14.01.2013 Views

33-44 kiernozycki.indd - Przegląd Budowlany

33-44 kiernozycki.indd - Przegląd Budowlany

33-44 kiernozycki.indd - Przegląd Budowlany

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

Przerwy dylatacyjne w konstrukcjach<br />

żelbetowych<br />

Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Kiernożycki, Politechnika Szczecińska,<br />

mgr inż. Mirosław Lipski, Intop, Szczecin<br />

1. Wprowadzenie<br />

Przerwy dylatacyjne wyznaczają<br />

miejsca całkowitego lub częściowego<br />

podziału konstrukcji na poszczególne<br />

wyodrębnione jej części lub<br />

elementy. Mogą występować czasowo<br />

– w fazie realizacji budowli<br />

bądź też określać miejsca trwałego<br />

podziału konstrukcji – stanowiąc<br />

element świadomego kształtowania<br />

schematu statycznego ustroju.<br />

Umożliwiają zazwyczaj ograniczoną<br />

swobodę przemieszczeń oraz<br />

obrotów poszczególnych części<br />

budowli lub jej elementów względem<br />

sąsiednich, bądź tylko w fazie<br />

realizacji obiektu, bądź w fazach<br />

jego realizacji, jak i użytkowania.<br />

Występują zarówno w obiektach<br />

wznoszonych z elementów prefabrykowanych,<br />

jak i wykonywanych<br />

w technologii betonu monolitycznego.<br />

Przerwy dylatacyjne kształtując<br />

schemat statyczny konstrukcji<br />

wywierają wpływ na wartości sił<br />

wewnętrznych w poszczególnych<br />

jej elementach.<br />

Konieczność wprowadzania przerw<br />

dylatacyjnych we wznoszonych<br />

obiektach wynika zazwyczaj z uwarunkowaństatyczno-konstrukcyjnych,technologiczno-organizacyjnych,<br />

funkcjonalnych, a nierzadko<br />

też estetycznych. Często wymienione<br />

uwarunkowania występują<br />

łącznie, co może ułatwić, ale również<br />

komplikować wybór właściwego<br />

rozwiązania.<br />

Zróżnicowane funkcje przerw dylatacyjnych,<br />

wynikające ze ściśle<br />

określonych uwarunkowań statyczno-konstrukcyjnych,technologiczno-organizacyjnych<br />

i funkcjonalnych,<br />

a także obciążeń wyko-<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006<br />

