由于温度、地基不均匀沉降以及地震的作用,建筑往往会产生较大的变形,同时在建筑的内部产生附加应力。当这种附加应力大于建筑构件的抵抗能力时,就会在建筑结构薄弱的部位产生裂缝,轻者影响建筑的正常使用,严重时将会导致建筑破坏,为了使建筑能够具有抵抗以上不利因素的能力,通常采用设置变形缝的构造方法。

变形缝是一种人工构造缝,它包括伸缩缝(温度缝)、沉降缝和防震缝。通过在建筑的结构薄弱部位和变形发生的敏感部位设置变形缝,用变形缝把建筑划分成几个在结构和构造上完全独立的单元,进而达到保证建筑正常使用和保护建筑的目的。

伸缩缝
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伸缩缝的作用

伸缩缝又叫温度缝,是为了防止因环境温度变化引起的变形对建筑的破坏作用而设置的。由于建筑是建造在自然环境中的,温度的变化对建筑必然会产生直接的影响,即热胀冷缩现象。一般来说,建筑的长度越大,环境温差越大,积累的变形就越多。变形是产生内力的主要原因,一般在建筑的中段积累的较多。当变形引起的内力超过建筑某些部位(如建筑的薄弱部位及设置门窗的部位)构件能够抵抗内力的能力时,将会在这些部位产生不规则的裂缝,这将影响建筑的正常使用。为了避免这种现象的发生,往往通过设置伸缩缝的办法来设防。

02
伸缩缝的设置原则

伸缩缝的设置原则主要有以下几点:

(1)为了使伸缩缝两侧建筑的变形相对均衡,伸缩缝一般应设置在建筑中段,当建筑设置几道伸缩缝时,应当使各温度区的长度尽量均衡。

(2)以伸缩缝为界,把建筑分成在结构和构造上完全独立的两个单元。屋顶、楼板、墙体和梁柱要完全各自独立。由于基础埋置在地下,基本不受气温变化的影响。因此仍然可以连在一起。

(3)伸缩缝应尽量设置在横墙对位部位,并采用双横墙双轴线的布置方案,这样可以较好的解决伸缩缝的构造问题,并把伸缩缝对建筑内部空间影响削减到最小。

我国对伸缩缝的设置做有具体的规定,可以查找相关的规范。

03
影响伸缩缝间距的因素

(1)建筑的结构形式的影响

由于整体性好的建筑在发生变形时容易在局部形成集中应力,因此伸缩缝的间距较小;整体性较差的建筑在发生变形时可以把变形及应力分散到各个构件之中,不易形成集中应力,因此伸缩缝的间距反而较大。

(2)建筑的保温及采暖情况的影响

采暖建筑在寒冷季节只有外围结构能够明显地感受到温度的变化,而内部的构件在一年四季感受的温差变化较小,因此伸缩缝的间距较大,不采暖建筑地上部分的全部构件均要受到温度变化的影响,因此伸缩缝的间距较小。

应当说,在目前的技术条件下,我们对建筑的温度变形问题研究得还不够精细,在许多方面理论模型与实际情况之间还存在一定的差异。应当根据建筑所在地的气候以及建筑的具体情况,在充分调查研究的基础上对伸缩缝的设置问题作出正确的选择。

04
伸缩缝的构造

为了使伸缩缝能够正常地工作,并为解决建筑的构造问题留有较好基础条件,伸缩缝的宽度一般为20~30mm。

(1) 墙体伸缩缝的构造

墙体伸缩缝构造主要是解决伸缩部位的密闭和热工问题,对防水的要求不高,伸缩缝的缝型主要有平缝、错口缝和企口缝三种(图1)。平缝适应四季温差不大的地区,错口缝和企口缝适应温差较大的地区。

为了提高伸缩缝的密闭和美观程度,通常在缝口填塞保温及防水性能好的弹性材料(沥青麻丝、木丝板、橡胶条、聚苯板和油膏)。外墙外面的缝口一般要用薄金属板或油膏进行盖缝处理,内腔的缝口一般要用装饰效果较好的木条或金属条盖缝。目前市场上有厂家生产的由压型钢板或塑料型材制成的盖缝条,具有良好的装饰效果。图2是墙体伸缩缝构造举例。

 (2)楼地面伸缩缝的构造

伸缩缝在楼地面处的构造主要是解决地面防水和顶棚的装饰问题,缝内也要采用弹性材料做嵌固处理。地面的缝口一般应当用金属、橡胶或塑料压条盖缝,顶棚的缝口一般要用木条、金属压条或塑料压条盖缝。由于伸缩缝处的楼地面也要保证平整、顺畅,因此伸缩缝应当尽量避免开在使用时地面可能有水的房间。

(3)屋面伸缩缝的构造

伸缩缝在屋面构造主要是解决防水和保温的问题,对美观的要求较低。屋面的伸缩缝宜设在屋面标高相同的部位或建筑的高低错层之处,以便于防水的处理。伸缩缝在屋面的构造重点要解决好防水和泛水,其构造与屋面的防水构造类似。图3是屋面伸缩缝构造举例。

沉降缝
01
沉降缝的作用

沉降缝是为了防止由于不均匀沉降引起的变形对建筑带来的破坏作用而设置的。导致建筑发生不不均匀沉降的因素主要有地基的土质及承载力不均匀、建筑的层数(高度)相差较大、建筑各部位的荷载差异较大、建筑的结构形式不同以及同一幢建筑的施工时间相隔较长等。不均匀沉降的存在,将会在建筑构件的内部产生剪切应力,当这种剪切应力大于建筑构件的抵抗能力时,会在不均匀沉降发生的界面产生裂缝,并对建筑的正常使用安全带来影响。在适当的部位设置沉降缝,可以有效地避免建筑不均匀沉降对建筑带来的破坏作用。

