اکثر مواد ساختمانی مانند بتن و فولاد، هنگام گرم شدن دچار انبساط حجمی می شوند. گرچه این ویژگی در برخی مواد نادر دیده نمی‌شود، اما در سازه ها، افزایش حجم مصالح بر اثر دما پدیده ای رایج و تأثیرگذار است. این تغییر ابعادی می تواند منجر به ایجاد تنش و آسیب در سازه شود، به همین دلیل درز انبساط طراحی می شود تا از انتقال نیرو به اجزای مجاور و بروز خرابی جلوگیری کند. در ادامه با نحوه عملکرد، ابعاد و محل مناسب تعبیه درز انبساط آشنا خواهید شد.
درز انبساط به منظور جلوگیری از انتقال تنش ها و فشارهای ناشی از افزایش دما و انبساط مصالح، میان اجزای سازه و ساختمان های مجاور تعبیه می شود. این فاصله کنترل شده، نقش مهمی در کاهش خطر آسیب های ساختاری ناشی از تغییرات حرارتی ایفا می کند. استفاده از درز انبساط به ویژه در پروژه های راه سازی و پل سازی که اهمیت بسیار زیادی دارند، رایج است.
در واقع درز انبساط به صورت یک فاصله چند سانتی متری بین ساختمان جدید و سازه های مجاور ایجاد می شود تا هنگام انبساط مصالح، از انتقال نیرو و فشار به ساختمان های اطراف جلوگیری کند.
درز انبساط در پل و ساختمان یکی از اجزای غیر سازه ای است که با هدف جبران انبساط و یا حتی کاهش حجم ساختمان طراحی می شود. نحوه نصب درز انبساط و اجرای آن در ساختمان و پل از قوانین خاصی پیروی می کند. بدون شک، اجرای چنین اجزای حساسی به دانش و تجربه بالای مهندسان مجری بستگی دارد.
در سازه هایی مانند پل از درز انبساط به منظور جلوگیری از خزش و جمع شدگی بتن، جلوگیری از نشت فونداسیون، جلوگیری از کوتاه شدگی الاستیکی ناشی از پیش تنیدگی و فشار ناشی از تورم بتن و مصالح دیگر استفاده می شود. اجرای انواع درز انبساط در پل نیازمند رعایت مراحل فنی دقیق و استفاده از تجهیزات تخصصی است. در ادامه مراحل اصلی اجرای این عملیات آورده شده است:
برش سطح آسفالت پل با ماشین آلات مخصوص جهت آماده سازی بستر برای اجرای درز انبساط، با لحاظ کردن ضخامت گروت انجام می گیرد.
آسفالت سطحی در محل مشخص، برش داده شده و تخریب می‌شود تا به عمق مناسب جهت تعبیه درز انبساط برسیم.
قالب گذاری یا استفاده از فوم مخصوص با توجه به مشخصات فنی طرح انجام می شود تا اندازه گپ درز، کنترل شود.
با استفاده از روش کاشت میلگرد (Anchor Planting)، آرماتورها در محل مناسب نصب می شوند و آماده گروت ریزی می گردند.
محل مورد نظر رطوبت دهی شده و با چسب های مخصوص (مانند چسب آراکس) پوشش داده می شود تا چسبندگی مناسب بین گروت و بستر ایجاد شود.
گروت ریزی با استفاده از ویبراتور انجام می شود تا حباب های هوا خارج شده و گروت به طور کامل به لایه های زیرین نفوذ کند. در انتها سطح گروت با ماله صاف می شود.
گروت ریزی باید به طور کامل عمل آوری (کیورینگ) شود تا استحکام نهایی آن تضمین گردد. در ادامه، محل های نصب انکرها علامت گذاری و با دقت برای سوراخ‌کاری آماده می شوند.
بولت ها با استفاده از چسب هیلتی (Hilti) در محل های از پیش سوراخ شده کاشته می شوند.
سطح درز با چسب سیکادور پوشانده شده و سپس عملیات عایق کاری انجام می شود. در این مرحله، جانمایی فلاشینگ نیز در نظر گرفته می شود تا در صورت ورود آب به درز، امکان تخلیه مناسب آن فراهم گردد.
در مرحله پایانی، لاستیک درزگیر در محل نصب شده و ماستیک (مواد پرکننده الاستیک) برای درزبندی نهایی استفاده می شود.
همانند بخش های مختلف پروژه های عمرانی، اجرای درز انبساط هم اصولی دارد که حتما باید رعایت شود. در ادامه بعضی از مهم ترین اصول اجرای درز انبساط را بررسی می کنیم.
این مسئله که درز انبساط ساختمان دقیقا باید در کجا و چگونه نصب شود، به عوامل مختلفی همچون شرایط آب و هوایی، نوع مصالح، ارتفاع ساختمان و تعداد طبقات بستگی دارد. طبق مقررات ملی ساختمان، به ویژه در مبحث ۱۵ (درزهای انبساط)، برای ساختمان هایی با ارتفاع بیش از ۵۰ متر و همچنین در ساختمان هایی که نسبت طول به عرض آن ها از یک سوم بیشتر باشد، استفاده از درز انبساط الزامی است. در این شرایط، طراح باید با توجه به ویژگی‌های سازه و تجربه خود، مکان و ابعاد مناسب برای نصب درز انبساط را تعیین کند تا از آسیب های ناشی از انبساط و انقباض جلوگیری شود.