nanego elementu budowlanego<br />

oraz innych zewnętrznych warunków<br />

jego eksploatacji, wpływają<br />

na techniczny sposób ich wykonania.<br />

Poza prostym podziałem konstrukcji<br />

na poszczególne jej części,<br />

z zachowaniem między nimi<br />

niezbędnego odstępu z ewentualnym<br />

uszczelnieniem przestrzeni<br />

powstałych pomiędzy sąsiednimi<br />

elementami, coraz częściej<br />

w przekroju przerwy dylatacyjnej<br />

montuje się złożone profile ochronne<br />

oraz mechanizmy umożliwiające<br />

wybiórczo przesuw lub obrót<br />

łączonych elementów konstrukcji.<br />

Zaawansowane mechanicznie<br />

„urządzenia dylatacyjne” gwarantują<br />

nie tylko założoną liczbę stopni<br />

swobody łączonych elementów<br />

w ściśle określonych kierunkach,<br />

ale również przejmowanie występujących<br />

między nimi niektórych<br />

oddziaływań statycznych, np. sił<br />

poprzecznych.<br />

2. Systematyka i rozwiązania<br />

konstrukcyjne przerw dylatacyjnych<br />

Tradycyjny podział przerw dylatacyjnych<br />

związany jest z występującymi<br />

na budowle oddziaływaniami,<br />

wywoływanymi różnymi warunkami<br />

ich eksploatacji oraz wpływem<br />

otoczenia. W pracy [2] wymieniono<br />

następujące rodzaje przerw dylatacyjnych:<br />

1. Dylatacyjne przerwy termiczne<br />

Przeciwdziałają negatywnym wpływom<br />

zmian temperatury zewnętrznej,<br />

której wahania dobowe oraz<br />

roczne wywołują skrócenie lub<br />

wydłużenie poszczególnych elementów<br />

konstrukcji, a w przypadku<br />

nierównomiernego rozkładu temperatury<br />

również ich wyginanie i skręcanie.<br />

W układach statycznie niewyznaczalnych<br />

zmiany temperatury<br />

generują wzrost sił wewnętrznych,<br />

które mogą doprowadzić do tworzenia<br />

się rys i pęknięć.<br />

2. Dylatacyjne przerwy skurczowe<br />

Przeciwdziałają następstwom<br />

skurczu twardniejącego betonu.<br />

Stosowane są w obiektach realizowanych<br />

w technologii betonu<br />

monolitycznego, szczególnie wówczas,<br />

gdy wymagana jest szczelność<br />

poszczególnych przegród<br />

– np. zbiorniki na ciecze.<br />

3. Przerwy dylatacyjne umożliwiające<br />

swobodę osiadania<br />

poszczególnych segmentów<br />

budowli<br />

Tego rodzaju pionowe przerwy dy-<br />

latacyjne obejmują zazwyczaj<br />

całość konstrukcji wraz z fundamentem.<br />

Stosowane są na terenach<br />

szkód górniczych, przy zmianie<br />

rodzaju fundamentów, różnej<br />

konstrukcji i obciążeniach poszczególnych<br />

segmentów budowli,<br />

w przypadku rozbudowy obiektu<br />

– pomiędzy obiektami już istniejącymi<br />

i nowo wznoszonymi.<br />

4. Przerwy dylatacyjne zabezpieczające<br />

obiekt lub jego poszczególne<br />

elementy przed wpływem<br />

oddziaływań dynamicznych lub<br />

akustycznych<br />

Ograniczają następstwa drgań na<br />

konstrukcje generowane np. trzęsieniami<br />

ziemi, ruchem ulicznym<br />

oraz innymi źródłami pochodzącymi<br />

z zewnątrz. W tej grupie<br />

mieszczą się również „dylatacyjne<br />

przerwy wewnętrzne”, stosowane<br />

wewnątrz budynków przemysłowych<br />

i mieszkalnych np.: izolacje<br />

A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

<strong>33</strong>


A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

34<br />

Tabela 1. Rodzaje przerw dylatacyjnych<br />

Przerwa dylatacyjna<br />

(wymagane funkcje)<br />

1. Ruchome przerwy dylatacyjne<br />

(umożliwienie swobody przemieszczeń<br />

sąsiednich elementów:<br />

– poziomych<br />

– pionowych<br />

– obrotów<br />

– przemieszczenia złożone)<br />

2. Robocze przerwy dylatacyjne (umożliwienie<br />

etapowej realizacji obiektu z<br />

uwagi na:<br />

– zmienne w czasie właściwości stosowanego<br />

materiału<br />

– różnice czasowe wznoszenia<br />

poszczególnych elementów konstrukcji<br />

– różne właściwości fizyczne stosowanych<br />

materiałów)<br />

3. Konstrukcyjne przerwy dylatacyjne<br />

(umożliwiające połączenie sąsiednich<br />

elementów z zachowaniem ściśle<br />

określonych stopni swobody oraz<br />

gwarantujące przejęcie niektórych sił<br />

wewnętrznych)<br />

wibroakustyczne pod maszyny, izolacje<br />

akustyczne podłóg i ścian.<br />

5. Dylatacyjne przerwy konstrukcyjne<br />

W opracowaniu [2], do tej grupy<br />

przerw dylatacyjnych zaliczono<br />

min.: dylatacje dachów, tarasów,<br />

gzymsów, stropów i ścian oraz żelbetowych<br />

konstrukcji ramowych<br />

– monolitycznych i prefabrykowanych.<br />

Do przerw dylatacyjnych zaliczono<br />

również miejsca łączenia<br />

(podparcia) poszczególnych elementów<br />

prefabrykowanych.<br />

Bardziej ogólny podział przerw<br />

dylatacyjnych, związany z ich konstrukcją<br />

oraz uwarunkowaniami<br />

funkcjonalnymi, podaje E. Hampe<br />

[3]. Ogólnie, przerwy dylatacyjne<br />

dzieli na trzy grupy:<br />

1. Ruchome przerwy dylatacyjne<br />

– umożliwiające swobodę przemieszczeń<br />

przyległych elementów<br />

w wybranych lub we wszystkich<br />

kierunkach, wraz z ewentualną<br />

możliwością ich obrotów.<br />

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

Przykłady oddziaływań Przykłady konstrukcji<br />

– wpływy termiczne, skurcz betonu<br />

– nierównomierne osiadanie, wpływy termiczne<br />

– zmienne obciążenie przęseł<br />

– łączny wpływ temperatury i obciążeń<br />

zewnętrznych<br />

– szybkość twardnienia betonu, wpływy<br />

termiczne generowane ciepłem twardnienia<br />

cementu<br />

– oddziaływania termiczne wywoływane ciepłem<br />

twardnienia cementu, różnice skurczu<br />

twardniejącego betonu<br />

– zmiany temperatury zewnętrznej, zróżnicowany<br />

skurcz lub pęcznienie stosowanych<br />

materiałów<br />

– zmiany temperatury zewnętrznej, skurcz<br />

twardniejącego betonu<br />

2. Robocze przerwy dylatacyjne<br />

– stosowane ze względów technologiczno-organizacyjnych,technologiczno-materiałowych<br />

oraz estetycznych<br />

(np. płaszczyzny zespolenia<br />

masywnych płyt fundamentowych<br />

betonowanych warstwowo).<br />

3. Konstrukcyjne przerwy dylatacyjne<br />

gwarantujące określoną liczbę<br />

stopni swobody w miejscach<br />

łączenia elementów, ale również<br />

przejmowanie niektórych sił statycznych<br />

(np. ślizgowe podparcia<br />

belek, przeguby itp.).<br />

Poza wymienionymi klasyfikacjami<br />

wyróżnia się:<br />

– otwarte przerwy dylatacyjne<br />

(przepuszczające wodę),<br />

– przerwy dylatacyjne odporne<br />

na działanie wilgoci i wody bez<br />

ciśnienia,<br />

– przerwy dylatacyjne odporne<br />

na działanie wody pod ciśnieniem.<br />

W wielu przypadkach stosuje się<br />

rozwiązania „bez przerw dylatacyjnych”.<br />

Dotyczy to szczególnie<br />

– stropodachy, posadzki, ściany zbiorników<br />

– obiekt realizowany na terenie o zróżnicowanym<br />

profilu geotechnicznym, wykładziny kominów energetycznych<br />

– prefabrykowane przęsła obiektów handlowych<br />

– przęsła konstrukcji mostowych<br />

– konstrukcje monolityczne, konstrukcje masywne<br />

wznoszone metodą betonowania warstwowego<br />

– połączenie ściany z płytą lub ławą fundamentową po<br />

dłuższej przerwie w betonowaniu<br />

– okładziny zewnętrzne elementów konstrukcyjnych,<br />

przejścia elementów instalacyjnych przez układ konstrukcyjny<br />

obiektu<br />

– połączenia elementów prefabrykowanych np.<br />

słup–rygiel, połączenia pomiędzy elementami realizowanymi<br />

w technologii betonu monolitycznego, łożyska<br />

i przeguby konstrukcji monolitycznych i prefabrykowanych<br />

oddziaływań związanych z wpływem<br />

zmian temperatury oraz skurczu<br />

twardniejącego betonu. Odpowiednio<br />

dobrane zbrojenie realizowanych<br />

elementów rozprasza rysy<br />

na ich długości, z zachowaniem<br />

dopuszczalnej szerokości ich rozwarcia,<br />

kompensując sumaryczne<br />

przemieszczenia, które mogłyby<br />

wystąpić w miejscach tradycyjnych<br />

przerw dylatacyjnych.<br />

W tabeli 1 podano ogólny podział<br />

przerw dylatacyjnych z uwagi<br />

na ich konstrukcje i wymagania<br />

funkcjonalne oraz występujące<br />

oddziaływania. Przedstawiono<br />

również przykłady stosowania tego<br />

typu rozwiązań w praktyce budowlanej.<br />

Wybór konstrukcji przerw dylatacyjnych<br />

związany jest przede<br />

wszystkim z ich przeznaczeniem<br />

funkcjonalnym oraz rodzajem<br />

i wielkością występujących obciążeń.<br />

Szczególnie znaczący wpływ<br />

na wybór rozwiązania technicz-<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006


KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

a)<br />

c)<br />

1 2<br />

5 6 7 8<br />

nego konstrukcji przerwy dylatacyjnej<br />

mają wielkości występujących<br />

obciążeń oddziaływujących<br />

na sąsiednie elementy obiektu<br />

wywoływane np. zmiennym obciążeniem<br />

użytkowym lub termicznym<br />

– w zależności od spodziewanych<br />

wahań temperatury i długości<br />

przyległych elementów oraz<br />

zachowanie warunku szczelności<br />

przed wpływem wilgoci lub wody<br />

pod ciśnieniem. Niektóre z wymienionych<br />

uwarunkowań omówiono<br />

szerzej w pukncie 2.3 artykułu.<br />

W zależności od sposobu kształtowania<br />

przerwy można wyróżnić:<br />

– przerwy dylatacyjne kształtowane<br />

tradycyjnie, pozostawiające<br />

zazwyczaj wolną przestrzeń pomiędzy<br />

poszczególnymi elementami<br />

lub segmentami budowli, do zabudowy<br />

której mogą być zastosowane<br />

rożne materiały, które nie są<br />

ze sobą bezpośrednio powiązane<br />

mechanicznie,<br />

– przerwy dylatacyjne wypełnione<br />

urządzeniami dylatacyjnymi, które<br />

jako całość stanowią bezpośrednio<br />

powiązaną ze sobą konstrukcję<br />

mechaniczną.<br />

2.1. Przerwy dylatacyjne kształtowane<br />

tradycyjnie<br />

Przerwy dylatacyjne kształtowane<br />

tradycyjnie stosowane są zazwyczaj<br />

w obiektach budownictwa<br />

ogólnego, w niektórych obiektach<br />

przemysłowych, w konstrukcjach<br />

zbiorników na ciecze oraz obiektach<br />

mostowych o małej rozpiętości<br />

przęseł.<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006<br />

9<br />

1<br />

2<br />

6<br />

b)<br />

d)<br />

3<br />

• Obiekty budownictwa ogólnego<br />

– Przerwy dylatacyjne ścian i stropodachów<br />

Ściany zewnętrzne tego typu<br />

budowli narażone są na wpływ<br />

temperatur zewnętrznych, działanie<br />

opadów atmosferycznych, wiatru,<br />

nieraz również na nierównomierne<br />

osiadanie. Na rysunku 1 przedsta-<br />

5<br />

6<br />

10<br />

11<br />

4<br />

wiono różne rozwiązania przerw<br />

dylatacyjnych ścian zewnętrznych<br />

według E. Cziesielskiego [4].<br />

Dylatacje budynków z elementów<br />

wielkopłytowych wykonywa-<br />

4<br />

8<br />

Rys. 2. Przykład przerwy dylatacyjnej tarczy stropodachu<br />

Piwnica<br />

1<br />

2<br />

2<br />

3<br />

7<br />

1 – izolacje powłokowe<br />

2 – ścianka dociskowa<br />

Rys. 3. Pionowa przerwa dylatacyjna ściany piwnicy [2]<br />

1<br />

Rys. 1. Rozwiązania przerw dylatacyjnych<br />

ścian zewnętrznych: a) uszczel<br />

nienie materiałem elastycznym,<br />

b) przerwa dylatacyjna wypełniona profilem<br />

uszczelniającym, c) przerwy dylatacyjne<br />

elementów wielkopłytowych,<br />

d) przerwy zabezpieczone taśmami<br />

(1 – wkładka elastyczna, 2 – masa uszczel<br />

niająca, 3 – profil uszczelniający,<br />

4 – profil zaciskowy, 5 – kanały pionowe,<br />

6 – uszczelnienie przeciwwiatrowe,<br />

7 – przestrzeń dekompresji,<br />

8 – uszczelnienie przeciwdeszczowe,<br />

9 – oddziaływania deszczu, 10 – klej,<br />

11 – taśma uszczelniająca) [4]<br />

no zazwyczaj przez ustawienie<br />

podwójnych poprzecznych ścian<br />

nośnych z przerwaniem na nich<br />

ciągłości stropów i ścian. Takie<br />

szczeliny wymagają zabezpieczenia<br />

budynku przed wnikaniem wód<br />

opadowych oraz stratami ciepła.<br />

Przerwy te muszą być jednocześnie<br />

wentylowane, co wymaga spe-<br />

1– płyty dachowe<br />

2 – warstwa poślizgowa<br />

3 – warstwa elastyczna<br />

4 – izolacja przeciwpoślizgowa<br />

5 – izolacja termiczna<br />

6 – szlichta cementowa<br />

7 – szczelina dylatacyjna<br />

8 – warstwy pokrycia<br />

cjalnego opierzenia na poziomie<br />

cokołu i dachu. Istotny problem<br />

stanowią również złącza prefabrykatów<br />

– rys. 1 c), które nie zawsze<br />

zachowują szczelność. W ścianach<br />

Piwnica<br />

1<br />

2<br />

A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

35


A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

36<br />

a) b)<br />

5<br />

4 2 3 1<br />

Propozycja konstrukcji<br />

poziomej szczeliny<br />

dylatacyjnej w murze licowym<br />

6<br />

zewnętrznych często występują<br />

przecieki, szczególnie na wyższych<br />

kondygnacjach. Jednym z powodów<br />

nieszczelności tych złącz są<br />

termiczne ruchy nie zdylatowanej<br />

tarczy stropodachowej [1]. Tarcza<br />

stropodachowa powinna mieć<br />

swobodę odkształceń względem<br />

konstrukcji budynku. Przykładową<br />

konstrukcję przerwy dylatacyjnej<br />

tarczy stropodachu przedstawiono<br />

na rysunku 2.<br />

Tradycyjne konstrukcje pionowych<br />

przerw dylatacyjnych ścian<br />

zewnętrznych budynków narażonych<br />

na parcie wody przedstawiono<br />

na rysunku 3 [2].<br />

W obiektach budownictwa ogólnego<br />

stosowane są często warstwowe<br />

ściany zewnętrzne z pustką<br />

powietrzną lub z pustką powietrzną<br />

i izolacją cieplną, bądź tylko<br />

z izolacją cieplną. Zróżnicowany<br />

wpływy temperatury zewnętrznej<br />

na warstwę licową oraz konstrukcyjną<br />

wywołuje ich niejednakowe<br />

zmiany objętościowe. Z tego powodu,<br />

niezależnie od przerw dylatacyjnych<br />

warstwy konstrukcyjnej,<br />

należy stosować również pionowe<br />

i poziome przerwy dylatacyjne<br />

w zewnętrznej warstwie wykończeniowej.<br />

Poziome szczeliny dylatacyjne<br />

warstwy licowej sytuowane<br />

są wzdłuż linii jej podparcia.<br />

W zależności od grubości warstwy<br />

zewnętrznej, maksymalne odstępy<br />

w pionie pomiędzy poziomami<br />

podparcia warstwy licowej mieszczą<br />

się w granicach od 12÷20 m.<br />

Ze względów estetycznych, szcze-<br />

40–50 mm<br />

12–20 mm<br />

1<br />

20 mm<br />

(min 15 mm)<br />

Propozycja konstrukcji<br />

pionowej szczeliny<br />

dylatacyjnej w murze licowym<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

1 – linia muru po rozszerzeniu<br />

2 – linia muru po skurczeniu<br />

3 – profil z pianki elastycznej<br />

4 – zagruntowane podłoże<br />

5 – masa uszczelniająca<br />

6 – wspornik<br />

Rys. 4. Pozioma – a) i pionowa – b) przerwa dylatacyjna w murze licowym<br />

(propozycja rozwiązania technicznego wg [5])<br />

liny te sytuowane są zazwyczaj<br />

w górnej linii poziomej otworów<br />

okiennych. W zależności od usytuowania<br />

elewacji względem stron<br />

świata, co związane jest ze zmianami<br />

intensywności nasłonecznienia,<br />

odstępy pomiędzy pionowymi<br />

szczelinami dylatacyjnymi<br />

nie mogą być większe od 7÷14 m<br />

[5]. Przykłady uszczelnienia tych<br />

przerw dylatacyjnych, podane<br />

w jednym z katalogów firmowych<br />

mocowań murów licowych, przedstawiono<br />

na rysunku 4.<br />

4<br />

4<br />

3<br />

4<br />

2<br />

2<br />

– Przerwy dylatacyjne podłóg<br />

Pomijając nadmierne ugięcia podłóg<br />

betonowych wykonywanych<br />

bezpośrednio na gruncie, wynikających<br />

zazwyczaj z osiadania same-<br />

go podłoża lub nadmiernych<br />

odkształceń niewłaściwie dobranej<br />

izolacji cieplnej, można uznać,<br />

że potrzeba wykonywania szczelin<br />

dylatacyjnych związana jest przede<br />

wszystkim ze skurczem wysychającego<br />

betonu. Siły tarcia występujące<br />

w miejscu styku podkładu betonowego<br />

z podłożem ograniczają<br />

jej swobodę odkształceń, co generuje<br />

skurczowe naprężenia wymuszone<br />

prowadzące często do ich spękań,<br />

obejmujących cały przekrój<br />

konstrukcji. W zależności od miejsca<br />

usytuowania podłogi w budowli,<br />

jej konstrukcja może składać się<br />

z kilku warstw: posadzki, podkładu,<br />

izolacji cieplnej bądź przeciwdźwiękowej<br />

oraz izolacji przeciwwilgociowych<br />

lub przeciwwodnych. Sposób<br />

rozwiązania styku między warstwą<br />

konstrukcyjną podłogi a podłożem<br />

pozwala wyróżnić:<br />

– podłogi związane z podłożem,<br />

– podłogi pływające, układane na<br />

warstwie poślizgowej.<br />

Rys. 5. Betonowa podłoga związana z podłożem: 1 – posypka piaskowa,<br />

2 – podbudowa betonowa, 3 – podkład betonowy lub żelbetowy (warstwa nośna),<br />

4 – posadzka) [6]<br />

5<br />

1<br />

5<br />

3<br />

4<br />

2<br />

2<br />

Rys. 6. Betonowa podłoga nie związana z podłożem (pływająca): 1 – podsypka<br />

piaskowa, 2 – podbudowa betonowa, 3 – warstwa poślizgowa (pozioma<br />

przerwa dylatacyjna), 4 – podkład betonowy lub żelbetowy (warstwa nośna),<br />

5 – posadzka [6]<br />

3<br />

3<br />

1<br />

1<br />

1<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006


KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

3<br />

A A<br />

a<br />

Grubość podkładu betonowego<br />

układanego na podsypce piaskowej<br />

na gruncie, spełniającego funkcje<br />

nośnej warstwy konstrukcyjnej,<br />

w zależności od wielkości i rodzaju<br />

obciążeń, mieści się zazwyczaj<br />

w granicach od 10÷40 cm. Grubość<br />

warstwy wykończeniowej tradycyj-<br />

nej posadzki mineralnej nie przekracza<br />

3–5 cm, a przy stosowaniu<br />

specjalnych trudnościeralnych<br />

materiałów kompozytowych – kilku<br />

milimetrów.<br />

Minimalna grubość podkładu układanego<br />

na warstwie poślizgowej<br />

nie powinna być mniejsza niż 12<br />

cm. Wymagania zachowania minimalnej<br />

grubości podłóg „pływających”<br />

wynikają z ograniczenia<br />

niebezpieczeństwa ich deformowania<br />

się, w następstwie niejednorodnego<br />

skurczu i wpływu<br />

temperatury. Możliwość swobody<br />

odkształceń poziomych podłogi<br />

determinuje rodzaj zastosowanej<br />

warstwy poślizgowej oraz sposób<br />

jej ułożenia. Cienkie materiały<br />

foliowe układane są na wyrównanej<br />

podbudowie betonowej<br />

o różnicy poziomu nie większej<br />

niż ±10 mm na 300 cm jej długości.<br />

W podłogach można wyróżnić<br />

następujące szczeliny: dylatacyjne,<br />

izolacyjne i przeciwskurczowe.<br />

Szczeliny dylatacyjne powinny<br />

występować w miejscach dylatacji<br />

konstrukcji budowli, w celu<br />

wyeliminowania wpływu zmian<br />

temperatury i skurczu. Szczeliny<br />

izolacyjne oddzielają podłogę<br />

od innych elementów konstrukcji:<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006<br />

