第八章變形逢

1、第 八 章變 形 縫本章內(nèi)容提要l建筑物在外界因素作用下常會(huì)產(chǎn)生變形，導(dǎo)致開裂甚至破壞。如果這種變形的處理措施不當(dāng)，就會(huì)引起建筑物的裂縫，影響建筑物的正常使用和耐久性，造成建筑物的破壞和倒塌。l解決辦法有兩種：一是加強(qiáng)建筑物的整體性，使其具有足夠的強(qiáng)度和剛度來抵抗由以上因素引起的應(yīng)力和變形；二是在建筑物的某些部位設(shè)置變形逢，使其具有足夠的變形寬度來防止裂縫的產(chǎn)生和破壞。l變形縫是針對(duì)這種情況而預(yù)留的構(gòu)造縫，它是將建筑物用垂直的縫分為幾個(gè)單獨(dú)部分，使各部分能獨(dú)立變形。這種垂直分開的縫稱為變形縫。l變形縫可分為伸縮縫、沉降縫、防震縫三種。學(xué)習(xí)目標(biāo)要求1掌握變形縫的分類及設(shè)置原則；2掌握變形縫在基礎(chǔ)

2、、墻面、樓地面及屋面的構(gòu)造處理方法；學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)l本章重點(diǎn)是：變形縫的概念、設(shè)置原則及構(gòu)造處理。l本章難點(diǎn)是：變形逢的構(gòu)造處理第一節(jié) 伸縮縫l建筑構(gòu)件因溫度和濕度等因素的變化會(huì)產(chǎn)生脹建筑構(gòu)件因溫度和濕度等因素的變化會(huì)產(chǎn)生脹縮變形，當(dāng)建筑物長(zhǎng)度超過一定限度時(shí)，會(huì)因縮變形，當(dāng)建筑物長(zhǎng)度超過一定限度時(shí)，會(huì)因熱脹冷縮變形較大而產(chǎn)生開裂。為此，通常在熱脹冷縮變形較大而產(chǎn)生開裂。為此，通常在建筑物適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置豎縫，自基礎(chǔ)以上將房建筑物適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置豎縫，自基礎(chǔ)以上將房屋的墻體、樓板層、屋頂?shù)葮?gòu)件斷開，將建筑屋的墻體、樓板層、屋頂?shù)葮?gòu)件斷開，將建筑物沿垂直方向分離成幾個(gè)獨(dú)立的部分。物沿垂直方向分離成幾個(gè)

3、獨(dú)立的部分。l 這種因溫度變化而設(shè)置的縫隙稱為伸縮縫或這種因溫度變化而設(shè)置的縫隙稱為伸縮縫或溫度縫。溫度縫。伸縮縫的設(shè)置伸縮縫的設(shè)置l伸縮縫是將基礎(chǔ)以上的房屋構(gòu)件全部分開。l 縫寬一般為2040mm，或按照有關(guān)規(guī)范由單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)確定。l伸縮縫的最大間距與房屋的結(jié)構(gòu)類型、房屋或樓蓋的類別以及使用環(huán)境等因素有關(guān)，砌體結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距的設(shè)置根據(jù)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50003-2001），見表8-1，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（50010-2002），見表8-2。表8-1 砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距（m） 屋蓋或樓蓋類別 間距 整體式或裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有保溫層或隔熱層的屋蓋50無保

4、溫層或隔熱層的屋蓋 40裝配式無檁體系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 有保溫層或隔熱層的屋蓋60無保溫層或隔熱層的屋蓋 50裝配式有檁體系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有保溫層或隔熱層的屋蓋75無保溫層或隔熱層的屋蓋 60瓦材屋蓋、木屋蓋或輕鋼屋蓋 100表8-2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距（m） 結(jié)構(gòu)類別室內(nèi)或土中露天排架結(jié)構(gòu)裝配式10070框架結(jié)構(gòu)裝配式7550現(xiàn)澆式5535剪力墻結(jié)構(gòu)裝配式6540現(xiàn)澆式4530擋土墻、地下室墻壁等類結(jié)構(gòu)裝配式4030現(xiàn)澆式3020二、伸縮縫的構(gòu)造二、伸縮縫的構(gòu)造 伸縮縫要求建筑物的墻體、樓地面、屋頂?shù)鹊孛嬉陨蠘?gòu)件全部斷開，以保證伸縮縫兩側(cè)的建筑構(gòu)件在水平方向自由伸縮，但從建筑物功能

