建筑中的变形缝与隔震缝

摘要：通常所说的变形缝都是垂直方向上的，可以使缝两侧的建筑物在温度变化、地基不均匀沉降或发生地震时，彼此互不影响；隔震缝是处于水平方向上的，当地震发生时，建筑物基础受到地基传来的地震波，其强度随地震的等级大小而不同，当地震荷载由建筑物基础向上传递时，由于隔震缝处的橡胶支座及阻尼器等构件的作用，地震波的频率和强度在隔震缝处被改变，地震时的能量在隔震缝处被转化并释放，起到了减小或避免震害的作用。

关键词：变形缝隔震缝

中图分类号：TU198文献标识码： A 文章编号：

变形缝的作用及分类

一般说来，竖向变形缝可以分为伸缩缝、沉降缝和防震缝三种，根据建筑物的结构布置和需要也可以把这二种或三种缝结合起来处理，做成一道缝，可以兼有二缝或三缝的作用。

伸缩缝

各种建筑材料都有热胀冷缩的特性。冬季气温低，材料的体积收缩；夏季气温高，材料体积膨胀。材料不同，收缩和膨胀的程度也不一样。例如，在砖混结构房屋中，由于砖与混凝土材料不同，它在同一温差条件下，变形是不一样的。屋盖是钢筋混凝土屋面板，它的温度变形与砖墙砌体是不相等的，如果建筑物太长了，屋顶与砖墙之间由于伸缩不一致，会产生较大的剪力，在房屋两端屋檐下的外山墙及外山墙转角处的纵墙会产生水平裂缝。所以说，在春季施工最有利，温差变化较小。另外，对于现浇或预制浇筑整体钢筋混凝土屋面，建筑物太长了，由于混凝土自身收缩，产生收缩应力，当混凝土收缩受到约束时，也会在屋面中部产生横向裂缝和在屋面的四角处产生45°斜裂缝。因此，当房屋过长时，应该用伸缩缝分开。在《砖石结构设计规范》中规定，对于屋盖为整体式或装配整体式钢筋混凝土结构（有保温层的），砖石墙体伸缩缝的最大间距为50米。伸缩缝只需要将基础以上的房屋分开。一般说来，温度产生的伸缩和混凝土收缩一旦使房屋产生裂缝是不会继续扩大的，也不会影响房屋结构的安全。

沉降缝

在地基产生不均匀沉降时，沉降缝是为了防止建筑物的墙体和房屋构件产生裂缝而设置的。特别是软土地基，它的沉降不是在短期内能够稳定的，这种裂缝随着不均匀沉降量的加大而发展，严重时会影响建筑物结构的安全和使用，通常在下面几种情况下设置沉降缝：

地基土质变化比较大的部位，也就是一部分是好土，一部分是软土；或者是地基中软土层的厚度变化较大处。

建筑物下面一部分有地下室，一部分没有地下室；或者一部分是桩基，一部分是天然地基。、

建筑物的高度有高有低，高差较大的部位。

建筑物部分楼层所受荷载相差很大时，也要在荷载变化处分开。

建筑物的整体刚度有较大变化时，在变化处分开。

沉降缝是从基础连同房屋一起分开设置的。它使房屋各部分沉降比较均匀，不产生过大的不均匀沉降。

防震缝

有的建筑物由于外形复杂，或者房屋各部分的高度、刚度、重量相差很大，在地震力作用下，由于房屋高度、刚度和重量差异部分的自振频率不一样，在各部分连接处，会引起相互推、拉、挤、压，产生附加拉力、剪力和弯矩，造成震害，所以要设置防震缝。防震缝可把房屋分成几个体形简单、结构刚度均匀的独立单元。一般房屋是在下列部位设置防震缝：

房屋平面复杂，有较长的突出部分，如L形、T形、U形、山字形等，应用防震缝将突出部分分开，使各部分的房屋平面形成简单规整的独立单元。

房屋的高差在6米以上时，要设置防震缝。

房屋各部分的结构刚度、重量相差悬殊处设置防震缝。

房屋有错层，楼板高差较大处。例如某建筑物都是五层，中间区段底层高是4.2米，其他楼层高是3.6米，而左右两翼区段层高都是3.0米，因此，在建筑物中间区段两边的二个错层处都需要设置防震缝，把三个区段分开。