b<br />

4<br />

2<br />

1<br />

2 4 5<br />

1 – podłoże konstrukcyjne<br />

2 – warstwa wierzchnia<br />

betonowa – posadzka<br />

3 – szczeliny dylatacyjne<br />

przez obie warstwy<br />

4 – szczeliny dylatacyjne<br />

warstwy wierzchniej<br />

5 – ukosowanie krawędzi [1]<br />

Rys. 7. Przerwy dylatacyjne tradycyjnej podłogi betonowej<br />

1<br />

ścian, słupów itp. W podłogach<br />

„pływających” występują również<br />

w płaszczyznach poziomych<br />

dla oddzielenia ich konstrukcji<br />

od podłoża – rysunki 5 i 6.<br />

Przebieg dylatacji podłóg betonowych<br />

układanych na stropach,<br />

poza uwarunkowaniami wynikającymi<br />

z odkształceń termiczno-<br />

-skurczowych materiału, determinuje<br />

również różnica ugięć<br />

1 – podkład żelbetowy<br />

2 – warstwa sczepna<br />

3 – posadzka betonowa<br />

4 – przerwa dylatacyjna posadzki<br />

wypełniona piaskiem<br />

5 – wypełnienie elastyczne przerwy<br />

dylatacyjnej<br />

6 – elastyczny profil z PCV<br />

7 – klej pod płytki<br />

8 – płytki trudnościeralne<br />

9 – wypełnienie elastyczne<br />

ich poszczególnych elementów<br />

konstrukcyjnych. Z tego powodu<br />

należy je sytuować wzdłuż osi<br />

głównych belek nośnych oraz<br />

w połowie rozpiętości płyt stropowych.<br />

Podłogi betonowe, z uwagi na duże<br />

wymiary w planie oraz omówione<br />

wcześniej uwarunkowania, praktycznie<br />

zawsze wymagają dylatowania.<br />

Przykład układu przerw dylatacyjnych<br />

w tradycyjnej podłodze<br />

betonowej pokazano na rysunku 7.<br />

Podłoga zdylatowana jest szczelinami<br />

obejmującymi całą jej grubość.<br />

Niezależnie należy nacinać<br />

wierzchnie warstwy, dla uporządkowania<br />

rys skurczowych. Nacięcia<br />

o szerokości do 6 mm muszą być<br />

odpowiednio głębokie, by utworzyć<br />

przekrój osłabiony na rozciąganie<br />

wywoływany skurczem.<br />

Odstęp szczelin powinien wynosić<br />

ok. 1,5 m, gdyż przy większych<br />

odstępach i zbrojonej płycie, rysy<br />

pojawiają się między nacięcia-<br />

Rys. 8. Kształtowanie przerwy dylatacyjnej posadzki betonowej słabo obciążonej<br />

z zastosowaniem profili z PCV [6]<br />

2<br />

6<br />

3<br />

4 7 8<br />

1<br />

5<br />

7<br />

5<br />

4<br />

9<br />

6<br />

1 – podkład żelbetowy<br />

2 – warstwa sczepna<br />

3 – profil elastyczny<br />

wypełniający przerwę<br />

dylatacyjną<br />

4 – wypełnienie elastyczne<br />

6 – klej pod płytki<br />

7 – płytki trudno ścieralne<br />

8 – spoiny między płytkami<br />

Rys. 9. Wypełnienie przerwy dylatacyjnej wkładkami kompresyjnymi [6]<br />

1<br />

2<br />

8<br />

3<br />

A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

37


A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

38<br />

mi i to niekoniecznie w środku<br />

odstępu między nimi. Krawędzie<br />

nacięć są szczególnie narażone<br />

na oddziaływania mechaniczne<br />

i często ulegają uszkodzeniom.<br />

Stosowane w praktyce tylko wypełnienie<br />

naciętych szczelin elastycznym<br />

silikonem względnie sztywną<br />

wkładką z PCV, nie daje pożądanych<br />

rezultatów. W przypadku<br />

występowania niewielkich obciążeń,<br />

zaleca się łagodne ukosowanie<br />

tych krawędzi, Wypełnianie<br />

nacięć w strefie głębszej może być<br />

wykonane pianką o zamkniętej<br />

strukturze porów. Wierzch szczeliny<br />

musi być wypełniony materiałem<br />

trwale elastycznym, przyklejonym<br />

do jej brzegów.<br />

Przykłady kształtowania przerw<br />

dylatacyjnych słabo obciążonych<br />

posadzek przedstawiono na rysunkach<br />

8 i 9. Górna, trudnościeralna<br />

warstwa posadzki – rysunek 8,<br />

zdylatowana została elastycznymi<br />

profilami z PCV umożliwiającymi<br />

swobodę jej odkształceń termiczno-skurczowych.<br />

Dolną część<br />

przerwy wykonano przez nacięcie.<br />

Przerwę dylatacyjną posadzki<br />

przedstawionej na rysunku 9<br />

wypełniono elastyczną jednokomorową<br />

wkładką kompresyjną.<br />

• Posadzki przemysłowe<br />

Posadzki przemysłowe są zazwyczaj<br />

obciążane ruchem wózków<br />

widłowych oraz innych pojazdów<br />

o znacznym nacisku kół. W linii<br />

przerw dylatacyjnych kształtowanych<br />

tradycyjnie, po dłuższym lub<br />

krótszym okresie eksploatacji<br />

posadzki – w zależności od wielkości<br />

nacisku kół – obserwuje się<br />

często ścinanie i miażdżenie betonu<br />

ich krawędzi. Związane jest<br />

to zazwyczaj z nierównomiernym<br />

osiadaniem poszczególnych fragmentów<br />

posadzki, podzielonych<br />

przerwami dylatacyjnymi. Na rysunkach<br />

10 i 11 przedstawiono tradycyjne<br />

rozwiązania techniczne złącz<br />

dylatacyjnych posadzek, ograniczające<br />

nierównomierne ich osiadanie.<br />

Zamiast ławy zabezpieczającej przed<br />

nierównomiernym osiadaniem kra-<br />

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

6<br />

wędzi w szczelinie dylatacyjnej – rys.<br />

10, stosuje się również połączenia<br />

„na pióro i wpust” – rys. 11.<br />

Znane są również rozwiązania<br />

polegające na wzajemnym podparciu<br />

płyt przez ułożenie bolców<br />

łączących poszczególne segmenty<br />

posadzki. Bolce mogą być<br />

kotwione w betonie dwustronnie<br />

– zabezpieczenie przed nierównomiernym<br />

osiadaniem segmentów<br />

posadzki w przypadku stosowania<br />

przerw w betonowaniu z zachowaniem<br />

ciągłości jej zbrojenia, oraz<br />

kotwione jednostronnie – w przypadku,<br />

gdy projektuje się ruchome<br />

przerwy dylatacyjne umożliwiające<br />

2<br />

5 4<br />

3<br />

1<br />

1 – podłoże gruntowe<br />

2 – ława żelbetowa<br />

3 – warstwa poślizgowa<br />

4 – płyta żelbetowa<br />

5 – szczelina dylatacyjna<br />

6 – posadzka<br />

Rys. 10. Przerwa dylatacyjna warstwy nośnej posadzki podparta ławą [1]<br />

1 – podłoże gruntowe<br />

2 – płyta żelbetowa<br />

3 – szczelina dylatacyjna<br />

4 – warstwy posadzkowe<br />

4<br />

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

swobodę przemieszczeń sąsiednich<br />

segmentów posadzki ułożonej<br />

na warstwie poślizgowej – rys. 12.<br />

W przypadku znacznych obciążeń<br />

mechanicznych krawędzi szczelin<br />

skurczowych lub dylatacyjnych,<br />

konieczne jest ich wzmocnienie<br />

odpowiednimi profilami stalowymi,<br />

a gdy występują dodatkowe<br />

uwarunkowania – stosowanie specjalnych<br />

urządzeń dylatacyjnych<br />

– pkt 2.2.<br />

• Przerwy dylatacyjne w zbiornikach<br />

na ciecze<br />

Przerwy dylatacyjne zbiorników<br />

na ciecze muszą spełniać wymóg<br />

A B<br />

Złącza kotwione Złącza dyblowe<br />

Rys. 12. Zabezpieczenie przerwy dylatacyjnej bolcami: A) – kotwionymi dwustronnie,<br />

