszczeń, urządzenia te zachowują szczelność oraz odporność na wpływy środowi-ska. Przykład konstrukcji proste-go, jednomodułowego urządzenia dylatacyjnego podano na rysunku 28. Urządzenie to zbudowane jest z dwóch beleczek skrajnych, ela-stomerowego profilu uszczelniają-cego oraz elementów kotwiących.

    Poza wymienionymi klasyczny-mi urządzeniami dylatacyjnymi, w konstrukcjach mostów stosu-je się: urządzenia dylatacyjne membranowe, urządzenia dylata-cyjne blokowo-uszczelkowe oraz urządzenia dylatacyjne palczaste z uszczelkami. Bardziej szczegóło-

    wą charakterystykę wymienionych urządzeń znaleźć można w mono-grafii K. Germaniuka [10].

    3. Podsumowanie

    Przedstawiony przegląd rozwią-zań technicznych przerw dylata-cyjnych stosowanych w budow-nictwie ogólnym i komunalnym, a także w budownictwie przemy-słowym i mostowym, wskazuje na ich różnorodność, wynikają-cą zarówno z wielu przejmowa-nych funkcji i rodzaju występują-cych obciążeń, oraz – co należy podkreślić – z dokonującego się szybko postępu technicznego. Coraz częściej w miejsce przerw dylatacyjnych kształtowanych tra-dycyjnie, wprowadza się urządze-nia dylatacyjne o złożonym ukła-dzie mechanicznym. Tendencji tej sprzyja powszechne wprowadzanie do produkcji budowlanej betonów wysokowartościowych, o bardzo dużych wytrzymałościach i dużej odporności na oddziaływanie śro-dowisk agresywnych. Możliwość przejmowania przez beton dużych obciążeń lokalnych, szczególnie w miejscu docisku, skłania do sto-sowania bardziej zaawansowanych technologii scalania elementów w ustrój budowlany. Postęp ten jest szczególnie widoczny w budownic-twie komunalnym, przemysłowym i drogowym. Niektóre urządzenia dylatacyjne, montowane w miejscu łączenia poszczególnych elemen-tów konstrukcji, przejmują funkcje

    węzłów, z jasno określonym sche-matem statycznym. Z tego względu trwałość tych urządzeń powinna dorównywać trwałości wznoszonej konstrukcji.

    BIBLIOGRAFIA[1] Kiernożycki W., Adamczyk A., Naprawa i uszczelnianie dylatacji w konstrukcjach żelbetowych. Materiały XIII Ogólnopolskiej Konferencji WPPK, tom 1, s. 99–114. Ustroń 1998[2] Praca zbiorowa, Porady techniczne przy remoncie budynków, tom 2 – dylatacje. WACETOP, Warszawa, 1998[3] Hampe E., Behälter. Beton-Kalender 1986, Teil II, z. 671–833. Verlag für Architektur und technische Wissenschaften – Ernst &Sohn, Berlin, 1986[4] Linder R., Baukörper aus wasserundurchlässigem Beton. Beton-Kalender 1986, Teil II, z. 487–550. Verlag für Architektur und technische Wissenschaften - Ernst &Sohn, Berlin, 1986[5] Katalog Jordahl, Systemy dla murów licowych. DKGmbH, 1998[6] Kiernożycki W., Adamczyk A., Dylatacje konstrukcji podług przemysłowych. „Materiały Budowlane” Nr 9/1998, s. 74–77[7] Cziesielski E., Friedmann M.,Gründungsbauwerke aus wasser undur-chlässigem Beton. „Bautechnik”, 4/1985, s. 113–122[8] Wisslicen H., Hillemeier B., Arbeits- und Scheinfugen in Stahlbetonkonstruktionen. „Beton- und Stahlbetonbau”, 85/1985, z. 141–147, 176–179[9] Staffa M., Zur Vermeidung von hydrationsbedingten Rissen in Stahlbetonwänden. Beton und Stahlbetonbau, 89/1994, z. 273–276[10] Germaniuk K., Prognozowanie trwałości eksploatacyjnej mostowych urządzeń dylatacyjnych. IBDM, zeszyt 44/1996[11] Deska R., Dylatacje TARCO – 12 lat doświadczeń. www.tarcopol.com.pl[12] Strony internetowe: www. Dylatacje.pl/html/katalogi/1_migua., wrzesień 2005[13] Katalog Jordahl, Podwójne trzpienie dylatacyjne – JORDAHL. DKGmbH, 1998[14] Aprobata Techniczna IBDiM Nr AT/2000-04-0962, Profile do budowy urządzeń dylatacyjnych kompaktowych MAURER typ K30 i K50, Warszawa, 2000[15] Aprobata Techniczna IBDiM Nr AT/20001-04-0985, Mostowe modułowe urządzenia dylatacyjne o konstrukcji rusztowej MAURER typ D80 – D960, Warszawa, 2001

    Skrócona wersja referatu „Naprawa i uszczelnianie przerw dylatacyjnych konstrukcji żelbetowych”, wygłoszo-nego na Konferencji WPPK 2006, Ustroń, 2006 r.

    Pętla � 20 mm

    Zbrojenie � 16 mm

    Pręty � 16 mm

    Blacha kotwy Uszczelnienie

    Wkładka neoprenowa

    Profil stalowy

    Rys. 28. Przykład rozwiązania jednomodułowego urządzenia dylatacyjnego [15]