Температурные деформации стеновых панелей ЖБИ

Тема температурных деформаций и перемещений железобетонных конструкций в стыках под воздействием переменных температур, является одной из сложнейших в крупнопанельном домостроении.

Серьезные изменения температуры наружных конструкций и ее перепадов по всей толщине панели способны вызывать соответствующие деформации:

• изменение линейных размеров ЖБИ в плоскости самой панели
• выгибы из плоскости панелей

Анализ деформаций наружных и внутренних слоев железобетонных ограждающих конструкций выявляет наличие напряжений сжатия в более теплом слое и растягивающих в более холодном. Проще говоря, прогретый слой плиты всегда длиннее и растягивает собой холодный слой, в результате чего, стеновая панель естественно выгнется. Деформированное состояние панели в данном случае представляется в виде сферы, выгнутой в сторону нагретой  поверхности. Вследствие различной степени закрепления панели по длине ее сторон и несимметричности проемов сфера эта неправильная. Этот процесс, в полной мере характерен как  для однослойных, так и для жестко соединенных трехслойных панелей.

• Абсолютные значения деформаций прямо пропорциональны величине перепада температуры и квадрату длины панели.
•  Линейные значения увеличения размеров плиты, в каждом конкретном случае, сильно зависят от материалов, применяемых производителем ЖБИ

Изменение линейного размера бетона под действием температуры характеризуется линейным коэффициентом теплового (температурного) расширения. Средний температурный коэффициент линейного расширения бетона 10*10¯6. Но в действительности этот коэффициент колеблется в зависимости от состава бетона и свойств составляющих материалов. С увеличением содержания цементного камня коэффициент линейного расширения увеличивается. Бетон на граните имеет коэффициент линейного расширения 9,8*10¯6 бетон на керамзите - 7,4*10¯6, а бетон на известняке - 8,6*10 6. Что касается арматуры, то Сталь и бетон, как  основные составляющие любой железобетонной конструкции, имеют достаточно близкие коэффициенты температурного расширения. Этим обеспечиваются не существенные изначальные напряжения, и отсутствие скольжения арматуры, как на этапе производства ЖБИ, так и в условиях его нормальной эксплуатации.

В летний период, суточное колебание температурных железобетонных ограждающих конструкций, не защищенных от солнечной радиации, может превышать 30 градусов, что сопровождается серьезными температурными деформациями.

Специальными исследованиями установлено, что при нагревании до 42°С опытная трехслойная стеновая панель из бетона марки 200 длиной 3 м удлиняется на 2,5 и прогибается на 2,73 мм. При таких деформациях  исчерпывается предел прочности бетона и образуются трещины на холодной (не нагреваемой) поверхности.