B) – kotwionymi jednostronnie w płycie posadzki [6]<br />

3<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006<br />

2<br />

1


b<br />

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

4 5 6 7 4a<br />

3<br />

Rys. 13. Dylatacja płyty dennej zbiornika [1]<br />

~10 cm<br />

3<br />

szczelności. Z uwagi na oddziaływania<br />

termiczne wywoływane ciepłem<br />

twardnienia cementu, skurcz<br />

twardniejącego betonu, uwarunkowaniatechnologiczno-organizacyjne<br />

prowadzenia robót oraz uwarunkowania<br />

statyczno-konstrukcyjne<br />

kształtowania połączeń pomiędzy<br />

poszczególnymi ich elementami,<br />

stosuje się różne rozwiązania<br />

techniczne przerw dylatacyjnych.<br />

Przykładowe rozwiązanie konstrukcji<br />

przerwy dylatacyjnej dna zbiornika<br />

podano na rysunku 13 [1].<br />

Szczelność zbiornika przed infiltracją<br />

wody gruntowej zapewnia spe-<br />

1<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006<br />

2<br />

2<br />

miejsce tworzenia się rysy<br />

1<br />

1 – podłoże gruntowe<br />

2 – ława żelbetowa<br />

3 – taśma TEPD<br />

4 – płyta dna zbiornika<br />

5 – taśma uszczelniająca<br />

6 – wypełnienie elastyczne<br />

1 – beton wypełniający<br />

2 – wkładka z użebrowanej blachy<br />

3 – taśma uszczelniająca<br />

Rys. 14. Przykład szczelnej przerwy roboczej płyty dennej [7]<br />

0,6b<br />

0,6b<br />

0,4b<br />

0,4b<br />

1 – 1 płyta – płyta denna<br />

2 – 2 taśma – taśma uszczelniająca<br />

3 – 3 mocowanie – mocowanie taśmy<br />

3 3<br />

2 2<br />

1 1<br />

Rys. 15. Uszczelnienie połączenia<br />

płyty ze ścianą taśmą wewnętrzną [8]<br />

cjalna taśma TEPD jednostronnie<br />

profilowana, celem uzyskania przyczepności<br />

do betonu. Taśma KBS<br />

umieszczona w środku grubości<br />

płyty zapewnia szczelność zbiornika.<br />

Szczelinę dylatacyjną wypełnia<br />

się materiałem trwale elastycznym,<br />

zazwyczaj na bazie kauczuku.<br />

Na rysunku 14 podano sposób<br />

kształtowania szczelnych przerw<br />

roboczych płyt dennych [7].<br />

Poszczególne części płyty mogą<br />

być betonowane jednocześnie,<br />

z pozostawieniem pomiędzy<br />

nimi przerwy w kształcie klina.<br />

Zamknięcie przerwy dylatacyjnej<br />

1 – 1 płyta – płyta denna<br />

2 – 2 taśma – taśma zewnętrzna<br />

2 2<br />

1 1<br />

Rys. 16. Uszczelnienie połączenia<br />

płyty ze ścianą taśmą zewnętrzną [8]<br />

betonem wypełniającym następuje<br />

później, po wystąpieniu skurczu<br />

i odkształceń termicznych.<br />

Do wypełnienia przerw roboczych<br />

stosowano zazwyczaj beton zwykły<br />

o odpowiedniej szczelności.<br />

Szczelność dylatacji uzyskiwano<br />

przez ułożenie profilowanej blachy<br />

oraz taśmy uszczelniającej<br />

– rysunek 14. Obecnie można uzyskać<br />

lepsze rezultaty, wypełniając<br />

przerwy technologiczne betonem<br />

modyfikowanym żywicami syntetycznymi<br />

lub betonem ekspansywnym.<br />

Szczególne znaczenie mają przerwy<br />

robocze w miejscu połączenia<br />

ścian zbiornika z ich płytą denną.<br />

Ściany zbiorników o znacznych<br />

wymiarach w planie konstruowane<br />

są zazwyczaj jako elementy oporowe,<br />

pracujące wspornikowo.<br />

W miejscu ich połączenia z płytą<br />

denną występują więc znaczne<br />

momenty zginające. Przerwa robocza<br />

w betonowaniu sprzyja tworzeniu<br />

się poziomych rys. Celem<br />

uszczelnienia połączenia stosuje<br />

się taśmy umieszczone wewnątrz<br />

przekroju ściany – rys. 15 lub na jej<br />

powierzchni zewnętrznej – rys. 16.<br />

Rozwiązanie przedstawione na ry-<br />

sunku 15 jest lepsze. W wypadku<br />

taśm ułożonych na zewnątrz,<br />

z uwagi na wpływ deskowania,<br />

trudniej jest uzyskać dobre ich otulenie<br />

betonem. Beton w tej strefie<br />

charakteryzuje zazwyczaj większa<br />

porowatość i niejednorodność.<br />

Również w chwili usuwania deskowań<br />

możliwe jest uszkodzenie tak<br />

usytuowanej taśmy.<br />

Najczęściej występującymi uszkodzeniami<br />

ścian zbiorników są<br />

rysy pionowe wywoływane wpływem<br />

skurczu i ciepła twardnienia<br />

cementu. Nawet wysoki stopień<br />

zbrojenia poziomego nie zabezpiecza<br />

wydzielonej części ściany<br />

przed pojawieniem się rys.<br />

Szczególnie w przypadku wpływów<br />

termicznych, wymagane jest<br />

niekiedy stosowanie specjalnych<br />

zabiegów technologicznych. Na<br />

rysunku 17 przedstawiono przykładowo<br />

układ rur z przepływającą<br />

wodą, który pozwala „programo-<br />

A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

39


A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

40<br />

T[°C]<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

temperatura<br />

fundamentu<br />

1<br />

2 4<br />

temperatura<br />

ściany<br />

0<br />

-5<br />

0 1 2 3<br />

temperatura<br />

powietrza<br />

4 5 6 7<br />

czas twardnienia betonu [dni]<br />

wać” odkształcenia betonu płyty<br />

fundamentowej i ściany w strefie<br />

ich styku przez chłodzenie lub<br />

grzanie elementów o różnym<br />

stopniu przemiany cementu [9].<br />

Wstępne, lokalne podniesienie<br />

temperatury płyty fundamentowej<br />