درز انبساط بتن کف و فونداسیون سازه به دلیل کاهش تغییر حجم ناشی از حرارت و رطوبت انجام می گیرد. درز انبساط در کف جاده ها و گذرگاه ها باید از جنس مواد الاستیکی باشد و روی آن با آسفالت پوشانده شود. جالب است بدانید یکی دیگر از وظیفه های مهم درز انبساط در فونداسیون و کف، کنترل ارتعاشات و لرزش ها است.
سیستم گرمایش از کف نیازمند تعبیه 12 سانتی متر درز انبساط است. در سیستم گرامیش از کف، از عبور آب گرم داخل لوله ها در کف ساختمان استفاده می شود. در این حالت، آب گرم باعث منبسط شدن بتن شده و باعث ترک برداشتن کف و یا سوار شدن سرامیک ها و سنگ کاری های کف ساختمان روی هم می شود. بنابراین برای جلوگیری از بروز چنین اتفاقاتی بهتر است از درز انبساط در کف استفاده کرد.
پشت بام و دیوار محوطه همیشه در معرض آب و هوای بیرونی قرار می گیرد. به همین دلیل، استفاده از درز انبساط موزاییک بام و دیوار محوطه اهمیت پیدا می کند. چرا که تابش مستقیم و مداوم نور خورشید به موزاییک های بام و محوطه باعث افزایش حجم و منبسط شدن بتن می شود و موزاییک ها را از هم جدا می کند.
پوشش درز انبساط برای تحمل بارهای وارده ناشی از زلزله، طوفان و تغییرات دمایی از اهمیت زیادی برخوردار است. بر اساس نظر طراح سازه، می توان از انواع مختلف پوشش ها برای طراحی و اجرای درز انبساط استفاده کرد. به عنوان مثال، درز انبساط لاستیکی، آلومینیومی و ترکیب لاستیکی و آلومینیومی از جمله پوشش های رایج هستند که بسته به جنس مواد، قیمت نهایی پروژه می تواند متفاوت باشد. برای مثال، قیمت آهن آلات و آلومینیوم معمولاً بالاتر از مواد لاستیکی است. عواملی همچون قیمت درز انبساط، نوع متریال پوشش، رنگ، میزان پوشش و سختی آن می توانند تأثیر قابل توجهی بر هزینه نهایی پروژه داشته باشند.
فاصله استاندارد درز انبساط در بخش های مختلف ساختمان و دیوار محوطه باید بین ۲۰ تا ۵۰ میلی متر باشد. عوامل مختلفی نظیر شرایط آب و هوایی محیط و میزان تأثیرگذاری آن بر انبساط و انقباض مصالح ساختمانی، نقش مهمی در تعیین این فاصله دارند. در فرآیند محاسبه درز انبساط ساختمان، طراح باید با در نظر گرفتن نوع مصالح، دمای حداکثر و حداقل منطقه، و ویژگی های سازه ای، ابعاد مناسب درز انبساط را برای هر بخش از ساختمان به طور دقیق مشخص کند.
درز انبساط، درز انقباض و درز انقطاع هر سه به منظور جلوگیری از آسیب های ناشی از تغییرات ابعادی ساختمان ها به دلیل عوامل مختلف طراحی می شوند، اما تفاوت های اساسی با یکدیگر دارند. تفاوت درز انبساط و انقباض در نوع واکنش آن‌ها به تغییرات دمایی است. درز انبساط به منظور مقابله با انبساط مواد سازه ای ناشی از تغییرات دما و شرایط محیطی ایجاد می شود و به سازه این امکان را می دهد که بدون ترک خوردگی یا آسیب به انبساط خود ادامه دهد. در مقابل، درز انقباض برای جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از انقباض مواد در اثر سرمای هوا یا خشک شدن طراحی می شود. این درزها معمولاً در محل هایی که مواد ساختمانی ممکن است در اثر کاهش دما کوچک شوند، قرار می گیرند.
از سوی دیگر، تفاوت درز انبساط و انقطاع در این است که درز انقطاع به منظور جداسازی و ایجاد فاصله فیزیکی بین دو بخش از ساختمان استفاده می شود، تا در صورت بروز مشکلات ساختاری مانند نشست متفاوت دو بخش، هیچ گونه تاثیر منفی بر هم نگذارند. به طور کلی، درزهای انبساط و انقباض به تغییرات حرارتی و فیزیکی مواد پاسخ می دهند، در حالی که درز انقطاع بیشتر برای کنترل نشست های مختلف یا تفاوت های ساختاری طراحی می شود.
سوالات متداول
حداکثر طول مجاز ساختمان بدون نیاز به درز انبساط، معمولاً ۴۵ تا ۵۰ متر است. این مقدار بسته به شرایط اقلیمی، نوع مصالح و آیین نامه های مربوط، ممکن است متفاوت باشد.
استفاده از پوشش به جهت جلوگیری از ورود آب و حشرات به داخل درز انبساط و جلوگیری از به خطر انداختن وظیفه درز انبساط ضروری است.
خیر درز انقطاع برای جلوگیری از انتقال بار یک سازه به سازه دیگر به دلیل لرزش ساختمان در اثر اعمال بارهای خارجی و درز انبساط برای جلوگیری از انتقال بار و خرابی ناشی از افزایش حجم و حرارت دیدن مصالح است.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.