建筑结构中变形缝设计分析

摘要 建筑工程结构设计中变形缝的布置很重要。本文作者结合多年来的工作经验，对建筑结构中变形缝设计进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词 变形缝结构设计工程案例三缝合一

0前言

建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破坏。变形缝是针对这种情况而预留的构造缝。在总体布置中，为了消除结构不规则，收缩，和温度应力，不均匀沉降对结构的变形破坏有害影响，可设置变形缝，包括防震缝、沉降缝和温度伸缩缝三种，将房屋分成若干独立的部分．

1、防震缝

地震区设计钢筋混凝土结构房屋，为防止地震使房屋破坏，应用防震缝将房屋分成若干形体简单、结构刚度均匀的独立部分所设置的垂直缝称为防震缝。是为了减轻或防止相邻结构单元由地震作用引起的碰撞而预先设置的间隙。防震缝一般从基础顶面断开，并贯穿建筑物全高。最小缝隙尺寸为100 mm。缝的两侧应有墙，将建筑物分为若干体型简单、结构刚度均匀的独立单元。设置原则：

① 房屋立面高差在6m以上

② 房屋有错层，并且楼板高差较大

③ 各组成部分的刚度截然不同

设置要求： 防震缝的宽度与建筑的层数及结构类型有关．防震缝应有一定的宽度，否则在地震时相邻部分会互相碰撞而破坏．《建筑抗震设计规范》6.2．4 钢筋混凝土房屋需要设置防震缝时，防震缝宽度应分别符合下列要求：

（1）框架结构（包括设置少量抗震墙的框架结构）房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时不应小于100mm；高度超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm；

（2）框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1）项规定数值的70％，抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款（1）项规定数值的50％；且均不宜小于100mm；

（3）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。

工程案例：工程为山东省临沂市罗庄区多层商业建筑。地上四层、地下一层。建筑高度为21．500m。总宽度约为243m。抗震设防烈度为7度。防震缝宽度应符合第（1）条要求，框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时不应小于100mm高度超过15m时，抗震设防烈度7度每增加高度4m，宜加宽20mm。所以得出本工程防震缝宽度为140mm。

2、沉降缝

为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝称为沉降缝。当一幢建筑物建造在不同土质且性质差别较大的地基上，或建筑物相邻部分的高度、荷载和结构形式差别较大，以及相邻墙体基础埋深相差悬殊时，为防止建筑物出现不均匀沉降，以至发生错动开裂，应在差异处设置贯通的垂直缝隙，将建筑物划分若干个可以自由沉降的独立单元。沉降缝同伸缩缝的显著区别在于沉降缝是从建筑物基础到屋顶全部贯通。沉降缝宽度与地基性质和建筑高度有关沉降缝的构造与伸缩缝基本相同，但盖缝的作法，必须保证相邻两个独立单元能自由沉降。在砖混结构中，沉降缝两侧建筑的基础通常采用两种方案：（1）挑梁基础，即在沉降缝一侧墙的基础按正常设置，另一侧的纵墙由悬挑的挑梁承担，梁端另设基础梁和轻质隔墙。（2）采用双墙方案，即在沉降缝两侧都设承重墙，以保证每个独立单元都有纵横墙封闭联结，结构整体性好。在两承重墙间距较小时，为克服基础的偏心受力，可采用在平面布置上为两排交错设置的独立基础，上放承墙的基础梁。沉降缝同时起着伸缩缝的作用，在同一个建筑物内，两者可合并设置，但伸缩缝不能代替沉降缝。在钢筋混凝土框架结构中的沉降缝通常采用双柱悬挑梁或简支梁作法。设置原则：

① 建筑物平面的转折部位

② 建筑的高度和荷载差异较大处

③ 过长建筑物的适当部位

④ 地基土的压缩性有着显著差异

⑤ 建筑物基础类型不同以及分期建造房屋的交界处

设置部位：平面形状复杂的建筑物的转角处；建筑物高度或荷载差异较大处；结构类型或基础类型不同处；地基土层有不均匀沉降处；不同时间内修建的房屋各连接部位。

设置要求：其宽度与地基情况及建筑高度有关，一般为20～30mm，在软弱地基上五层以上的建筑其缝宽应适当增加。沉降缝处的上部结构和基础必须完全断开。沉降缝由地基条件决定，其宽度应该符合防震缝的最小宽度的要求。

3、伸缩缝

为防止建筑构件因温度变化，热胀冷缩使房屋出现裂缝或破坏，在沿建筑物长度方向相隔一定距离预留垂直缝隙，这种因温度变化而设置的缝叫做伸缩逢。建筑构件因温度和湿度等因素的变化会产生胀缩变形。为此，通常在建筑物适当的部位设置竖缝，自基础以上将房屋的墙体、楼板层、屋顶等构件断开，将建筑物分离成几个独立的部分，使各部分都有伸缩的余地。变形主要是因温度变化引起的，所以伸缩缝又称温度缝。建筑物上设置单个伸缩缝的最大间距，应根据建筑材料、结构形式、使用情况、施工条件以及当地气温和湿度变化等因素确定，砖石结构为100～150米，钢筋混凝土结构为45～75米，无筋混凝土为10～20米，宽度20mm ～30 mm。各种结构的设计规范中都有相应的规定。

伸缩缝的构造，必须满足建筑结构沿水平方向变形的要求。外墙上的伸缩缝，为防止风雨侵入室内，要求用有弹性的、憎水的、不易被挤出的材料填嵌缝隙。常用的材料有沥青麻丝、浸沥青木丝板、氯丁橡胶、泡沫塑料等。缝口还须用镀锌铁皮、铝板或塑料板等作盖缝处理。内墙伸缩缝的处理，随室内装修不同而异，可选用木条、木板、塑料板、金属板等盖缝。楼层地面伸缩缝，可在缝口填嵌沥青麻丝等，上铺活动盖板或橡皮条等，以防灰尘落至下一楼层。屋顶的伸缩缝，则用镀锌铁皮、铝板或预制钢筋混凝土板等作盖缝处理，着重作好防水。地下建筑、地下室等处的伸缩缝，出于防水要求，常在防水结构层的外侧或底部加铺玻璃布油毡、橡胶片、镀锌铁皮、紫铜片，以及采用内埋式或可卸式止水带（如橡胶、塑料、金属等），并用沥青砂浆、沥青麻丝或浸沥青木丝板等填嵌缝隙。在现浇整体式钢筋混凝土建筑中，由于混凝土在浇灌后的一段时间内有较大的收缩变形，以后才趋于稳定，可利用这一特性，将沿钢筋混凝土结构的长向分成几段，中间留缝，待第一期工程施工1～2个月后，再浇灌合缝。这种只在施工期间保留的临时性温度收缩缝，称为后浇缝，或称收缩带。后浇缝的宽度一般为80～100厘米，缝的间距约为20～25米，并尽量和施工时的接缝结合设置；缝的填充材料，可用掺铝粉的混凝土。

参考文献

[1] 王宇虹．建筑物三缝合一的处理方法研究《科技与企业》 2012．