oraz chłodzenie świeżo ułożonego<br />

betonu płyty ściennej wywołuje<br />

– po wyrównaniu się temperatur<br />

w obu elementach – efekt wstępnego<br />

sprężenia w dolnej części<br />

ściany. Eliminuje się w ten sposób<br />

rozciąganie u jej podstawy, a więc<br />

w miejscu największego wytężenia<br />

wywoływanego wpływem oddziaływań<br />

pośrednich.<br />

Celem uporządkowania zarysowań<br />

długich ścian, w ustalonych<br />

odstępach osłabia się ich przekrój<br />

– jednak w taki sposób, aby<br />

po ewentualnym powstaniu rysy<br />

zachowana została szczelność<br />

przegrody. Na rysunku 18 przedstawiono<br />

rozwiązanie polegające<br />

3<br />

Fundament<br />

70<br />

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

Ściana<br />

75<br />

punkty<br />

pomiaru<br />

temperatury<br />

rury<br />

z przepływającą<br />

wodą<br />

Rys. 17. Kontrolowane grzanie i chłodzenie elementów osadnika oczyszczalni<br />

ścieków [9]<br />

2<br />

3<br />

Przekrój pionowy Przekrój poziomy<br />

5 cm<br />

10 cm<br />

1 – ściana<br />

2 – rura uszczelniająca<br />

3 – taśma uszczelniająca<br />

rura szczelniająca ∅88 mm<br />

ściany grubości do 30 cm<br />

Rys. 18. Szczelne dylatacje ścian porządkujące układ rys [8]<br />

2<br />

rura szczelniająca ∅175 mm<br />

ściany grubości do 31÷50 cm<br />

na umieszczeniu w przekroju ściany<br />

tak zwanej rury uszczelniającej<br />

z PCV. Rura na obwodzie wyposażona<br />

jest w elementy utrudniające<br />

infiltrację wody przez ścianę<br />

po powstaniu rysy. Woda może<br />

jednak przepływać wzdłuż gładkiej<br />

powierzchni rury do fundamentu.<br />

Z tego powodu w miejscu połącze-<br />

6<br />

1<br />

4<br />

5<br />

nia ściany z fundamentem stosować<br />

należy dodatkowe uszczelnienia<br />

w postaci taśm.<br />

• Przerwy dylatacyjne w budownictwie<br />

mostów<br />

Do najważniejszych uwarunkowań<br />

wpływających na wybór konstrukcji<br />

przerw dylatacyjnych przęseł<br />

mostów należy zaliczyć: zmiany<br />

temperatury otoczenia i skurcz<br />

twardniejącego betonu, zmienność<br />

obciążeń użytkowych i montażowych<br />

oraz nierównomierne<br />

osiadanie podpór. W niektórych<br />

regionach kraju istotne są ruchy<br />

terenu wywoływane działalnością<br />

górniczą, a świata – również ruchy<br />

tektoniczne podłoża. Wynika z te-<br />

go złożoność wielu oddziaływań,<br />

które mogą występować jednocześnie,<br />

a ich wpływ na konstrukcje<br />

związany jest przede wszystkim<br />

z rozpiętością przęseł.<br />

Tradycyjne rozwiązania przerw<br />

dylatacyjnych w konstrukcjach<br />

mostowych stosowane są w przypadku<br />

przęseł o stosunkowo niewielkich<br />

rozpiętościach. Na rysunku<br />

19 przedstawiono przykładowo<br />

sposób kształtowania przerwy<br />

dylatacyjnej przęsła mostu typu<br />

„ze sznurem konopnym” [10].<br />

Tego typu rozwiązania, stosowane<br />

w przeszłości, sprawdziły się w przypadku<br />

konstrukcji o niewielkich przemieszczeniach<br />

przęseł, o długości<br />

nieprzekraczających 15 m.<br />

Przykładem rozwiązania bardziej<br />

zaawansowanego, stosowanego<br />

w przypadku, gdy przesunięcia<br />

2<br />

3<br />

1 – sznur konopny asfaltowany<br />

2 – siatka stalowa ocynkowana<br />

3 – siatka stalowa<br />

4 – blacha cynkowa<br />

5 – płyta pilśniowa<br />

6 – blacha cynkowa<br />

Rys. 19. Rozwiązanie wypełnienia przerwy dylatacyjnej mostu sznurem konopnym<br />

[10]<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006


KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

c<br />

10 5<br />

Rys. 20. Bitumiczna przerwa dylatacyjna [11]<br />

przerwy dylatacyjnej są nie większe<br />

niż 25 mm, są bitumiczne<br />

przerwy dylatacyjne. Bitumiczne<br />

przerwy dylatacyjne stanowią<br />

rodzaj specjalnej, odkształcalnej<br />

i odpornej na oddziaływanie ruchu<br />

kołowego, nawierzchni bitumicznej<br />

układanej w strefie szczeliny<br />

dylatacyjnej [11].<br />

Bitumiczne przerwy dylatacyjne<br />

mogą być stosowane w obiektach<br />

mostowych betonowych, stalowych<br />

i zespolonych, w których<br />

grubość nawierzchni bitumicznej<br />

lub betonowej mieści się w granicach<br />

od 60 do 150 mm Zazwyczaj<br />

przekrycie tego typu, sytuowane<br />

w górnej strefie przerwy, budowane<br />

jest z grysów łamanych<br />

frakcji 16/25 mm ze skał magmowych<br />

oraz lepiszcza wykonanego<br />

na bazie asfaltu modyfikowanego<br />

dodatkiem polimerów, wypełniaczy<br />

oraz substancji powierzchniowo<br />

czynnych. Przykład rozwiązania<br />

konstrukcyjnego tego typu przerwy<br />

przedstawiono na rysunku 20.<br />

Przerwy dylatacyjne o przesunięciach<br />

większych niż 25 mm powinny<br />

być zabezpieczone wodoszczelnymi<br />

urządzeniami dylatacyjnymi,<br />

zamocowanymi w konstrukcji<br />

obiektu mostowego.<br />

2.2. Urządzenia dylatacyjne<br />

Urządzenia dylatacyjne montowane<br />

pomiędzy poszczególnymi<br />

elementami konstrukcji gwarantują<br />

nie tylko założoną liczbę stopni<br />

swobody łączonych elementów,<br />

ale również przejmowanie wystę-<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006<br />

