建筑物變形縫構(gòu)造設(shè)計(jì)的研究

黃斯美

摘要：變形縫構(gòu)造設(shè)計(jì)的直接關(guān)系到建筑物的使用與外觀，是建筑設(shè)計(jì)中一個(gè)重要組成部分。文章主要簡(jiǎn)述了變形縫，分析了設(shè)置變形縫基本要求，并論述了變形縫構(gòu)造設(shè)計(jì)具體要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：建筑；變形縫；構(gòu)造；設(shè)計(jì)

因?yàn)槭艿綔囟?、不均勻沉降以及地震等地理因素的影響，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部所產(chǎn)生的附加應(yīng)力常使建筑物產(chǎn)生裂縫，為了降低應(yīng)力對(duì)于建筑物的影響，設(shè)計(jì)時(shí)要預(yù)先在變形敏感部份將結(jié)構(gòu)斷開變形縫，以確保建筑物被斷開的各部份有足夠的變形空間而不使建筑物破損或產(chǎn)生裂縫。變形縫的設(shè)置使得很多工程上難以處理的變形裂縫問題迎刃而解，確保了建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。變形縫的設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到建筑物的正常使用和外觀，在設(shè)計(jì)時(shí)必須運(yùn)用得當(dāng)才能發(fā)揮最大的效果。

一、變形縫概述

變形縫的設(shè)置是為了避免因溫度變化、地基不均勻沉降及地震等環(huán)境因素造成的建筑物破壞和裂縫發(fā)生，設(shè)計(jì)時(shí)要預(yù)先在變形敏感部位斷開建筑物，將其變成一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元，并且要確保預(yù)留的縫隙能留給建筑物足夠的變形空間，這就是建筑物中常用到的變形縫。根據(jù)其作用的不同主要有：伸縮縫、沉降縫和防震縫三類。

二、設(shè)置變形縫基本要求

（一）伸縮縫

伸縮縫是一種構(gòu)造縫，它的主要作用是防止因溫度變化引起混凝土收縮而帶來建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，它注意沿房屋長(zhǎng)度方向的適當(dāng)部位豎向設(shè)置。設(shè)置伸縮縫要根據(jù)建筑物的長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)類型和屋蓋剛度以及屋面是否有隔熱層來考慮。其中，建筑物長(zhǎng)度會(huì)直接關(guān)系到溫度應(yīng)力積累的大小；結(jié)構(gòu)類型和屋頂剛度會(huì)影響溫度應(yīng)力的傳遞，并會(huì)關(guān)系到結(jié)構(gòu)的其他部分；而隔熱層的設(shè)置關(guān)系到結(jié)構(gòu)直接受溫度應(yīng)力影響的程度。伸縮縫要從基礎(chǔ)以上至屋頂沿結(jié)構(gòu)斷開，縫寬要控制在20～30mm之間。

（二）沉降縫

設(shè)置沉降縫是為了避免建筑物因地基不均勻沉降造成的結(jié)構(gòu)破壞，主要方式是把建筑物分成若干個(gè)整體剛度較好、自成沉降體系的結(jié)構(gòu)單元，以便很好的應(yīng)對(duì)不均勻沉降問題。但是也并非沉降縫設(shè)置的越多越好，應(yīng)該在建筑物的以下部位設(shè)置沉降縫：建筑物平面的轉(zhuǎn)折部位；高度差異或荷載差異處；長(zhǎng)高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；地基士的壓縮性有顯著差異處；建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；分期建造房屋的交界處。沉降縫要從基礎(chǔ)到屋頂全部斷開。沉降縫最小寬度會(huì)直接與建筑物高度有關(guān)，如果建筑物的層高是2、3層，沉降縫的寬度宜控制在50～8Omm，當(dāng)層高為4、5層時(shí)，沉降縫的寬度要在80～120mm之間；當(dāng)層高超過5層時(shí)，縫寬要在12Omm以上。

（三）防震縫

為避免建筑物的各部分在發(fā)生地震時(shí)相互撞擊造成變形和破壞，于是便有了垂直縫。防震縫是將地震時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位以縫的形式斷開，把建筑物分成很多體型簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)剛度均勻的獨(dú)立單元。防震縫宜在多層砌體的下列情況下使用：房屋立面高差超過6m；房屋有錯(cuò)層，且樓板高差大于層高的1/4；各部分結(jié)構(gòu)剛度質(zhì)量存在很大的不同。防震縫需從基礎(chǔ)以上至屋頂沿結(jié)果斷開，鋼筋混凝土房屋防震縫寬根據(jù)結(jié)構(gòu)類型及建筑高度確定：框架結(jié)構(gòu)（包括設(shè)置少量防震墻的框架結(jié)構(gòu)）房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度在15m以下時(shí)，不應(yīng)小于100mm；高度大于15m時(shí)，6度、7度、8度和9度分別每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm；框架--防震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度一定要大于等于框架結(jié)構(gòu)規(guī)定數(shù)值的70%，防震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度必須大于等于框架結(jié)構(gòu)規(guī)定數(shù)值的一半；且都要在100mm以上；當(dāng)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí)，則防震縫的寬度設(shè)置要根據(jù)較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定。對(duì)于多層砌體房屋防震縫寬要控制在70～100mm之間。

三、變形縫構(gòu)造設(shè)計(jì)

變形縫的設(shè)置要根據(jù)工程的具體情況來定，必須滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)要求。它的構(gòu)造設(shè)計(jì)處理方法和材料選擇要視具體部位和使用需要滿足防火、防水、保溫和美觀等方面的要求，同時(shí)保證縫兩側(cè)的建筑構(gòu)件即便發(fā)生自由變形也不被破壞。

