Expansion Joints

 Expansion Joints (ဆန့်ထွက် အဆက်)

Concrete member/structure  တွေဟာ ပူလာလျင် ပွခြင်း/ရှည်ထွက်လာခြင်း (swelling & expansion) ဖြစ်နိုင်သည်။ Longitudinal direction အတိုင်း  Expansion ပိုမိုဖြစ်လာပါသည်။ Expansion ကို ထိန်းချုပ်မထားပဲ free လွှတ်ထားလျင် လွတ်လပ်စွာရှည်ထွက်ခြင်း၊ ကျုံ့ဝင်ခြင်း ဖြစ်နိုင်လို့ Structure အနေနဲ့ internal stress တွေ မဖြစ်စေနိုင်ပါ။ သို့ပေမယ့် လက်တွေ့မှာ Concrete structure တွေဟာ အနည်းနှင့်  အများ restrained (ထိန်းချုပ်)ခံထားရပါသည်။ အပူရှိန် မြင့်တက်လာလို့ concrete expansion ဖြစ်လာလျင်၊ structure ကလည်းထိန်းချုပ်ခံထားရလျင် concrete မှာ  internal stress တွေဖြစ်ပေါ်လာပြီး stress ပြင်းအားအလိုက် crack / damage များ၊ မျက်နှာပြင်ခုံးကြွခြင်း (Buckling)  တွေဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။ အဆိုပါ damage တွေမဖြစ်ပေါ်အောင် Structural member length အလိုက် သင့်တော်တဲ့ နေရာမှာ Gap အနည်းငယ် ဟထားတဲ့  Expansion joint များထည့်သွင်းတည်ဆောက်ကြခြင်းဖြစ်ပါသည်။  

🛠️Where to install Expansion Joint

📍ရှည်လျားတဲ့ Building slab တွေမှာ 100ft~150ft ခန့်မှာ (သို့)  Structural design အတိုင်း Expansion joint များထည့်သွင်းတည်ဆောက်ကြပါသည်။ L-shape, U-shape ပုံစံအဆောက်အအုံများရဲ့ ထောင့်ဆုံတွေမှာ ထည့်သွင်းလေ့ရှိကြတယ်။ အများအားဖြင့် Combined footing ပေါ်မှာ column နှစ်လုံးကို Design gap (1” ~2” ခန့်) ခွာထားပြီး floor beam & slab, roof beam အထိ expansion joint အဖြစ်တည်ဆောက်ကြပါသည်။ 

 📍Bridge Structure များမှာလည်း Abutment နှင့် Pier များတွင် Girder ထိပ် တစ်ခုနှင့်တစ်ခုကြားမှာ Gap ခြားထားပြီး Expansion joint အဖြစ်ထည့်သွင်းကြပါသည်။ Thermal expansion ၊ Traffic movement တွေကြောင့် တံတားကြီးအချို့ရဲ့ Expansion joint တွေမှာ မကြာခဏ ပျက်စီးမှုဖြစ်လို့ ပြုပြင်ကြရပါတယ်။

 📍Road pavement တွေမှာတော့ အများအားဖြင့် လမ်းမကြီးနှင့် လမ်းသွယ် ထိပ်ဆုံတွေမှာ Expansion joint များထည့်သွင်းတည်ဆောက်ကြပါသည်။ ဒါကို Isolation joint လို့လည်းခေါ်ကြပါသည်။ Expansion joint နေရာမှာ loading ခံနိုင်စေဖို့ ကွန်ကရစ်ထုထူပေးတာမျိုး၊ အောက်ခံ base concrete layer ကြိုလောင်းထားတာမျိုးပြုလုပ်ကြပါသည်။

📍Concrete structure တွေရဲ့ အပူကြောင့် ရှည်ထွက်ခြင်း၊ ကျုံ့ဝင်ခြင်းတွေကို ( α x L x Δt ) formula ဖြင့်ရှာဖွေနိုင်ပါသည်။

(α = coefficient of thermal expansion of concrete, 10 x 10 -6 per degree Celsius,

L = length of concrete member,

Δt = Temperature change )

📝Expansion joint cover and sealant

Expansion joint များကို ရေလုံစေဖို့၊ ပြင်ပပစ္စည်းများဝင်ရောက်မှုမှ ကာကွယ်ဖို့ သင့်တော်တဲ့ cover များဖုံးအုပ်ခြင်း၊ ကျုံ့ ပွဒဏ် ခံနိုင်တဲ့ sealant ထည့်သွင်းခြင်းများပြုလုပ်ကြပါသည်။ Cover များ ဖုံးအုပ်လျင် တဘက်ကို Fixed connection ပြုလုပ်ပြီး အခြားတဘက်ကို free ဖြစ်စေတဲ့ design တပ်ဆင်ကြပါသည်။

ဆွေလှိုင်ဦး (မြို့ပြ ၂၀၀၄)

Expansion Joints   

Concrete Expansion and Swelling  

When concrete members/structures are exposed to heat, they may expand (lengthen) or swell. Expansion occurs primarily in the longitudinal direction. If expansion is unrestrained, the structure can freely expand and contract without internal stress. However, in reality, concrete structures are often partially or fully restrained. When temperature rises cause concrete to expand, and the structure resists this movement, internal stresses develop. Depending on the stress intensity, this can lead to cracks, damage, or even buckling (surface warping). To prevent such issues, expansion joints (small deliberate gaps) are installed at appropriate intervals in structural members.  

 Where to Install Expansion Joints  

Long Building Slabs – Expansion joints are typically placed every 100–150 ft (or as per structural design). They are common at corners of L-shaped or U-shaped buildings. Often, two columns on a combined footing are spaced 1–2 inches apart, with the gap extending through the floor beams, slabs, and roof beams as an expansion joint.  

Bridge Structures – Gaps are left between girders at abutments and piers to accommodate thermal expansion and traffic movement. Due to constant stress, bridge expansion joints frequently suffer damage and require maintenance.  

Road Pavements – Expansion joints (also called isolation joints) are installed where main roads meet side roads. To handle loading, the concrete is made thicker at these joints, or a base concrete layer is pre-cast beneath.  

Thermal Movement Calculation – The expansion/contraction of concrete can be estimated using:  

ΔL = α × L × ΔT  

(α = Coefficient of thermal expansion = 10 × 10⁻⁶ per °C,  

L = Length of member,  

ΔT = Temperature change)  

 Expansion Joint Cover and Sealant 

To ensure waterproofing and prevent debris entry, expansion joints are covered with suitable covers and filled with flexible sealants that withstand compression and expansion. Covers are typically fixed on one side while the other remains free to move.