廣西墻面變形縫

廣西墻面變形縫

變形縫

當(dāng)建筑物的平面長度過長，平面形式復(fù)雜曲折，或一幢建筑物的不同部分的高度或荷載有較大差別時(shí)，建筑構(gòu)件會(huì)因溫度變化、地基不均勻沉降和地震等原因產(chǎn)生變形，使建筑物產(chǎn)生裂縫，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需通過設(shè)置適當(dāng)?shù)淖冃慰p來解決這些問題。變形縫的三種基本形式是：伸縮縫（溫度縫）、沉降縫和防震縫（抗震縫）。除了變形縫，結(jié)構(gòu)中還有其他的一些結(jié)構(gòu)縫，比如施工縫、拼接縫、控制縫（引導(dǎo)縫，如預(yù)埋隔離片等）和界面縫等。

在設(shè)縫的時(shí)候，需要考慮以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

1.應(yīng)充分考慮現(xiàn)代建筑體形龐大、形狀復(fù)雜、混凝土收縮大等特點(diǎn)，合理布置結(jié)構(gòu)縫，減少約束應(yīng)力的過大積聚；

2.綜合考慮各種結(jié)構(gòu)縫的功能和受力特點(diǎn)，加以合并，最好“三縫合一”或“兩縫合一”；

3.合理構(gòu)造：采用全斷開、半斷開、部分?jǐn)嚅_和后斷開等不同形式，使其能夠承當(dāng)作為結(jié)構(gòu)縫應(yīng)有的功能和作用。比如溫度縫和防震縫在基礎(chǔ)可以不斷開，上部結(jié)構(gòu)要斷開，而沉降縫則基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)均需斷開；

4.縫的構(gòu)造應(yīng)能夠在正常的施工條件下完成，具有可操作性；

5.應(yīng)做好防水、防滲等措施，將縫對(duì)建筑物的影響減少到最低限度。

1.9.1 伸縮縫

1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮縫

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距宜符合表1.38的規(guī)定。

　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距（m）        表1.38

結(jié)   構(gòu) 類 別		室內(nèi)或土中	露       天
排架結(jié)構(gòu)	裝配式	100	70
框架結(jié)構(gòu)	裝配式	75	50
	現(xiàn)澆式	55	35
剪力墻結(jié)構(gòu)	裝配式	65	40
	現(xiàn)澆式	45	30
擋土墻、地下室墻壁等類結(jié)構(gòu)	裝配式	40	30
	現(xiàn)澆式	30	20

注：1. 裝配整體式結(jié)構(gòu)房屋的伸縮縫間距宜按表中現(xiàn)澆式的數(shù)值取用；

2. 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)或框架－核心筒結(jié)構(gòu)房屋的伸縮縫間距可根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體布置情況取表中框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)之間的數(shù)值；

3. 當(dāng)屋面無保溫或隔熱措施時(shí)，框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)的伸縮縫間距宜按表中露天欄的數(shù)值取用；

4. 現(xiàn)澆挑檐、雨罩等外露結(jié)構(gòu)的伸縮縫間距不宜大于12m。

在對(duì)下列情況下，表1.38中的伸縮縫最大間距宜適當(dāng)減小：

（1）柱高（從基礎(chǔ)頂面算起）低于8m的排架結(jié)構(gòu)，由于剛度大，溫度收縮引起的柱頂水平位移可能導(dǎo)致柱中產(chǎn)生較大的約束應(yīng)力；

（2）屋面無保溫或隔熱措施的排架結(jié)構(gòu)，由溫度變化所造成的約束應(yīng)力較大；

（3）位于氣候干燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結(jié)構(gòu)或經(jīng)常處于高溫作用下的結(jié)構(gòu)，因溫度變化所造成的約束應(yīng)力將更為嚴(yán)重；

（4）采用滑模類施工工藝的剪力墻結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)整體性較強(qiáng)，溫度收縮所引起的約束應(yīng)力會(huì)更大；

（5） 材料收縮較大（混凝土強(qiáng)度等級(jí)高、水泥用量多、流動(dòng)性大的泵送混凝土及免振混凝土等情況）、室內(nèi)結(jié)構(gòu)因施工外露時(shí)間較長等。