（一）地下室底板、頂板、側(cè)壁變形縫

在地下室中，底板、頂板、側(cè)壁變形縫是常見的防水薄弱環(huán)節(jié)，在構(gòu)造設(shè)計(jì)的過程中要對(duì)變形縫部位使用可卸式止水帶或中埋式止水帶強(qiáng)化止水，同時(shí)強(qiáng)化變形縫處的防水材料，使用密封膠處理底板地面變形縫蓋板與地面交接部位，以滿足變形位移要求，地下室頂板、側(cè)壁室內(nèi)側(cè)應(yīng)采用鋁合金彈性蓋縫板，以確保達(dá)到室內(nèi)美觀與變形的要求。

（二）屋面變形縫

屋面變形縫的防水性一定要相當(dāng)好，國(guó)標(biāo)圖一般會(huì)在變形縫處設(shè)置止水帶與金屬變形縫蓋板：因?yàn)榻饘僮冃慰p蓋板極易因?yàn)樽冃位蚪唤用芊獠粐?yán)而造成滲漏，待止水帶老化后，雨水容易從變形縫朝天口進(jìn)入室內(nèi)。實(shí)際工程往往通過構(gòu)造措施將變形縫開口轉(zhuǎn)移至側(cè)邊，以便減少所受雨水侵蝕的程度，切實(shí)提高變形縫的防水性能。根據(jù)屋面防水規(guī)范的要求，在實(shí)際工程中往往使用“降縫法”和“升縫法”兩種措施加以預(yù)防。降縫法就是在變形縫一側(cè)通過結(jié)構(gòu)降板設(shè)置排水溝，將變形縫開口引至排水溝內(nèi)，并利用排水溝的深度滿足變形縫的泛水高度。這種做法適合運(yùn)用在屋面變形縫兩側(cè)無落差的情況。升縫法是指沿變形縫兩側(cè)設(shè)置結(jié)構(gòu)翻口，將變形縫開口引至側(cè)面，利用翻口高度實(shí)現(xiàn)變形縫的泛水要求，該做法適用于變形縫兩側(cè)存在高低落差的情況。

（三）內(nèi)墻變形縫

在設(shè)計(jì)內(nèi)墻變形縫構(gòu)造時(shí)應(yīng)一定要采取變形縫的防火封堵措施，以避免變形縫部位形成水平串火；很多情況下，是在縫內(nèi)設(shè)置阻火帶，阻火帶的耐火極限要高于隔墻墻體。再者，變形縫蓋板的顏色和形式一定要能與室內(nèi)墻面效果匹配。按照縫與墻的交接形式來分，內(nèi)墻變形縫可分為兩種：平縫與轉(zhuǎn)角縫。

（四）外墻變形縫

因?yàn)橥鈮σ资苡晁治g，并且須外墻必須滿足建筑保溫節(jié)能的要求，在設(shè)計(jì)外墻變形縫構(gòu)造時(shí)，必須確保變形縫處滿足相關(guān)的防水及保溫節(jié)能要求。國(guó)標(biāo)圖集中外墻變形縫蓋板有橡膠蓋縫板、滑移式金屬蓋縫板兩種。橡膠蓋縫板表面美觀度不太好，并且容易老化。滑移式金屬蓋縫板能滿足變形的要求，但是密封性能不好，極易發(fā)生滲水現(xiàn)象；當(dāng)背襯止水帶老化后，變形縫整體的防水能力就會(huì)大大降低甚至喪失。在工程的實(shí)際設(shè)計(jì)中，可采用帶凹槽的金屬定制蓋縫板，利用板的凹槽適應(yīng)建筑變形，金屬板的顏色可以再考慮立面的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，以便降低變形縫對(duì)建筑立面的不利影響。同時(shí)由于金屬蓋縫板為固定式，密封性能較好，抗雨水滲透能力強(qiáng)。其中涂料外墻面變形縫構(gòu)造用金屬蓋縫板與外墻墻體固定，背襯止水帶，縫內(nèi)填充玻璃棉。幕墻干掛系統(tǒng)變形縫構(gòu)造用金屬蓋縫板與兩端幕墻龍骨固定，變形縫兩側(cè)的幕墻龍骨不相連，沿外墻設(shè)置止水帶，縫內(nèi)填充玻璃棉。

（五）樓地面與頂棚變形縫

樓地面與頂棚變形縫設(shè)計(jì)要滿足相關(guān)的防火和防水要求，一般會(huì)在變形縫內(nèi)設(shè)置止水帶與阻火帶，以避免上下樓層間發(fā)生滲水和串火。至于變形縫蓋板的形式，要根據(jù)裝修要求選擇：在裝修要求較高的地方，要確保地面蓋縫板的面材皮與周圍地面材質(zhì)保持一致；而在一些裝修要求不高的地方，地面蓋縫板可選用成品金屬面板的蓋縫板。有吊頂?shù)膮^(qū)域應(yīng)配合吊頂選用金屬卡鎖型蓋縫板，蓋縫板板面與吊頂做平，無吊頂?shù)膮^(qū)域可采用可伸縮的折型金屬板蓋縫。

綜上所述，建筑變形縫構(gòu)造設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到建筑空間的正常使用，應(yīng)作為結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分來考慮，不能單純的認(rèn)為只要用材料“填”“堵”“嵌”就可解決問題，如果在設(shè)計(jì)階段就將可能出現(xiàn)的細(xì)節(jié)問題考慮在內(nèi)了，后面的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量也就在很大程度上有了保障，這就減少了設(shè)計(jì)返工，而且提高了設(shè)計(jì)精度，使建筑物能夠更好地滿足使用需要。

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