5、要求和整體美觀的角度需對(duì)這些縫隙進(jìn)行構(gòu)造處理。1墻體伸縮縫構(gòu)造：墻體伸縮縫構(gòu)造： 墻體伸縮縫的截面形式 墻體伸縮縫一般做成平縫、錯(cuò)口縫、企口縫，如下圖8-1 所示。 平縫構(gòu)造簡(jiǎn)單，但不利于保溫隔熱，適用于厚度不超過240mm的墻體，當(dāng)墻體厚度較大時(shí)應(yīng)采用錯(cuò)口縫或企口縫。圖圖8-1 墻體伸縮縫的截面形式墻體伸縮縫的截面形式 a） b） c） a）平縫； b）錯(cuò)口縫； c）企口縫 墻體伸縮縫構(gòu)造墻體伸縮縫構(gòu)造l外墻縫內(nèi)填塞可以防水、防腐蝕的彈性材料，如瀝青麻絲、瀝青木絲板、泡沫塑料條、橡膠條、油膏等彈性材料與金屬調(diào)節(jié)片。l外墻封口可用鍍鋅鐵皮、鋁皮做蓋縫處理，內(nèi)墻可用金屬板或木蓋縫板做為蓋縫。在蓋

6、縫處理時(shí)，應(yīng)注意縫與所在墻面相協(xié)調(diào)。l所有填縫及蓋縫材料和構(gòu)造應(yīng)保證結(jié)構(gòu)在水平方向自由伸縮而不破壞。如下圖8-2所示。 圖圖8-2 8-2 墻體伸縮縫構(gòu)造墻體伸縮縫構(gòu)造 a)、b)、c)外墻伸縮縫； d)、e)內(nèi)墻伸縮縫2 2樓地面和屋面伸縮縫構(gòu)造樓地面和屋面伸縮縫構(gòu)造見第三節(jié)第二節(jié) 沉降縫l同一建筑物由于地質(zhì)條件不同、各部分的高差同一建筑物由于地質(zhì)條件不同、各部分的高差和荷載差別較大以及結(jié)構(gòu)形式不同時(shí)，建筑物和荷載差別較大以及結(jié)構(gòu)形式不同時(shí)，建筑物會(huì)因地基壓縮性差異較大發(fā)生不均勻沉降導(dǎo)致會(huì)因地基壓縮性差異較大發(fā)生不均勻沉降導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫。為了防止此裂縫的發(fā)生，需要設(shè)其產(chǎn)生裂縫。為了防止此裂縫

7、的發(fā)生，需要設(shè)縫隙將建筑物沿垂直方向分為若干部分，使其縫隙將建筑物沿垂直方向分為若干部分，使其每一部分的沉降比較均勻，避免在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生每一部分的沉降比較均勻，避免在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生額外的應(yīng)力。額外的應(yīng)力。l這種因不均勻沉降而設(shè)置的縫隙稱為沉降縫。這種因不均勻沉降而設(shè)置的縫隙稱為沉降縫。 一、沉降縫的設(shè)置一、沉降縫的設(shè)置沉降縫應(yīng)從基礎(chǔ)斷開。沉降縫一般在下列部位設(shè)置：1過長(zhǎng)建筑物的適當(dāng)部位；2當(dāng)建筑物建造在不同的地基土壤上又難以保證均勻沉降時(shí)；3 當(dāng)同一房屋相鄰各部分高度相差在兩層以上或部分高差超過10m以上時(shí)；4當(dāng)同一建筑物各部分相鄰基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)體系、寬度和埋置深度相差懸殊時(shí)；5建筑物的基礎(chǔ)類型不同，以

8、及分期建造房屋毗連處；6當(dāng)建筑物平面形狀復(fù)雜、高度變化較多時(shí)，將房屋平面劃分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的體型，在各部分之間設(shè)置沉降縫。 沉降縫的寬度隨地基情況和房屋的高度不同而定，或根據(jù)有關(guān)規(guī)范由單項(xiàng)設(shè)計(jì)確定，其寬度詳見下表8-3。表8-3 沉降縫的寬度地基性質(zhì)房屋高度（m)沉降縫寬度（mm)一般地基H120濕陷性黃土地基3070二、沉降縫的構(gòu)造二、沉降縫的構(gòu)造 沉降縫與伸縮縫的最大區(qū)別在于伸縮縫只需保證建筑物在水平方向的自由伸縮變形，而沉降縫主要應(yīng)滿足建筑物各部分在垂直方向的自由變形，故應(yīng)將建筑物從基礎(chǔ)到屋頂全部斷開。同時(shí)沉降縫也可兼顧伸縮縫的作用，在構(gòu)造上應(yīng)滿足伸縮與沉降的雙重要求。1 1墻體沉降縫構(gòu)造墻

