论住宅建筑结构设计中的设缝原则

摘要：20世纪90年代以来，随着城市建设的发展，高层建筑在城市中应运而生。建筑结构设计是建筑施工的基础，良好的住宅建筑结构设计是保证居民安全的首要保障。建筑机构设计中的变形缝设计是提供安全保障的关键要素。目前我国建筑结构设计中的三种变形缝在具体的设计过程中需要遵循哪些原则，又该如何巧妙运用，值得我们深入探究。

关键词：变形缝；设缝原则；住宅建筑

中图分类号： F287.8 文献标识码： A

住宅建筑与每个人的生活息息相关，住宅建筑结构设计的优良直接影响建筑施工的质量。在我国大量的工业及民用建筑中，某些建筑物出现了裂缝现象，这种裂缝在不同程度上影响了建筑物的耐久性，甚至有时因建筑物的局部破裂而导致全部结构的破坏。建筑物在外界因素作用下常会产生变形，为防止开裂甚至破坏必须设置建筑变形缝。建筑设计预留设置的建筑变形缝必须实用而且美观，符合一定的原则要求。

概述

建筑变形缝[1]是指在建筑物因昼夜温差、不均匀沉降以及地震而可能引起结构破坏的变形的敏感部位或其它必要的部位，预先设缝将整个建筑物沿全高断开，令断开后建筑物的各部分成为独立的单元，或者是划分为简单、规则、均一的段，并令各段之间的缝达到一定的宽度，以能够适应变形的需要。变形缝是针对建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破坏这种情况而预留的构造缝。目前我国建筑结构设计中主要的变形缝有以下几种：

1、伸缩缝

伸缩缝也叫温度缝，或温度收缩缝，是考虑温度变化时对建筑物的影响而设置的。目前，国内现代住宅建筑多以混凝土结构为主体，根据物理学原理，外部环境的冷热变化会使建筑材料和构配件产生热胀冷缩变形，太长和太宽的建筑物都会由于这种胀缩而出现墙体开裂甚至破坏。建筑结构中混凝土的干缩以及混凝土在使用过程中的开裂是混凝土结构产生温度伸缩缝的根本原因。这种因温度应力而设置的缝，基础可不断开；因此，可以把太长和太宽的建筑物设置伸缩缝分割成若干个区段，保证各段自由胀缩，从而避免墙体的开裂。伸缩缝一般宽20～30mm，内填弹性保温材料。

2、沉降缝

沉降缝是考虑房屋有可能会在某些部位出现不均匀沉降而设置的。建筑物在使用过程中，由于相邻部分的高差、荷载、结构形式以及地基承载力等有较大差异，或建筑物的平面形状复杂，或相连建筑物分期建造时，不可避免会受到基础沉降或地基自然下沉的影响，相邻部位就有可能出现不均匀沉降，产生显著沉降差，从而导致建筑结构产生破坏性的内力和应力，甚至整个建筑物的开裂、倾斜和坍塌。因此，有必要设置沉降缝把建筑物分割成若干个独立单元，保证每个单元各自沉降，彼此不受制约，比较典型的是分成主楼和裙房。沉降缝的宽度一般为30～120mm，把建筑物划分成几个段落，自成系统，从基础、墙体、楼板到房顶各不连接，借以避免各段不均匀下沉而产生裂缝。

3、防震缝

防震缝是考虑地震对建筑的破坏而设置的。设置防震缝是解决体型复杂、平面立面特别不规则的建筑结构由于变形复杂而避免碰撞的一种好方法。对于地震设防地区的多层砌体房屋，如果存在以下问题：平面外伸长度超过规范的限值而又没有采取加强措施；结构采用不同的材料和不同的结构体系，刚度相差悬殊；各部分质量相差很大；各部分有较大错层，不能采取合理的加强措施时，地震中房屋的相邻部分有可能相互碰撞而造成破坏，就需要设计防震缝把建筑物分割成若干个形体简单、结构刚度均匀的独立单元，以避免地震中结构整体或局部产生过大的扭转、变形，以及应力过度集中导致结构受损。在抗震设防区，沉降缝和伸缩缝须满足抗震缝最小宽度要求。