在對(duì)下列情況下，如有充分依據(jù)和可靠措施，表1.38中的伸縮縫最大間距可適當(dāng)增大：

（1）混凝土澆筑采用后澆帶分段施工，混凝土后澆帶的間距不大于30m，寬度800～1000mm，一般鋼筋貫通不斷，澆筑后澆帶的時(shí)間通常在2個(gè)月以上。需要注意通過合理設(shè)置有效的后澆帶，并有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可適當(dāng)增大伸縮縫間距，但不能用后澆帶代替伸縮縫；

（2）采用專門用于抵消溫度、收縮應(yīng)力的預(yù)加應(yīng)力措施；

（3）采用能減少混凝土溫度變化或收縮的措施，如局部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)、加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)、采用預(yù)制構(gòu)件或疊合結(jié)構(gòu)、設(shè)置滑移層、采用膨脹劑補(bǔ)償混凝土收縮、加強(qiáng)保溫隔熱措施、建筑物頂部采用交叉式變形縫等。

（4）頂部設(shè)局部伸縮縫，將結(jié)構(gòu)劃分為長度較短的區(qū)段。

（5）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)兩端樓板中配置溫度筋。配置直徑較小(一般用φ8)、間距較密(150mm左右)的溫度筋，能起到良好的作用。

當(dāng)增大伸縮縫間距時(shí)，尚應(yīng)考慮溫度變化或混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。這是因?yàn)闇囟茸兓突炷潦湛s這類間接作用引起的變形和位移對(duì)于超靜定混凝土結(jié)構(gòu)可能引起很大的約束應(yīng)力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂，甚至使結(jié)構(gòu)的受力形態(tài)發(fā)生變化。設(shè)計(jì)者不能簡單地采取某些措施就草率地增大伸縮縫間距，而應(yīng)通過有效的分析或計(jì)算慎重考慮各種不利因素對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和裂縫的影響，確定合理的伸縮縫間距。

2.素混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮縫

素混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距宜符合表1.39的規(guī)定。

　素混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距（m）                 表1.39

序號(hào)	結(jié)構(gòu)類別	室內(nèi)或土中	露天
1	裝配式結(jié)構(gòu)	40	30
2	現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)（配有構(gòu)造鋼筋）	30	20
3	現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)（未配構(gòu)造鋼筋）	20	10

3.高層建筑結(jié)構(gòu)的伸縮縫

高層建筑結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距宜符合表1.40的規(guī)定。

高層建筑結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距（m）                        表1.40

結(jié)構(gòu)體系	施工方法	最大間距
框架結(jié)構(gòu)	現(xiàn)澆	55
剪力墻結(jié)構(gòu)	現(xiàn)澆	45

注：1. 框架剪力墻的伸縮縫間距可根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體布置情況取表中框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)之間的數(shù)值；

2. 當(dāng)屋面無保溫或隔熱措施、混凝土的收縮較大或室內(nèi)結(jié)構(gòu)因施工外露時(shí)間較長時(shí)，伸縮縫間距應(yīng)適當(dāng)減小；

3. 位于氣候干燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結(jié)構(gòu)，伸縮縫的間距宜適當(dāng)減小。

當(dāng)采用下列構(gòu)造措施和施工措施減少溫度和混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響時(shí)，可適當(dāng)放寬伸縮縫的間距。

（1）頂層、底層、山墻和縱墻端開間等溫度變化影響較大的部位提高配筋率；

（2）頂層加強(qiáng)保溫隔熱措施，外墻設(shè)置外保溫層；

（3）每30～40m間距留出施工后澆帶，帶寬800～1000mm，鋼筋采用搭接接頭，后澆帶混凝土宜在兩個(gè)月后澆灌；

（4）頂部樓層改用剛度較小的結(jié)構(gòu)形式或頂部設(shè)局部溫度縫，將結(jié)構(gòu)劃分為長度較短的區(qū)段；

（5）采用收縮小的水泥、減少水泥用量、在混凝土中加入適宜的外加劑；

（6）提高每層樓板的構(gòu)造配筋率或采用部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。

4.砌體結(jié)構(gòu)的伸縮縫

砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距宜符合表1.41的規(guī)定。

　砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距（m）                     表1.41