9、體沉降縫構(gòu)造 墻體沉降縫的蓋縫處應(yīng)滿足水平伸縮和垂直變形的要求，同時(shí)，也要滿足抵御外界影響以及美觀的要求。墻體沉降縫構(gòu)造如下圖8-3所示。 圖8-3 墻體沉降縫構(gòu)造 a)外墻平縫 b)外墻轉(zhuǎn)角處2 2基礎(chǔ)沉降縫構(gòu)造基礎(chǔ)沉降縫構(gòu)造 建筑物基礎(chǔ)沉降縫應(yīng)使建筑物從基礎(chǔ)底面到屋頂全部斷開，此時(shí)基礎(chǔ)在構(gòu)造上有三種處理方法。 （1）雙墻式沉降縫處理方法 將基礎(chǔ)平行設(shè)置，沉降縫兩側(cè)的墻體均位于基礎(chǔ)的中心，兩墻之間有較大的距離，如下圖8-4a所示。 若兩墻間距小，基礎(chǔ)則受偏心荷載，適用于荷載較小的建筑，如下圖8-4b所示， 圖8-4 基礎(chǔ)沉降縫處雙墻式處理（2 2）交叉式處理方法）交叉式處理方法 將沉降縫兩側(cè)

10、的基礎(chǔ)交叉設(shè)置，在各自的基礎(chǔ)上支承基礎(chǔ)梁，墻砌筑在梁上，適用于荷載較大，沉降縫兩側(cè)的墻體間距較小的建筑，如下圖8-5 所示。圖8-5 基礎(chǔ)沉降縫處交叉式處理 （3 3）懸挑式處理方法）懸挑式處理方法 將沉降縫一側(cè)的基礎(chǔ)按一般設(shè)計(jì)，而另一側(cè)采用挑梁支承基礎(chǔ)梁，在基礎(chǔ)梁上砌墻，墻體材料盡量采用輕質(zhì)材料，如下圖8-6 所示。 圖8-6 基礎(chǔ)沉降縫處懸挑式處理 雖然設(shè)置沉降縫是解決建筑物由于變形引起破壞的好辦法，但設(shè)縫也帶來了很多麻煩，如必須做蓋縫處理，易發(fā)生侵蝕、滲漏，影響美觀等，因此應(yīng)盡量避免，如在房屋的高層與低層之間，可采取以下一些措施將兩部分連成整體而不必設(shè)沉降縫。 （1）裙房等低層部分不設(shè)基

11、礎(chǔ)，由高層伸出懸臂梁來支撐，以求得同步沉降； （2）采用后澆帶：近年來，許多建筑用后澆帶代替沉降縫。其做法是：在高層和裙房之間留出800mm1000mm的后澆帶，待兩部分主體施工完成一段時(shí)間，沉降均基本穩(wěn)定后，再將后澆帶澆注，使兩部分連成整體 （3）可采用樁基、以及加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性等方法將兩部分連成整體3 3樓地面和屋面沉降縫樓地面和屋面沉降縫見第三節(jié)。第三節(jié) 防震縫 建筑物在地震力作用下，會(huì)產(chǎn)生上下、左右、建筑物在地震力作用下，會(huì)產(chǎn)生上下、左右、前后多方向的振動(dòng)，而導(dǎo)致建筑物發(fā)生裂縫。為前后多方向的振動(dòng)，而導(dǎo)致建筑物發(fā)生裂縫。為了防止此裂縫的發(fā)生，建筑物按垂直方向設(shè)置縫了防止此裂縫的發(fā)生，建筑