二、住宅建筑结构设计中的设缝原则

住宅建筑的结构设计是建筑具有足够安全性的根本保障。现代住宅建筑结构设计中，设缝问题是尤为需要关注的。设缝是否合理、有效将直接关系到建筑结构的使用年限和对外界、内部压力的承载性能，以及建筑的安全性能与抗震能力。我国建筑结构设计人员通过不断学习和认识力学规律建立了结构受力与变形规律的各种概念，并注意吸取国内外的震害经验和教训，结合施工实践，总结了大量的宝贵经验，制定了相应的施工规范。通过综合分析，我们认为在建筑结构设计中设缝应遵循以下原则[2]：

1、精细化计算的原则

在建筑结构设计中，设计人员通常会根据设计工作的实际需要，结合实际结构的具体组成分布，对于建筑结构有可能承受的设备荷载、活荷载、水平荷载、预应力等数据进行前期的计算，以达到在设计图纸中确定设缝的位置与形式的目的，进而全面保障设缝能够真正发挥其所应具有的作用和意义。设计人员对于各项数据的计算结果，将影响到设缝是否被布置于合理的位置，并且对于建筑结构设计理念与方案的整体优化具有一定的制约。设计人员必须对建筑结构设计中各项数据的计算方法进行科学的提升，还要保持精细化计算的原则，否则极有可能影响到建筑结构设计中设缝的偏差与失误。因此，在建筑结构设计中，设缝环节必须要坚持遵守精细化计算的原则。

2、强调实用性的原则

在建筑结构设计中，高层或超高层建筑的主体建筑与裙房高低差距悬殊，上部结构体系不同，基础类型和埋置深度也不一样。两者基础底面的压力相差较大，两者的地基最终沉降量也就出现较大差别。尽管可以通过施工程序的安排，先施工主楼、后施工裙房，以及采用后浇带等办法，可以减小主楼与裙房的差异沉降量，但也受到部分施工单位技术条件的限制，减小沉降差也有一定限度。因此，在建筑结构设计阶段就必须解决好诸如此类的问题，设缝的设计与应用可以有效缓解主体建筑与裙房之间的沉降问题，但是一定要强调设缝实用性的原则，即设计方案要符合实际情况，并且具有较大的灵活性，以便方案存在偏差时可以随时进行适当的改动与完善。

3、统筹考虑的原则

建筑结构设计中，关于设缝的问题，设计人员不但要考虑到设计理念优化与先进技术应用问题，还要充分考虑到建筑材料的采用、施工工艺的选择、施工质量的监管等多方面的因素和问题。在现代建筑工程项目建设中，设计方案的科学化与施工的质量、进度都是同等重要的，任何一项设计工作的开展与进行都要坚持统筹考虑的原则。设缝作为建筑结构设计工作的基础内容之一，沉降缝、温度伸缩缝、抗震缝的设置与施工都是要综合考虑的。建筑设计是否设置三缝，应根据建筑类型、所处环境等因素综合考虑，如设缝就要彻底分开，如不设缝就要连接牢固，绝不可将各部之间设计似分不分、似连不连。如果设缝的某一环节出现了人为或技术性的问题，都有可能导致建筑结构设计工作的全面失败，甚至危及到建筑整体安全性能的保障。

三、结束语

随着我国国民经济的发展，人们对住宅建筑的质量要求也越来越高。由于住宅建筑结构设计与住宅建筑质量息息相关，直接影响到建筑物的使用安全和使用寿命，因此，住宅建筑结构设计必须经过认真精细的分析研究。设缝作为建筑结构设计中的关键一环，必须坚持不断地寻求更科学、持久、合理的发展路径。强化设缝的技术管理，要在国内现行设缝技术管理经验的基础上，进行重新整合与改进，以逐步形成适合国内现代设缝科学发展的技术管理理论和观念。在建筑行业发展日益加快今天，只有不断钻研和探索，坚持严谨细致的工作态度，加强自主理论体系的构建和完善，才能全面提升我国建筑工程水平，保障建筑结构的质量和安全。

参考文献：

[1] 杨华,唐婧.经济技术协作信息[J].2001(14).

[2] 张德龙,黎春瑜.论住宅建筑结构设计中的设缝原则[J].中华建设. 2010(6).