变形缝的宽度设置

伸缩缝、沉降缝和防震缝的宽度不完全一样。确定缝宽的原则主要是考虑建筑物的结构伸缩、地基不均匀沉降及地震力使房屋产生的晃动，互不发生碰撞。

伸缩缝、沉降缝的宽度一般为50mm，但遇到软土地基时，随着房屋高度的增加，沉降缝可适当加大。例如，某建筑物中段高，重量大，两侧翼连接处做了沉降缝，可是几年之后，随着沉降逐渐稳定，由于中间区段房屋高，重量大，基础下沉量大，两侧翼房屋矮，重量小，基础下沉量小，并由于中段基础下沉对两侧翼房屋下沉有相邻影响，结果使两侧翼基础在下沉过程中向中段产生倾斜，使侧翼房屋顶部紧靠中段房屋，致使侧翼房屋顶部压坏。这说明沉降缝的宽度还不够大。像这种建筑物，最好侧翼房屋与中段房屋拉开一段距离，以设置过街楼方式连接较好。

以上三种变形缝可以二种缝或三种缝结合起来处理，做成一道缝。沉降缝是从基础连同房屋一起分开，防震缝只是将基础以上的房屋分开，如果这二种缝结合起来考虑，变形缝的设置原则上是小的迁就大的，

隔震缝及其作法

随着建筑结构技术的发展，一种新型的建筑结构体系——隔震建筑物应运而生。通常所说的变形缝都是垂直方向上的，而隔震缝却是处于水平方向上的，缝中填充隔震橡胶支座及阻尼器等构件，它的作用是当地震发生时，建筑物基础受到地基传来的地震波，其强度随地震的等级大小而不同，当地震荷载由建筑物基础向上传递时，由于隔震缝处的橡胶支座及阻尼器等构件的作用，地震波的频率和强度在隔震缝处被改变，地震时的能量在隔震缝处被转化并释放，起到了减小或避免震害的作用。

隔震缝一般设置在建筑物的±0.000处。由于隔震结构理论的日臻成熟，并得到建筑材料、工艺技术的充分保证，隔震建筑物在国外已得到普遍应用和发展。

当前，隔震建筑物上部结构与下部基础体系之间的分隔缝往往是直观外露的，当±0.000平面与自然地面高差较大时，分隔缝的外露现象更加明显、突出。这种作法有如下不利影响。

1、地面上的石屑、砂砾等杂物在风力或人为等因素作用下很容易侵入分隔缝空隙内，从而增大上部结构与下部基础体系之间的磨擦力，降低隔震效果，这实际上降低了抗震的标准，对上部结构体系的安全构成很大威胁。

2、由于缝隙的开敞性，结构体系内外的空气及湿汽的对流作用较强，从而易使隔震橡胶支座及阻尼器等构件加速老化或氧化，降低隔震支座使用寿命，进而缩短建筑物整体的使用寿命。

3、易引起实际施工中的误操作，使隔震体系失去作用，并给上部结构安全带来威胁。因瓦工在实际施工操作中很容易引起误解，将隔震建筑中上、下部结构之间的分隔缝用砖石和砂浆封填砌实，使上、下部结构连为一体，从而使隔震作用失效，进而对上部结构乃至建筑物整体结构带来巨大危害，这是十分危险的，也是绝对不允许的。

4、影响建筑物的美观，并易引起普通居民不安全感的心理压力。

为避免出现上述现象，可采用如下作法来保证隔震建筑物的安全性和完美性。

在隔震建筑物外墙分隔缝上做封缝板，使分隔缝在外观上隐蔽消失。具体作法，在橡胶支座上的墙梁底部预埋φ10螺栓，间距1000mm，螺栓出头30套丝；用24号镀锌铁皮作封缝板，封缝板上端用螺帽固定于上部结构的墙梁预埋螺栓上，下端内收且上卷20mm与结构外墙皮相切。为增强分隔缝的密封性，有效减弱结构内外的对流作用，也可在分隔缝两端口用50mm厚软质聚氯乙烯泡沫塑料封口。为防止填充物软质聚氯乙烯泡沫塑料与结构面产生磨擦力，降低隔震效果，聚氯乙烯泡沫塑料应单面用沥青与分隔缝一侧的结构面粘牢。

封缝板对接，对接封缝板间预留10mm宽伸缩缝；其端部应分别固定于预埋螺栓上。为保证封缝板的连续性和密封性，在封板的对接部位用24号镀锌铁皮作内衬封缝板。

结术语 我国对隔震缝的研究和应用起步较晚，目前尚在试验和摸索阶段，因此在试建设过程中有许多技术问题有待进一步提高和完善。