12、物按垂直方向設(shè)置縫隙，將大型建筑物分隔為較小的部分，形成相對(duì)隙，將大型建筑物分隔為較小的部分，形成相對(duì)獨(dú)立的防震單元，避免因地震造成建筑物整體震獨(dú)立的防震單元，避免因地震造成建筑物整體震動(dòng)不協(xié)調(diào)，而產(chǎn)生破壞。動(dòng)不協(xié)調(diào)，而產(chǎn)生破壞。 這種防止地震而設(shè)置的縫隙稱為防震縫。這種防止地震而設(shè)置的縫隙稱為防震縫。 一、防震縫的設(shè)置一、防震縫的設(shè)置 在地震設(shè)防烈度為79度的地區(qū)，當(dāng)建筑物體型復(fù)雜或各部分的結(jié)構(gòu)剛度、高度、重量相差較大時(shí)，應(yīng)在變形敏感部位設(shè)置防震縫，將建筑物分成若干個(gè)體型簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)剛度較均勻的獨(dú)立單元。 下列情況應(yīng)設(shè)置防震縫： 1建筑物平面體型復(fù)雜，凹角長(zhǎng)度過大或突出部分較多，應(yīng)用防震縫將其

13、分開，使其形成幾個(gè)簡(jiǎn)單規(guī)整的獨(dú)立單元； 2建筑物立面高差在6m以上，在高差變化處應(yīng)設(shè)縫； 3建筑物毗連部分的結(jié)構(gòu)剛度或荷載相差懸殊的應(yīng)設(shè)縫； 4建筑物有錯(cuò)層，且樓板錯(cuò)開距離較大，須在變化處設(shè)縫。 防震縫的最小寬度與地震設(shè)計(jì)烈度、房屋的高度有關(guān)。詳見表8-4。表8-4 防震縫的寬度房屋高度H設(shè)計(jì)烈度防震縫寬度（mm)H15m 770870979H15m 7高度每增加4m縫寬增加20 mm 8高度每增加3m縫寬增加20 mm 9高度每增加2m縫寬增加20 mm 二、防震縫的構(gòu)造二、防震縫的構(gòu)造 防震縫應(yīng)沿建筑物全高設(shè)置，一般基礎(chǔ)可不斷開，但平面復(fù)雜或結(jié)構(gòu)需要時(shí)也可斷開。 防震縫一般與伸縮縫、沉降縫

14、協(xié)調(diào)布置，做到一縫多用或多縫合一，但當(dāng)?shù)卣饏^(qū)需設(shè)置伸縮縫和沉降縫時(shí)，須按防震縫構(gòu)造要求處理。1 1防震縫墻體構(gòu)造防震縫墻體構(gòu)造 防震縫縫蓋做法與伸縮縫相同，但不應(yīng)該做錯(cuò)口縫和企口縫。 由于防震縫的寬度比較大，構(gòu)造上應(yīng)注意做好蓋縫防護(hù)構(gòu)造處理，以保證其牢固性和適應(yīng)變形的需要。 防震縫的墻體構(gòu)造如下圖8-7 所示。 a)外墻平縫處 b)外墻轉(zhuǎn)角處 c)內(nèi)墻轉(zhuǎn)角處 d)內(nèi)墻平縫處圖8-7 防震縫墻體構(gòu)造2樓地面和屋面變形縫的構(gòu)造： 伸縮縫、沉降縫、防震縫三縫在樓地面和屋面的構(gòu)造處理是一樣的，因此統(tǒng)稱為變形縫構(gòu)造。 （1）樓地面變形縫的設(shè)置與墻體變形縫一致，應(yīng)貫通樓板層和地坪層。對(duì)于采用瀝青類材料的整

15、體樓地面和鋪在砂、瀝青膠體結(jié)合層上的板塊樓地面，可只在樓板層、頂棚層、或混凝土墊層設(shè)變形縫。 變形縫內(nèi)一般采用有彈性的松軟材料，如瀝青瑪王帝脂、瀝青麻絲、金屬調(diào)節(jié)片等，上鋪活動(dòng)蓋板或橡皮條等，以防灰塵、雜物下落，地面面層也可用瀝青膠嵌縫。 頂棚處應(yīng)用木板、金屬調(diào)節(jié)片等做蓋縫處理，蓋縫板應(yīng)保證縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件能自由變形，其構(gòu)造做法如圖8-8 所示。圖8-8 樓地面變形縫（2）屋頂在變形縫處的構(gòu)造分為等高屋面變形縫和不等高屋面變形縫兩種。 1）等高屋面變形縫 等高屋面變形縫的構(gòu)造分為上人屋面做法和不上人屋面做法。 上人屋面變形縫 屋面上需考慮人活動(dòng)的方便，變形縫處在保證不滲漏、滿足變形需求時(shí)，應(yīng)保證平整，以利于行走，如圖8- 9a所示。 不上人屋面變形縫 屋面上不考慮人的活動(dòng)，從有利于防水