Czym jest dylatacja konstrukcyjna i kiedy ją stosować?

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak budynek o dużej rozpiętości może wytrzymać trzęsienie ziemi? Dylatacja budynku, która łączy dwie istotne części, zwiększa odporność konstrukcji na takie zjawiska. Umożliwia także między innymi wzajemne przemieszczenie lub obrót oddzielonych części budowli, oczywiście jedynie w ograniczonym zakresie. Kolejną konsekwencją wykonania dylatacji może być zmiana tzw. układu statycznego oznaczająca inny sposób pracy elementu.

Ze względu na ocieplenie i ochłodzenie spowodowane zmianami sezonowymi lub innymi źródłami ciepła, ściany budynków i płyty betonowe rozszerzają się lub kurczą. Struktury te pękały w warunkach wywołanych naprężeniami, dopóki nie pojawiła się dylatacja budynku. Wyjaśnijmy, co to jest dylatacja konstrukcyjna i kiedy ją stosować.

Co to jest dylatacja? Jakie mamy jej rodzaje?

Dylatacja to celowo wykonana szczelina, której zadaniem jest oddzielenie różnych elementów budynku. Dzięki temu każdy z nich samodzielnie przenosi obciążenia, co minimalizuje ryzyko powstawania przeciążeń, odkształceń czy pęknięć. Różnica między budynkami, w których zastosowano dylatacje, a takimi bez wykorzystania tego rozwiązania byłaby widoczna głównie na płaszczyźnie wytrzymałości i trwałości obydwu z nich.

Złącze dylatacyjne (złącze ruchome) to zespół utworzony w celu bezpiecznego trzymania części razem, przy jednoczesnym bezpiecznym pochłanianiu drgań w celu umożliwienia ruchu w wyniku osiadania gruntu bądź aktywności sejsmicznej.

Przerwa dylatacyjna pozwala uwzględnić ruchy spowodowane różnymi czynnikami, na przykład zmianami temperatury, wilgotności, osiadania gruntu czy aktywności sejsmicznej. Dzieli ona długie płyty betonowe na kilka sekcji, zapobiegając rozprzestrzenianiu się drgań na inne elementy budynku.

Główny podział dylatacji rozróżnia jej dwa rodzaje: powierzchniowa i konstrukcyjna. Dylatację możemy jednak podzielić także ze względu na obszar, w którym zostały zastosowane, na przykład na dylatacje ścian, dylatacje stropów czy dylatacje posadzek.

Dylatacja konstrukcyjna

Polega na pionowym oddzieleniu elementów konstrukcyjnych, dzięki czemu osiadają one w prawidłowy i bezpieczny sposób. Zawdzięczamy jej redukcje szkodliwego wpływu czynników takich jak przenoszenie obciążeń, co oznacza, że minimalizuje ona ryzyko powstawania nieprawidłowych odkształceń. Ten rodzaj dylatacji należy zastosować przy tworzeniu fundamentu oraz wprowadzaniu różnego rodzaju zmian w konstrukcji budynku. Jest szczególnie istotna przy wykonywaniu rozległych budowli czy długich odcinków poziomych.

Dylatacja powierzchniowa

Do najczęściej stosowanych należy zaliczyć dylatacje fundamentu czy wylewki podłogowej, która wykonywana jest, aby zapobiec pękaniu. Wylewka posiadająca niezabezpieczone pęknięcie może być powodem późniejszego niszczenia posadzki. Ich zadaniem jest także zrównoważenie naprężeń wynikających z różnicy temperatur oraz oddziaływania podłoża. Wyróżniamy wśród nich na przykład takie przerwy jak dylatacja termiczna lub pozorna.

Pierwsza z nich związana jest z niwelowaniem powstawania odkształceń termicznych. Umożliwia kompensację prężenia materiału wywołanego przez różnicę temperatur, dzięki czemu zapobiega odkształceniom. Dylatacja termiczna najczęściej znajdzie zastosowanie przy wykonywaniu takich powierzchni jak wylewka balkonowa bądź tarasowa.

Natomiast dylatacja pośrednia (pozorna) wykonywana jest w linii przejścia między pomieszczeniami. Podczas układania podkładu podłogowego dzieli się go na mniejsze pola rozdzielone dylatacjami. Następnie, po zatarciu, powstaje gładka powierzchnia ze szczeliną dylatacyjną w środku. W efekcie czego powstaje podział podkładu na części, a także stworzenie układu mniejszych płyt.

Kiedy stosować dylatację?

Przerwa dylatacyjna sprawia, że budowla zachowuje się jak dwie lub więcej oddzielnych struktur. Oddzielenie konstrukcji środkowej ma na celu złagodzenie naprężeń materiałów budowlanych spowodowanych ruchami budynku. Ruchy budynku są wywoływane przede wszystkim przez:

• zmiany temperatury
• kołysanie spowodowane wiatrem
• zdarzenia sejsmiczne
• ugięcie obciążenia statycznego

Zastosowanie dylatacji znajdzie więc uzasadnienie w każdej sytuacji, w której chcemy zapobiec pęknięciom, odkształceniom, zarysowaniom na posadzkach, stropach czy ścianach. Różnicę między budynkami z wykorzystaniem dylatacji a tych, które nie posiadają tego rozwiązania widać już na pierwszy rzut oka, patrząc na ich estetykę (np. pęknięcia w ścianach).

Dylatacja budynku, a ochrona przeciwpożarowa

Podłogi, ściany i sufity budynku są podzielone na pół dylatacjami, które również przecinają konstrukcję. Jeśli otwory dylatacyjne nie zostaną odpowiednio uszczelnione ognioodpornymi systemami dylatacyjnymi, pożar w jednym pomieszczeniu może szybko się rozprzestrzenić. W przeszłości, aby zapobiec przedostawaniu się ciepła, płomieni i dymu przez te duże otwory strukturalne, w otworze złącza trzeba było umieścić barierę ogniową w postaci koca przeciwpożarowego. Zarządzanie szczelinami dylatacyjnymi zostało uproszczone dzięki opracowaniu złączy dylatacyjnych odpornych na wodę i ogień.