a<br />

b<br />

s<br />

kruszywo + masa zalewowa<br />

membrana<br />

stabilizator<br />

środek gruntujący<br />

izolacja<br />

gąbczasta wkładka<br />

neoprenowa<br />

warstwy<br />

nawierzchni<br />

pujących między nimi niektórych<br />

oddziaływań statycznych, z zachowaniem<br />

innych wymagań eksploatacyjnych,<br />

np. szczelności złącza.<br />

Urządzenia tego typu, nieraz<br />

o skomplikowanym układzie<br />

konstrukcyjnym, stosowane są<br />

w budownictwie ogólnym, w obiektach<br />

budownictwa komunalnego,<br />

w budownictwie przemysłowym<br />

oraz drogowym. Stosowanie urządzeń<br />

dylatacyjnych wynika zazwyczaj<br />

ze znacznych obciążeń lokalnych<br />

oddziaływujących na konstrukcje<br />

w linii przerw dylatacyjnych<br />

(np. konstrukcje posadzek),<br />

przewidywanych znacznych przemieszczeń<br />

przyległych fragmentów<br />

budowli generowanych zmianami<br />

termicznymi lub oddziaływaniem<br />

podłoża (np. przęsła mostów) oraz<br />

z przesłanek racjonalnego kształtowania<br />

schematu statycznego<br />

konstrukcji.<br />

• Urządzenia dylatacyjne w obiektach<br />

budownictwa ogólnego<br />

W ścianach i sufitach obiektów<br />

budownictwa ogólnego montuje się<br />

niekiedy proste urządzenia dylatacyjne,<br />

których elementy kotwiące<br />

ukryte są w tynkach. Elastyczna<br />

wkładka izolacyjna chroni szczelinę<br />

dylatacyjną przed przenikaniem<br />

wody. Profile te umożliwiają ograniczoną<br />

swobodę przemieszczeń<br />

poziomych sąsiednich elementów<br />

budowli w granicach 10÷150 mm<br />

oraz, dzięki ślizgowym połączeniom<br />

wkładki z profilem metalowym,<br />

również przemieszczenia<br />

pionowe, wywoływane np. nierównomiernym<br />

osiadaniem poszcze-<br />

Rys. 21. Szczegół rozwiązania przerwy dylatacyjnej ściany [12]<br />

a<br />

l<br />

b<br />

gólnych segmentów budynku.<br />

Na rysunku 21 przedstawiono<br />

przykładowo rozwiązanie techniczne<br />

tego typu urządzenia, wg karty<br />

katalogowej jednej z firm.<br />

Przedstawione rozwiązanie wypełnienia<br />

przerwy dylatacyjnej umożliwia<br />

swobodę przemieszczeń poziomych<br />

sąsiednich elementów w granicach<br />

10±5 mm. W zależności<br />

od innych specyficznych wymagań,<br />

np. higienicznych – koniecznych<br />

w obiektach szpitalnych – oferowane<br />

są rozwiązania zapewniające<br />

łatwość utrzymania czystości,<br />

odporność na ścieranie, wpływy<br />

termiczne oraz chemiczne.<br />

Na rysunku 22 przedstawiono<br />

przykład urządzenia dylatacyjnego<br />

zastępującego funkcje pojedynczych<br />

– tradycyjnych trzpieni,<br />

przenoszących siły poprzeczne,<br />

ale generujących jednocześnie<br />

znaczne naprężenia dociskowe<br />

na beton w miejscu ich kotwienia.<br />

Przedstawione urządzenie dylatacyjne<br />

– z podwójnymi trzpieniami,<br />

A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

41


A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

42<br />

1 – trzpienie<br />

2 – żebro<br />

3 – podkładka dociskowa<br />

4 – płytka zamykająca tuleje<br />

1<br />

5 – tuleje poślizgowe<br />

6 – poprzeczne trzpienie kotwiące<br />

7 – głowica stabilizująca montaż<br />

urządzenia w deskowaniu<br />

Rys. 22. Podwójne trzpienie dylatacyjne [13]<br />

1<br />

kierunki przesuwu stropów<br />

1 – trzpienie dylatacyjne<br />

Rys. 23. Możliwości przemieszczeń<br />

stropów [13]<br />

umożliwiają tylko przesuw podłużny<br />

sąsiednich elementów budowli<br />

– rysunek 22, ale na rynku oferowane<br />

są również inne podobne<br />

urządzenia umożliwiające jednocześnie<br />

przesuw poprzeczny,<br />

z możliwością obrotu łączonych<br />

elementów.<br />

Urządzenia te stosowane są<br />

w miejscach, w których wymagane<br />

jest przeniesienie znacznych<br />

sił poprzecznych, m.in.: pomiędzy<br />

płytami betonowymi, pomiędzy<br />

stropem i ścianą, w złączach podciągów<br />

ze słupami. Według informacji<br />

katalogowych [13], typoszereg<br />

tego typu urządzeń umożliwia<br />

przejmowanie sił poprzecznych<br />

w granicach 10÷617 kN, w zależności<br />

od szerokości szczeliny dylatacyjnej.<br />

Maksymalne przemieszczenia<br />

podłużne złącza mieszczą<br />

się w granicach 120÷360 mm.<br />

W katalogu brak jest informacji<br />

dotyczących dopuszczalnych ką -<br />

2<br />

3<br />

Przesuw pod u ny<br />

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

tów obrotów poszczególnych czę ś -<br />

ci budowli w płaszczyźnie poziomej.<br />

Możliwości względnych przemieszczeń<br />

poszczególnych segmentów<br />

budynku przedstawia<br />

rysunek 23.<br />

• Urządzenia dylatacyjne posadzek<br />

przemysłowych<br />

Kształtowanie „tradycyjnych przerw<br />

dylatacyjnych” w posadzkach przemysłowych<br />

obciążonych oddziaływaniem<br />

wózków widłowych oraz<br />

regałami magazynowymi, szczególnie,<br />

gdy można spodziewać się<br />

nierównomiernego ich osiadania,<br />

prowadzi zazwyczaj do szybkiego<br />

ich uszkodzenia. W podłogach<br />

central handlowych – punktów<br />

logistycznych dystrybucji towarów,<br />

„supermarketach”, hal targowych<br />

oraz innych pomieszczeń narażonych<br />

na znaczne obciążenia oraz<br />

ich zmienność w okresie użytkowania,<br />

konieczne jest stosowanie<br />

przerw dylatacyjnych o specjalnej<br />

konstrukcji. Rozwiązania te, droż-<br />

7<br />

6<br />

4<br />

5<br />

sze od powszechnie wykonywanych<br />

prostych przerw dylatacyjnych,<br />

nie wymagają jednak wysokich<br />

nakładów na ich utrzymanie<br />

w okresie eksploatacji obiektu.<br />

Rysunek 24 przedstawia przykładowe<br />

rozwiązanie techniczne przerwy<br />

dylatacyjnej, umożliwiające<br />

przejmowanie typowych obciążeń<br />

jednostek jezdnych w płaszczyźnie<br />

pionowej (nacisk kół) i poziomej<br />

(hamowanie).<br />

• Dylatacyjne urządzenia mostowe<br />

Dylatacyjne urządzenia mostowe<br />

stosowane są w obiektach<br />

o dużych rozpiętościach przęseł,<br />

w miejscach przerw dylatacyjnych<br />

narażonych na znaczne obciążenia<br />

mechaniczne oraz termiczne.<br />

Specjalne rozwiązania stosowane<br />

są w przypadku możliwości występowania<br />

dodatkowych oddziaływań<br />

sejsmicznych. Ogólny podział<br />

tych urządzeń obejmuje: rozwiązania<br />

techniczne otwarte – przepuszczające<br />

wodę oraz konstrukcje<br />

wodoszczelne.<br />

– Urządzenia dylatacyjne otwarte<br />

Urządzenia tego typu nie są obecnie<br />

montowane w nowych obiektach<br />

mostowych, choć występują<br />

licznie w obiektach wznoszonych<br />

wcześniej, eksploatowanych już<br />

przez wiele lat [10]. Wcześniej<br />

montowane urządzenia z blachą<br />

przesuwną, niszczone dynamicznym<br />

oddziaływaniem kół pojazdów,<br />

zastąpione zostały w okresie<br />

późniejszym urządzeniami<br />

Rys. 24. Przykład rozwiązania przerwy dylatacyjnej mocno obciążonej podłogi [12]<br />

l<br />

a<br />

b<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006


KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

z pogrubionymi płytami przesuwnymi<br />

oraz urządzeniami z płytami<br />

segmentowymi. Przykład rozwiązania<br />

urządzenia dylatacyjnego,<br />

umożliwiającego zarówno przesuw<br />

poziomy, jak i obrót w płaszczyźnie<br />

pionowej generowany<br />

naciskiem kół pojazdów, podano<br />

na rysunku 25 [10].<br />

Urządzenia dylatacyjne z płyt segmentowych<br />

umożliwiają znaczne<br />

przemieszczenia swobodne<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006<br />