 

注：1. 對(duì)燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、配筋砌塊砌體房屋，取表中數(shù)值；對(duì)石砌體、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰普通磚、混凝土砌塊、混凝土普通磚和混凝土多孔磚房屋，取表中數(shù)值乘以0.8的系數(shù)，當(dāng)墻體有可靠外保溫措施時(shí)，其間距可取表中數(shù)值；

2. 在鋼筋混凝土屋面上掛瓦的屋蓋應(yīng)按鋼筋混凝土屋蓋采用；

3. 層高大于5m的燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)單層房屋，其伸縮縫間距可按表中數(shù)值乘以1.3；

4. 溫差較大且變化頻繁地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)不采暖的房屋及構(gòu)筑物墻體的伸縮縫的最大間距，應(yīng)按表中數(shù)值予以適當(dāng)減小；

5. 墻體的伸縮縫應(yīng)與結(jié)構(gòu)的其他變形縫相重合，縫寬度應(yīng)滿足各種變形縫的變形要求，在進(jìn)行立面處理時(shí)，必須保證縫隙的變形作用。

5.鋼結(jié)構(gòu)的伸縮縫

單層鋼結(jié)構(gòu)房屋和露天結(jié)構(gòu)的溫度區(qū)段長度（即伸縮縫的間距），當(dāng)不超過表1.42的數(shù)值時(shí)，一般情況可不考慮溫度應(yīng)力和溫度變形對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響（即P-Δ效應(yīng)）。

鋼結(jié)構(gòu)溫度區(qū)段長度值（m）                    表1.42

結(jié)構(gòu)情況	縱向溫度區(qū)段 （垂直屋架或構(gòu)架跨度方向）	橫向溫度區(qū)段 （沿屋架或構(gòu)架跨度方向）
		柱頂為剛接	柱頂為鉸接
采暖房屋和非采暖地區(qū)的房屋	220	120	150
熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋	180	100	125
露天結(jié)構(gòu)	120	－	－

注：1.廠房柱為其他材料時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定設(shè)置伸縮縫，圍護(hù)結(jié)構(gòu)可根據(jù)具體情況參照有關(guān)規(guī)范單獨(dú)設(shè)置伸縮縫；

2.無橋式吊車房屋的柱間支撐和有橋式吊車房屋吊車梁或吊車精架以下的柱間支撐，宜對(duì)稱布置于溫度區(qū)段中部。當(dāng)不對(duì)稱布置時(shí)，上述柱間支撐的中點(diǎn)（兩道柱間支撐時(shí)為兩支撐距離的中點(diǎn)）至溫度區(qū)段端部的距離不宜大于表中縱向溫度區(qū)段長度的60％。

1.9.2 沉降縫

當(dāng)同一建筑物中的各部分由于基礎(chǔ)沉降而產(chǎn)生顯著沉降差異，有可能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生難以承受的內(nèi)力和變形，為避免由此而造成結(jié)構(gòu)的過大裂縫，可在容易產(chǎn)生裂縫的部位設(shè)置沉降縫，將建筑物分開成兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。沉降縫應(yīng)從基礎(chǔ)到上部結(jié)構(gòu)全部斷開。

1.沉降縫的設(shè)置原則

（1）“放”：將主樓和裙房用沉降縫分開，讓各部分自由沉降，互不影響，避免出現(xiàn)由于不均勻沉降所產(chǎn)生的內(nèi)力。采用這種方式，沉降縫兩側(cè)要設(shè)雙梁、雙柱或雙墻，結(jié)構(gòu)與建筑都不容易處理好，尤其是地下室的防水相當(dāng)困難，容易發(fā)生滲漏。而且，如果沉降縫將箱形基礎(chǔ)分為兩部分，則基礎(chǔ)受力也極為不利。

（2）“抗”：采用剛性很大的整體基礎(chǔ)或支承樁，承托主樓與裙房的整體建筑，用基礎(chǔ)本身的剛度來抵抗沉降差。

（3）“調(diào)”：在設(shè)計(jì)與施工中采取有效措施，調(diào)整各部分沉降，減少其差異，降低由沉降差產(chǎn)生的內(nèi)力。可采用以下三種調(diào)法：

