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建筑设计中变形缝的作用及构造要求探讨陈俊明

发表时间：2021/6/9 来源：《基层建设》2021年第6期作者：陈俊明

[导读] 摘要：在建筑高层化、智能化、绿色化发展趋势下，建筑结构越来越复杂，建筑设计难度增加，对变形缝的设置要求升高。

        广东南海国际建筑设计有限公司
        摘要：在建筑高层化、智能化、绿色化发展趋势下，建筑结构越来越复杂，建筑设计难度增加，对变形缝的设置要求升高。据此，设计人员应明确变形缝在建筑设计中的作用，结合建筑结构特点，分析变形缝的构造要求，切实落实三缝（伸缩缝、防震缝和沉降缝）合一原则，保障变形缝的作用得到有效发挥。基于此，对建筑设计中变形缝的作用及构造要求进行研究，仅供参考。
        关键词：建筑设计；变形缝；伸缩缝
        引言
        如今，建筑设计日趋复杂和复杂，建筑造型丰富，空间布局奇特，展示了设计人员的创新和能力，也对建筑结构的安全性和稳定性提出了更高的要求。在设计建筑物时，考虑到材料的温度变形、地基的不均匀沉降以及地震可能对建筑物造成的损坏，通常在建筑物的某些部分预留缝隙，以确保建筑物在使用过程中适应各种不断裂的变形，这些缝隙统称为变形缝。变形缝的设置直接影响建筑物的功能和使用寿命。缺陷缝根据其规定要求，可分为伸缩缝、沉降缝和防震缝三组，一般安装在建筑物容易变形或连接松散的地方，为了减少建筑物的脱离位置，使建筑物更加整体，变形缝在设置时会尽量遵循三缝合一的设置原则。
        1建筑结构变形缝的主要类型
        建筑结构的普通变形缝主要有三种，即沉降缝、抗震缝和伸缩缝。对于相邻的两栋建筑，其荷载可能与工期不一样，这将对彼此产生不同的影响，因此，应以保证建筑的独立性为出发点，在基础断开处合理设置沉降缝。如果建筑物位于地震带上，安装时还应考虑抗震接缝。建筑工程完工后，环境温度或建筑材料的热膨胀和压缩可能会导致建筑物发生挤压，应提供伸缩缝，以防止此类状况的形成。补偿器的断开位置一般设置在地面以上，根据相关要求，其宽度应为30mm。地震缝的主要作用是避免地震对建筑物的影响。地震发生后，邻近建筑物可能会产生水平地震波，建筑物本身也会受到挤压和碰撞，随后发生严重变形，这也可能给公众带来二次灾难。为避免这些恶劣条件的发生，施工单位应严格遵守建筑抗震设计规范，设置抗震接缝。此外，只要抗震缝的距离满足相关要求，也可以安装在表面位置。
        2建筑设计中变形缝的作用
        2.1伸缩缝
        在建筑设计中，伸缩缝是指为应对建筑材料因温度应力出现的收缩变形，而在地表上方建筑结构（该区域受温度影响较大）薄弱部位设置的变形缝。部分地区环境温度变化较大，不同时刻的温差较大，使建筑材料在热胀冷缩作用下出现温度变形，影响建筑结构精度与质量。以迪拜某酒店为例，在建筑工程施工中，因对角桁架处未设置伸缩缝，使对角桁架材料因温度变化出现收缩变形，降低结构精度。迪拜地区的温差最高可达14℃，会使对角桁架材料在短时间内出现变形，24h内变形程度可达5mm。为应对这类变形引发的问题，设计人员应在建筑薄弱部位设置20～30mm的收缩缝，并在收缩缝内填充保温材料，避免其受温差影响，保障其作用发挥。同时，在相邻伸缩缝设计时，二者间距需遵循相关设计规范。另外，在建筑设计中，部分装修材料会出现收缩变形，设计人员须为其配置伸缩缝。例如，某建筑在地面装修时选择水磨石地面材料，其属于整体地面装修材料，为避免收缩变形影响建筑地面正常使用，设计人员在水磨石地面设置伸缩缝；在墙面装修时设置抹灰面层，为避免大面积抹灰导致变形开裂，设计人员在墙面预留伸缩缝，使建筑立面的美观度符合要求。
        2.2沉降缝
        地基沉降不均匀，经常造成上部结构变形、开裂等问题，严重时可能影响建筑物的安全使用，发生坍塌，如位于苏州市西北部的虎丘公园内的虎丘塔，因地基沉降不均匀而形成，导致应回答地基沉降不均匀的问题，一是从选址、勘察入手，二是根据上部结构和地基承载力要求进行必要的地基加固，此外，根据建筑形式、结构受力等设置沉降缝，划分建筑物当施工在不同地基上时，由于地基在结构、性质、承载力、变形等方面有不同程度的差异，难以保证沉降的均匀一致，需按地基分布设置沉降缝。当建筑物相邻部分的高度、尺寸不同或相邻基础的形状、宽度和埋深差异较大时，必须在建筑物内设置埋缝。

