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建筑设计中变形缝的作用及构造要求探讨全鑫

发表时间：2021/6/3 来源：《基层建设》2021年第2期作者：全鑫贺景熙

[导读] 摘要：当今建筑设计的难度和复杂性越来越高。

        巴彦淖尔市科兴电力勘测设计有限责任公司内蒙古自治区巴彦淖尔市 015000
        摘要：当今建筑设计的难度和复杂性越来越高。丰富的建筑造型和奇特新颖的空间布局体现了设计师的创新能力，对建筑结构的安全性和稳定性也提出了更高的要求。考虑到材料的温度变形、地基不均匀沉降和地震可能造成的建筑物损坏，在建筑物的某些部分通常保留空隙，以确保建筑物在使用过程中能够适应各种变形而不损坏。这些预设间隙统称为变形缝。变形缝的设置直接影响建筑物的功能和使用寿命。根据其设置要求，变形缝可分为伸缩缝、沉降缝和抗震缝三类。通常设置在建筑物易变形或连接薄弱的部位。为了减少建筑物的断开部分，使建筑物具有较好的整体性，设置变形缝时应尽量遵循“三缝一缝”的设置原则。通过预留变形缝，使建筑各部分成为独立的截面，不受约束，不受变形，避免破坏。
        关键词：建筑设计；变形缝；功能；结构要求
        导语：随着工程建设的大量进行，人们越来越重视工程质量，以保证使用安全，专业工程师也越来越重视具体施工技术的应用。变形缝施工过程中，技术是关键，需要科学合理的规划设计。随着人们对居住环境的要求和要求越来越高，建筑结构的稳定性、房屋质量等建筑工程性能的保证越来越受到工程界的重视，施工工作也可以在现场进行。
        1变形缝
        1.1随着社会经济和现代建筑技术的不断发展，人们对建筑的追求不仅仅是建筑的实用功能，更是造型的多样化，这对建筑施工中的变形缝技术提出了更高的要求，促进了变形缝技术的发展。
        1.2建筑变形缝
        在一定程度上可分为伸缩缝、沉降缝和抗震缝。由于温度、湿度等因素的变化，建筑构件会发生膨胀变形。因此，通常在建筑物的适当部位设置变形缝。建筑物在基础之上断开，建筑物分为几个独立的部分。十个部分有膨胀和收缩的空间。变形主要是由温度引起的，所以伸缩缝又称温度缝，它的设置考虑了温度变化对建筑物的影响。温度的变化会使建筑材料和结构附件膨胀和收缩。建筑物的墙如果太长太宽，就会因为这种膨胀和收缩而开裂甚至损坏。因此，将过长、过宽建筑物的伸缩缝分成若干段，保证每段伸缩自由，避免墙体开裂。伸缩缝宽度20-30mm，内填弹性保温材料。
        2 建筑设计中变形缝的作用
        变形缝是指综合考虑建筑结构、建筑基础、建筑物竖向和水平面的特点，设置薄弱部位的变形缝，以减轻建筑物变形、沉降、收缩等问题的影响，避免建筑物损坏，延长建筑物的使用寿命。建筑设计中的变形缝有三种类型。不同类型的变形缝起着不同的作用。设计师需要根据具体的需求进行合理的设计。
        2.1伸缩缝的作用
        在建筑设计中，伸缩缝是指在建筑结构的薄弱部位（受温度影响较大的区域）设置的变形缝，以应对建筑材料因温度应力引起的收缩变形。在一些地区，环境温度变化大，不同时段温差大，使建筑材料在热膨胀和冷缩作用下出现温度变形，影响建筑结构的精度和质量。以迪拜某酒店为例，由于施工过程中斜桁架处没有伸缩缝，斜桁架材料因温度变化而收缩，降低了结构精度。迪拜最大温差可达14℃，斜桁架材料在短时间内变形，变形程度在24小时内可达5mm。针对这种变形引起的问题，设计人员应在建筑物薄弱部位设置20-30mm的伸缩缝，并用保温材料填充伸缩缝，以避免温差的影响，保证其功能。同时，在设计相邻伸缩缝时，伸缩缝之间的距离应符合相关设计规范。
        2.2 沉降缝的作用
        在建筑设计中，沉降缝是指建筑物地基不均匀沉降引起的变形缝设置，可避免地基不均匀沉降引起的上部结构变形，提高建筑物整体稳定性，防止建筑物倒塌等安全事故。例如，在苏州虎丘塔的运营过程中，发生了不均匀的地基沉降，使塔楼结构向东北倾斜。塔顶与塔身中心线的距离为2.31米，建筑物表面有很多裂缝。虎丘塔被评为危楼。为了解决地基不均匀沉降的问题，建筑设计人员可以结合施工现场的实测数据，计算地基承载力，在建筑设计中采取有针对性的地基加固措施，使地基承载力满足施工要求，在建筑结构薄弱部位设置沉降缝。根据建筑物结构特点及相关参数，将建筑物分为若干单元，在每个单元的适当位置设置沉降缝，使建筑物在使用过程中垂直方向沉降，解决不均匀沉降问题。
        同时，对于建筑地基上不同地基的建筑物，建筑设计人员应结合建筑结构、建筑性能、地基承载力、地基参数等内容，对不同地基的沉降进行评价，结合地基的特点设计不同的沉降缝，避免不均匀沉降。对于不同高度和面积的相邻建筑物，建筑物的埋深、宽度等参数存在差异。为了避免不均匀沉降，设计者应在建筑物内部设置沉降缝，并将其从建筑地基断开至顶部。一般来说，建筑物越高，地基承载力越低，沉降缝越宽，但其宽度应控制在30~70mm以内。