1）調(diào)壓力差：采取降低高層主樓部分基礎(chǔ)地面的土壓力，以減少沉降，增大裙房部分基礎(chǔ)的土壓力，以增加沉降，使兩者的沉降基本調(diào)到一致或接近；

2）調(diào)時(shí)間差：先施工主樓部分，待主樓部分施工完畢，且沉降基本穩(wěn)定，再施工裙房部分，以減少兩者的沉降差，使兩者的最終沉降達(dá)到一致，

3）調(diào)沉降差：通過計(jì)算確定主樓和裙房的最終沉降，在設(shè)計(jì)主樓和裙房標(biāo)高時(shí)預(yù)留兩者的沉降差，使最終沉降基本穩(wěn)定后，兩者最后標(biāo)高基本一致。

2.設(shè)置沉降縫的建筑部位

對(duì)建于軟弱地基上的建筑，在建筑的下列部位宜設(shè)置沉降縫：

(1)建筑平面的轉(zhuǎn)折部位；

(2)高度差異或荷載差異之處；

    (3)長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；

    (4)地基土的壓縮性有顯著差異之處；

    (5)建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同之處；

    (6)分期建造房屋的交界之處。

3.沉降縫的寬度

沉降縫的寬度見表1.43。有抗震要求時(shí)，沉降縫的寬度還要考慮防震縫的寬度要求。

沉降縫的寬度                   表1.43

房屋層數(shù)	沉降縫的寬度（mm）
2～3	50～80
4～5	80～120
≥6	≥120

注：在沉降處房屋連同基礎(chǔ)一起斷開。縫內(nèi)一般不填塞材料，當(dāng)必須填塞時(shí)，應(yīng)防止縫內(nèi)兩側(cè)因房屋內(nèi)傾而相互擠壓影響沉降效果。

4.主樓與裙房之間的設(shè)縫問題

當(dāng)主樓與裙房的基礎(chǔ)埋置深度相同或差別較小時(shí)，為保證主樓基礎(chǔ)的埋置深度、整體穩(wěn)定，加強(qiáng)主樓及裙房的側(cè)向約束，在高低層之間可不設(shè)沉降縫，如圖1.66（a）所示。如果主樓與裙房之間必須設(shè)縫，則主樓部分的基礎(chǔ)埋深至少應(yīng)大于裙房部分的基礎(chǔ)埋深 2m，并在設(shè)縫處自室外地面以下均用粗砂填實(shí)以加強(qiáng)主樓及裙房的側(cè)向約束，如圖1.66（b）所示。

　　　　　　

（a）                                   （b）

圖1.66 主樓與裙房之間的設(shè)縫問題

5.沉降縫的基礎(chǔ)構(gòu)造

（1）偏心式基礎(chǔ)

當(dāng)建筑物層數(shù)較低（不超過三層），荷載較小，地基承載力又相對(duì)較高時(shí)，可通過采用偏心基礎(chǔ)設(shè)置沉降縫。

（2）跨越式基礎(chǔ)

對(duì)于同時(shí)建造的新建建筑物，基礎(chǔ)沉降縫最合理的設(shè)計(jì)方案為跨越式基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)形式的基底反力分布比較均勻，受力概念清楚，并且相互獨(dú)立，自由沉降。

當(dāng)沉降縫兩側(cè)為框架結(jié)構(gòu)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，沉降縫的處理構(gòu)造如圖1.67所示。

當(dāng)沉降縫一側(cè)為框架結(jié)構(gòu)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，另一側(cè)為墻下條形基礎(chǔ)時(shí)，沉降縫的處理構(gòu)造如圖1.68所示。

（a）

（b）

（c）

圖1.67　沉降縫兩側(cè)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的處理構(gòu)造

（a）平面圖；（b）A－A剖面圖；（c）B－B剖面圖

（a）

（b）

（c）

圖1.68　沉降縫一側(cè)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)一側(cè)墻下條基時(shí)的處理構(gòu)造