1<br />

a b c<br />

4<br />

2<br />

5<br />

3<br />

1 – płyta<br />

2 – podpórka<br />

3 – uszczelnienie<br />

4 – sprężyna<br />

5 – kotew<br />

Rys. 25. Mostowe urządzenie dylatacyjne otwarte z płytą przesuwną [10]<br />

a b<br />

Rys. 26. Kompaktowe urządzenie dylatacyjne [14]<br />

X<br />

�<br />

Y<br />

Y<br />

X<br />

s<br />

uy<br />

wkładka neoprenowa<br />

profil stalowy<br />

beton polimerowy<br />

d<br />

sworznie<br />

sąsiednich elementów, wymagają<br />

jednak bardzo starannej obsługi<br />

technicznej w okresie eksploatacji<br />

obiektu: czyszczenia, smarowania<br />

przegubów, kontroli zamocowań<br />

oraz ochrony antykorozyjnej [10].<br />

Wad tych pozbawione są wodoszczelne<br />

urządzenia dylatacyjne,<br />

a szczególnie ich współczesne<br />

rozwiązania: kompaktowe i blokowe<br />

oraz segmentowe urządzenia<br />

dylatacyjne.<br />

Rys. 27. Schemat przemieszczeń modułowego urządzenia dylatacyjnego [15]<br />

�<br />

ux<br />

uq<br />

u z<br />

– Kompaktowe i blokowe urządzenia<br />

dylatacyjne zamknięte<br />

Kompaktowe urządzenia dylatacyjne<br />

z elastomerowymi profilami usz -<br />

czelniającymi, montowanymi we<br />

wnękach profili stalowych, umożliwiają<br />

przemieszczenia sąsiednich<br />

elementów w trzech kierunkach osi<br />

XYZ do ok. ± 25 mm. Urządzenia<br />

te montowane są w płytach żelbetowych<br />

obciążonych ruchem pieszych<br />

– w przypadku kładek, oraz<br />

taborem samochodowym w przypadku<br />

ramp i parkingów (maksymalne<br />

dopuszczalne obciążenie<br />

1 koła od 7,5 kN – samochody<br />

osobowe, do 50 kN – samochody<br />

ciężarowe). Przykład rozwiązania<br />

technicznego wypełnienia przerwy<br />

dylatacyjnej tego typu urządzeniem<br />

podano na rysunku 26.<br />

Blokowe urządzenia dylatacyjne<br />

umożliwiają przemieszczenia<br />

poziome do około 300 mm oraz<br />

ograniczone przemieszczenia<br />

pionowe i obrót w miejscu przerwy<br />

dylatacyjnej. Można montować<br />

je w mostach o konstrukcji<br />

stalowej, zespolonej i żelbetowej.<br />

Budowane są zazwyczaj z elastomeru<br />

łączonego z elementami<br />

stalowymi. Elementami podatnymi<br />

na odkształcenia są „bloki<br />

elastomeru lub gumy” połączone<br />

z dwoma płytami metalowymi<br />

[14].<br />

– Modułowe urządzenia dylatacyjne<br />

Modułowe mostowe urządzenia<br />

dylatacyjne umożliwiają złożone<br />

przemieszenia sąsiednich elementów,<br />

zazwyczaj we wszystkich kierunkach.<br />

Stanowią mechanizmy<br />

wewnętrznie geometrycznie zmien-<br />

A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

43


A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E<br />

<strong>44</strong><br />

Pętla � 20 mm<br />

Blacha kotwy Uszczelnienie<br />

ne, odkształcające się swobodnie<br />

pod wpływem przemieszczeń przęseł<br />

mostu i zachowujące wymaganą<br />

sztywność pod wpływem obciążeń<br />

wywoływanych przejazdem<br />

pojazdów mechanicznych. Cechą<br />

charakterystyczną tego typu urządzeń<br />

jest podział całkowitego<br />

przemieszczenia, obciążającego<br />

przerwę dylatacyjną, na przemieszczenia<br />

kilku modułów urządzenia<br />

dylatacyjnego – rys. 27.<br />

Wśród modułowych urządzeń dylatacyjnych<br />

konstrukcji mostowych<br />

wyróżnić można: urządzenia jedno-<br />

i wielomodułowe. Urządzenia jednomodułowe<br />

umożliwiają swobodę<br />

przemieszczeń poziomych<br />

do około 120 mm, urządzenia<br />

wielomodułowe – nawet do kilku<br />

metrów. Poza zachowaniem swobody<br />

przemieszczeń, urządzenia<br />

te zachowują szczelność oraz<br />

odporność na wpływy środowiska.<br />

Przykład konstrukcji prostego,<br />

jednomodułowego urządzenia<br />

dylatacyjnego podano na rysunku<br />

28. Urządzenie to zbudowane jest<br />

z dwóch beleczek skrajnych, elastomerowego<br />

profilu uszczelniającego<br />

oraz elementów kotwiących.<br />

Poza wymienionymi klasycznymi<br />

urządzeniami dylatacyjnymi,<br />

w konstrukcjach mostów stosuje<br />

się: urządzenia dylatacyjne<br />

membranowe, urządzenia dylatacyjne<br />

blokowo-uszczelkowe oraz<br />

urządzenia dylatacyjne palczaste<br />

z uszczelkami. Bardziej szczegóło-<br />

KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIAŁY<br />

Wkładka neoprenowa<br />

Profil stalowy<br />

Pręty � 16 mm<br />

Zbrojenie � 16 mm<br />

Rys. 28. Przykład rozwiązania jednomodułowego urządzenia dylatacyjnego [15]<br />

wą charakterystykę wymienionych<br />

urządzeń znaleźć można w monografii<br />

K. Germaniuka [10].<br />

3. Podsumowanie<br />

Przedstawiony przegląd rozwiązań<br />

technicznych przerw dylatacyjnych<br />

stosowanych w budownictwie<br />

ogólnym i komunalnym,<br />

a także w budownictwie przemysłowym<br />

i mostowym, wskazuje<br />

na ich różnorodność, wynikającą<br />

zarówno z wielu przejmowanych<br />

funkcji i rodzaju występujących<br />

obciążeń, oraz – co należy<br />

podkreślić – z dokonującego się<br />

szybko postępu technicznego.<br />

Coraz częściej w miejsce przerw<br />

dylatacyjnych kształtowanych tradycyjnie,<br />

wprowadza się urządzenia<br />

dylatacyjne o złożonym układzie<br />

mechanicznym. Tendencji tej<br />

sprzyja powszechne wprowadzanie<br />

do produkcji budowlanej betonów<br />

wysokowartościowych, o bardzo<br />

dużych wytrzymałościach i dużej<br />

odporności na oddziaływanie środowisk<br />

agresywnych. Możliwość<br />

przejmowania przez beton dużych<br />

obciążeń lokalnych, szczególnie<br />

w miejscu docisku, skłania do stosowania<br />

bardziej zaawansowanych<br />

technologii scalania elementów<br />

w ustrój budowlany. Postęp ten jest<br />

szczególnie widoczny w budownictwie<br />

komunalnym, przemysłowym<br />

i drogowym. Niektóre urządzenia<br />

dylatacyjne, montowane w miejscu<br />

łączenia poszczególnych elementów<br />

konstrukcji, przejmują funkcje<br />

węzłów, z jasno określonym schematem<br />

statycznym. Z tego względu<br />

trwałość tych urządzeń powinna<br />

dorównywać trwałości wznoszonej<br />

konstrukcji.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

[1] Kiernożycki W., Adamczyk A., Naprawa<br />

i uszczelnianie dylatacji w konstrukcjach<br />

żelbetowych. Materiały XIII Ogólnopolskiej<br />

Konferencji WPPK, tom 1, s. 99–114.<br />

Ustroń 1998<br />

[2] Praca zbiorowa, Porady techniczne przy<br />

remoncie budynków, tom 2 – dylatacje.<br />

WACETOP, Warszawa, 1998<br />

[3] Hampe E., Behälter. Beton-Kalender 1986,<br />

Teil II, z. 671–8<strong>33</strong>. Verlag für Architektur und<br />

technische Wissenschaften – Ernst &Sohn,<br />

Berlin, 1986<br />

[4] Linder R., Baukörper aus<br />

wasserundurchlässigem Beton. Beton-<br />

Kalender 1986, Teil II, z. 487–550. Verlag für<br />

Architektur und technische Wissenschaften<br />

- Ernst &Sohn, Berlin, 1986<br />

[5] Katalog Jordahl, Systemy dla murów<br />

licowych. DKGmbH, 1998<br />

[6] Kiernożycki W., Adamczyk A., Dylatacje<br />

konstrukcji podług przemysłowych.<br />

„Materiały Budowlane” Nr 9/1998, s. 74–77<br />

[7] Cziesielski E., Friedmann M.,<br />

Gründungsbauwerke aus wasser undurchlässigem<br />

Beton. „Bautechnik”, 4/1985,<br />

s. 113–122<br />

[8] Wisslicen H., Hillemeier B., Arbeits- und<br />

Scheinfugen in Stahlbetonkonstruktionen.<br />

„Beton- und Stahlbetonbau”, 85/1985,<br />

z. 141–147, 176–179<br />

[9] Staffa M., Zur Vermeidung<br />

von hydrationsbedingten Rissen<br />

in Stahlbetonwänden. Beton und<br />

Stahlbetonbau, 89/1994, z. 273–276<br />

[10] Germaniuk K., Prognozowanie trwałości<br />

eksploatacyjnej mostowych urządzeń<br />

dylatacyjnych. IBDM, zeszyt <strong>44</strong>/1996<br />

[11] Deska R., Dylatacje TARCO – 12 lat<br />

doświadczeń. www.tarcopol.com.pl<br />

[12] Strony internetowe: www. Dylatacje.pl/<br />

html/katalogi/1_migua., wrzesień 2005<br />

[13] Katalog Jordahl, Podwójne trzpienie<br />

dylatacyjne – JORDAHL. DKGmbH, 1998<br />

[14] Aprobata Techniczna IBDiM Nr AT/2000-<br />

04-0962, Profile do budowy urządzeń<br />

dylatacyjnych kompaktowych MAURER typ<br />

K30 i K50, Warszawa, 2000<br />

[15] Aprobata Techniczna IBDiM<br />

Nr AT/20001-04-0985, Mostowe modułowe<br />

urządzenia dylatacyjne o konstrukcji<br />

rusztowej MAURER typ D80 – D960,<br />

Warszawa, 2001<br />

Skrócona wersja referatu „Naprawa<br />

i uszczelnianie przerw dylatacyjnych<br />

konstrukcji żelbetowych”, wygłoszonego<br />

na Konferencji WPPK 2006,<br />

Ustroń, 2006 r.<br />

PRZEGLĄD BUDOWLANY 12/2006

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!