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        2.3抗震缝的作用
        在建筑设计中，抗震缝是指用来抵抗地震影响的变形缝。在建筑物运行中，地震的出现会引起建筑物结构的一定变化。地震发生时，地壳向外释放能量，能量以横波、纵波和表面波的形式传递给建筑结构。地震波会产生地震力，对建筑结构产生不同的影响。例如，剪切波会对建筑结构产生剪切力，从而引起扭转或拉挤；纵波会使建筑产生颠簸，前者对建筑结构的影响较大。因此，在抗震缝的设计中，设计人员应着重分析地震水平剪力的影响。在地震水平剪力的影响下，相邻建筑物的不同结构由于高度和面积的不同，会在建筑物结构中产生不同振幅和周期的地震波，甚至导致开裂和倒塌事故。
        在抗震缝的设置中，缝宽设计是关键。设计人员需要考虑建筑参数和抗震设防烈度的要求，合理设置抗震缝的宽度。一般来说，砌体房屋的抗震缝宽度应控制在50-70mm之间；钢筋混凝土框架结构的抗震缝由高度决定，当建筑高度小于15m时，其宽度应设计为70mm，建筑高度应大于15m，根据抗震设防烈度，适当增加抗震缝宽度。
        3建筑变形缝设置
        3.1双墙做法
        这种方法主要用于轻荷载、低层数的砖混结构。地基土的承载力要求较高，基础的截面尺寸不太大，基础的偏心距不会影响纠偏结构。在保证节点宽度的条件下，由于基础截面尺寸相对较小，底部的基础偏心层可能较大，这使得两侧的基础偏心更加合理和可行。
        3.1.2桥墩基础
        它也被称为相互交叉的基础。以这种方式，必须设置基础梁，这是更复杂的实现。首先，确定基础梁的位置、宽度和跨度，然后根据墙体传递的荷载计算梁的弯矩和剪力。然后根据剪力的大小和地基土的承载力确定各桥墩的尺寸。桥墩之间应完全分开，必要时应为每个桥墩提供钢筋。该方法主要应用于偏心基础和框架一侧的砖混结构。
        3.2简易支护方法
        也就是说，两栋独立单元建筑之间相隔一定距离，两侧由支撑构件连接，以满足沉降要求。这种方法适用于两栋建筑之间的走廊。设计和施工相对简单。
        3.3钢筋混凝土后浇带
        这是近年来采用的一种新方法。这种方法也起到了变形缝的作用。适用于多层或高层框架结构建筑。后浇带是在主楼和裙楼之间的下部人工留一个约1m宽的接缝。主体建筑主体结构施工完成后，主体建筑沉降基本完成，然后用高标号混凝土浇筑后浇带。主楼越高，沉降越好，后浇带越合适。
        在现代建筑中，变形缝是根据工程实际情况设置的，必须满足设计规范的要求。所采用的结构处理方法和材料应根据其位置和需要，满足盖缝、防水、防火、保温等方面的要求，并保证接缝两侧的建筑构件能自由移动，不受阻碍和损坏。
        4建筑变形缝施工安装
        4.1安装前应仔细检查槽口是否符合产品安装要求，多余部分应清除，缺陷部分应修补，过深过宽部分应加固，以保证槽口的平直度和牢固度。
        4.2楼板变形缝装置应满足变形缝的结构要求。如不能满足要求，应做成沟槽或桥台，用膨胀螺栓与钢筋混凝土主体结构固定。
        4..3安装时，以变形缝中心点为基点，根据所选型号和实际要求向两侧放样，推出固定铝合金底座的位置，用同样的方法确定满足安装要求的位置。
        4.4缝隙两侧和止水带两侧的基层应涂专用基层胶，止水带应平放在混凝土基层上，并用相应的工具压实。止水带固定后，两侧与混凝土连接处不得有气泡和开口。
        结束语
        在建筑设计中，应考虑变形的影响。根据建筑物的形状、结构应力、地基条件、抗震设防要求，应将变形缝设置在局部位置，以保证建筑物在后期使用过程中的安全稳定。因此，变形缝的设置应满足建筑结构的自由变形，墙体、楼板、屋面的变形缝应按规范要求设置，在保证建筑安全使用的前提下，具有良好的整体性和美观性。
        参考文献：
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