02
沉降缝的设置原则

沉降缝的设置原则主要有以下几点:

(1)建筑下部的地基条件差异较大或基础形式不同时;

(2)同一幢建筑相邻部分高差或荷载差异较大时;

(3)同一幢建筑采用不同的结构形式时;

(4)同一幢建筑的施工时期间隔较长时;

(5)建筑的长度较大或体型复杂,而且连接部位又比较单薄时。

03
沉降缝与伸缩缝构造的区别

由于沉降缝主要是为了解决建筑的竖向沉降问题,因此要用沉降缝把建筑分成在结构和构造上完全独立的若干个单元。除了屋顶、楼板、墙体和梁柱在结构与构造上要完全独立之外,基础也要完全独立,这也是沉降缝与伸缩缝在构造上最根本的区别之一。由于沉降缝在构造上已经完全具备了伸缩缝的特点,因此沉降缝可以代替伸缩缝发挥作用,反之则不行。

04
沉降缝的构造

沉降缝的宽度与地基的性质,建筑预期沉降量的大小以及建筑高低分界处的共同高度(即沉降缝的高度)有关。地基越软弱哦,建筑的预期沉降量越大,沉降缝的宽度也就越大,一般不小于30mm。

(1)沉降缝的构造

沉降缝嵌缝材料的选择及施工方式与伸缩缝的构造基本相同,盖缝材料 也与伸缩缝相同。但由于沉降缝主要是为了解决建筑的竖向变形问题,因此在盖缝材料固定方面与沉降缝有较大的不同,要为沉降缝两侧建筑的沉降留有足够的自由度,还要考虑维修的需要。图4是沉降缝构造的举例。

(2)基础沉降缝的处理

由于沉降缝的基础必须要断开,处理好基础的构造是沉降缝重点要解决的问题。目前常用的处理方式有以下三种:

1)双墙偏心基础(图5a):这种处理方式是把沉降缝两侧双墙下的基础大放脚断开并留垂直缝隙,以解决建筑的沉降问题。具有施工简单的优点,但基础处于偏心受压的状态,地基的受力不均匀,可能会发生偏心倾斜的现象,对建筑的正常使用不利。这种基础只适用于底层、质量等级较低或地基情况较好的建筑。

2)双墙交叉排列基础(图5b):这种处理方式是在沉降缝两侧双墙底部设置基础墙梁,墙下基础断续布置,并把大放脚分别伸入另侧墙体的基础墙梁下面,以保证沉降缝两侧墙下的基础独立沉降缝,互不干扰。这种作法可以保证基础是轴心受压,地基的受力比较均衡,但施工难度大,造价高,目前应用得较少。

3)挑梁基础(图5c):这种处理方式是把沉降缝一侧的基础按正常的方法设计和施工,而另一侧墙体的由基础墙梁支撑,基础墙梁由本能纵向的挑梁支撑,挑梁由纵墙下面的基础承担。为了减轻挑梁的负担,应当尽量减轻挑梁一侧墙体的自重。还要把纵墙基础的端部的断面放大,以保证纵墙稳定性。建筑的平面布局要为沉降缝的设置提供良好的技术条件,要尽量使挑梁一侧纵墙的间距不要过大,这样可以使基础墙梁的跨度小一些,有利于承担墙体的荷载。这种做法的综合优点较多,是一种在工程上京城采用的施工方案。

防震缝

地震与火灾一起,构成了对建筑产生破坏作用的主要自然因素之一。从地质的角度看,我国有许多地域属于地震活动活跃的地质构造带,因此建筑的防震就显得十分必要。地震对建筑产生直接影响的是地震的烈度,我国把地震的设防烈度分成1~12度,其中设防裂度为1~5度地区的建筑不必考虑地震的影响,6~9度地区的建筑要有相应的防震措施,10度以上地区不适宜建造建筑或制定专门的抗震方案之后才能进行建筑的设计和施工。

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防震缝的作用

防震缝是为了提高建筑的抗震能力,避免或减少地震对建筑的破坏作用而设置的一种构造措施,也是目前行之有效的建筑防震措施之一。

02
防震缝的设置原则

地震设防烈度为7~9度的地区,有下列情况之一时建筑要设置防震缝,防震缝的设置原则主要有以下几点:

(1)同一幢或毗邻建筑的立面高差在6cm以上时;

(2)建筑的内部有错层而且错层的楼板高差较大时;

(3)建筑相邻各部分的结构刚度、质量差异较大时.

由于设置防震缝会给建筑的造价、构造和使用带来相当的麻烦,因此应当通过对建筑的布局和结构方案的调整和选择,是建筑的各个部位形成简单、质量和刚度相对均匀的独立单元,提高建筑的抗震能力,尽量不设置防震缝。

03
防震缝的构造

在地震发生时,建筑顶部收到地震的影响较大,而建筑的底部受地震的影响较小,因此防震缝的基础一般不需要断开。在实际工程中,往往把防震缝与沉降缝、伸缩缝同一布置,以使结构和构造的问题一并解决。防震缝的宽度能与地震烈度、场地类别、建筑的功能等因素有关。

由于防震缝的缝宽较大,构造处理相当复杂,要充分考虑各种不利因素,确保盖缝条的牢固性以及对变形适应能力。

在建筑变形缝处的装修构造,必须满足于各自所在建筑主体的自由变形。