（a）平面圖；（b）A－A剖面圖；（c）B－B剖面圖

（3）懸挑基礎(chǔ)

在建筑物改造過程中或鄰近建筑物的建設(shè)不同期時(shí)，需要將新建物貼建于舊建筑物旁，可采用懸挑基礎(chǔ)（圖1.69）。當(dāng)原有建筑物基礎(chǔ)埋深較深時(shí)，采用該形式基礎(chǔ)較方便。懸挑基礎(chǔ)的基底反力分布不均勻，受力較復(fù)雜，基礎(chǔ)的懸挑長度不能過長。

　　　圖1.69　懸挑基礎(chǔ)剖面圖

1.9.3 防震縫

建筑結(jié)構(gòu)防震縫的設(shè)置主要是為了避免在地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)、應(yīng)力集中和局部嚴(yán)重破壞等。當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)置了伸縮縫或沉降縫時(shí)，抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼做防震縫，做到“三縫合一”。

1.防震縫的設(shè)置原則

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，多高層建筑宜調(diào)整平面形狀和結(jié)構(gòu)布置，避免結(jié)構(gòu)不規(guī)則，不設(shè)防震縫。當(dāng)建筑物平面形狀復(fù)雜而又無法調(diào)整其平面形狀和結(jié)構(gòu)布置使之成為較規(guī)則的結(jié)構(gòu)時(shí)，宜設(shè)置防震縫將其劃分為較簡單的幾個(gè)結(jié)構(gòu)單元。具體在下列情況下宜設(shè)防震縫：

（1）建筑平面長度和外伸長度尺寸（圖2.10和表2.11）超出了規(guī)范的限值而又沒有采取加強(qiáng)措施時(shí)；

（2）各部分剛度相差懸殊，采取不同材料和不同結(jié)構(gòu)體系時(shí)；

（3）各部分質(zhì)量相差很大時(shí)；

（4）各部分有較大錯(cuò)層，而未采取有效加強(qiáng)措施時(shí)。

2.防震縫的寬度

為防止建筑物在地震中相碰，防震縫必須留有足夠的寬度。防震縫的凈寬度原則上應(yīng)大于兩側(cè)結(jié)構(gòu)允許的地震作用下水平位移之和。

（1）房屋高度不超過15m時(shí)防震縫的最小寬度為100mm，當(dāng)高度超過15m時(shí)，各結(jié)構(gòu)類型的防震縫寬度按表1.44確定。

房屋高度超過15m時(shí)防震縫寬度（mm）               表1.44

設(shè)防烈度	6	7	8	9
框架結(jié)構(gòu)
框架－剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)	70～100

（2）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí)，宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。

（3）當(dāng)相鄰結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)存在較大沉降差時(shí)，宜增大防震縫的寬度。

3.防震縫的要求

在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，建筑物各部分之間的關(guān)系應(yīng)明確：如分開，則徹底分開；如相連，則連接牢固。不宜采用似分不分，似連不連的結(jié)構(gòu)方案。

防震縫、伸縮縫和沉降縫應(yīng)綜合考慮，伸縮縫和沉降縫應(yīng)滿足防震縫的要求。防震縫宜沿房屋全高設(shè)置，地下室、基礎(chǔ)可不設(shè)防震縫，但在與上部防震縫對(duì)應(yīng)處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造和連接。

防震縫兩側(cè)宜設(shè)置雙墻或雙柱，結(jié)構(gòu)單元之間或主樓與裙房之間如無可靠措施，不應(yīng)采用牛腿托梁的做法設(shè)置防震縫。

4.抗撞墻

在地震作用時(shí)，由于結(jié)構(gòu)開裂、局部損壞和進(jìn)入彈塑性變形，其水平位移比彈性狀態(tài)下增大很多。因此，伸縮縫和沉降縫的兩側(cè)很容易發(fā)生碰撞。8、9度設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時(shí)，可在縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于兩道，分別對(duì)稱布置，墻肢長度可小于一個(gè)柱距（圖1.70）。防震縫兩側(cè)抗撞墻的端柱和框架邊柱，箍筋應(yīng)沿房屋全高加密。

　　　　 　　　　

（a）                       （b）                      （c）