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        2.3防震缝
        防震接缝和伸缩缝相似，防震接缝的主要作用同样是将建筑结构划分为结构相对简化的个体，以增加建筑的抗剪强度，防止外力作用时对整个建筑造成破坏。一般情况下，抗震接缝采用双墙、双柱的施工形式，必须将建筑从基础完全断开到顶部，并且组应穿过建筑体的完整中学。防震缝的宽度已明确规定，一般需要将检测分为50毫米100毫米，防震缝两侧的施工部分分成单独的示意图，必须保证示意图的简单性和对称性。抗震接缝施工技术主要包含三个要点。(1)设置防震缝宽度时，必须参照建筑高度，如建筑体高度超过50m，地下部分超过10m，必须将防震缝宽度设置为5厘米，以提高建筑强度；(2)优化平面结构，由于防震缝布的控制位置固定，施工人员应在相对较大的空间内布置防震缝，以将施工实体对空间的依赖性降至最低；(3)有关人员必须对建筑物的各个部分进行抗震计算，然后对抗震能力较低的部分进行加固，再整体提升建筑物的抗震性能。
        3建筑设计中变形缝的构造要求
        3.1墙体变形缝构造要求
        对于墙体结构设置的变形缝，构造要求如下：（1）伸缩缝，要求其降低对建筑墙体构件在水平方向上的约束，使建筑构件进行自由变形，避免结构被破坏；（2）沉降缝，要求其降低对相邻建筑构件在垂直方向上的约束，使建筑墙体构件进行自由沉降，防止不均匀沉降；（3）防震缝，要求其提高建筑墙体构件抵御地震的能力，避免墙体构件因地震出现开裂、碰撞现象。在实践建筑设计与施工中，为提高建筑结构的整体美观性，通常遵循三缝合一原则进行变形缝设置。同时，在进行变形缝施工时，要求变形缝外侧开口区域填充弹性材料，如沥青麻丝等，提高变形缝的防水性能和保温性能，避免其引发建筑漏水，加大建筑能耗。如果建筑结构设置的变形缝过宽，设计人员应进行盖缝设计，即在建筑变形缝外侧铺设1层其他材料，通常在建筑外墙选用镀锌铁皮材料，在建筑内墙选用金属条或木条，在覆盖伸缩缝的同时，起到装饰作用。
        3.2柱模板的施工
        柱模板施工中包含的程序如下。一、顺岗柱边安装模板，必须注意变形缝所在平面不得安装模板，其他三个平面均不得安装模板；其次，必须做好模板安装的圆柱部分的加工工作，加工过程中不需要做模板加固工作，只需要使用柱箍进行加固。在模板完全修复之前，然后组装变形接缝撑杆并与模板做垂直状态形状控制，然后在支撑物的最顶部插入钢筋，使支撑物和模板能够更牢固地连接，需要注意钢钉要露出5毫米左右，拆卸模板时基本方便拔出。模板模板变形缝处的模板必须设置为与梁底模板相同的高度。三、按10cm~15cm的距离在柱变形缝处安装撑杆，撑杆必须避让于固定螺栓所在的位置。使用从柱一端钻孔的方法，在变形缝处对模板螺栓孔进行钻孔施工。
        结束语
        综上所述，在建筑设计中，变形缝的设置可避免材料收缩变形。通过本文的分析，设计人员需要结合建筑结构特点，明确墙体、屋顶及楼地层等结构的变形缝构造要求，规范变形缝的施工，从而保障各类变形缝作用的有效发挥，提高建筑结构的整体稳定性，延长使用寿命。
        参考文献
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