建筑物经常在外界因素的影响下变形,导致开裂甚至破坏。 变形缝是为这种情况预留的结构缝。
变形缝可分为伸缩缝、沉降缝和抗震缝三种类型。
01
伸缩缝:建筑构件会因温度、湿度等因素的变化而发生膨胀、收缩变形。 为此,通常在建筑物的适当部位设置竖向缝,将房屋的墙体、地板、屋顶等构件与地基断开,将建筑物分隔成几个独立的部分。 设置接缝的目的是克服过大的温度应力,且基础不能破裂。
伸缩缝
设置伸缩缝的要求可参见《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.1条。 根据第8.1.4条规定,由于温度变化和混凝土收缩可以在混凝土结构的地下部分得到有效控制,因此当设置伸缩缝时,框架、机架结构的双柱基础不能断开。 不包括不均匀沉降结构沉降缝的设置,可根据具体情况控制设计。
“混合规”对伸缩缝最大间距的要求
条例规定:《高额条例》第3.4.12条、第3.4.13条; 《混合条例》第8.1.1~8.1.4条; 《阻力条例》第3.4.5-3条; 《砌筑规范》第6.5.1条。
02
沉降缝:当上部结构各部分层数差异较大,或运行荷载差异较大,或由于地基压缩性差异较大时,总之,产生不均匀沉降。地基可能会出现,需要设置接缝将其分开。 将结构分成几个部分,使各部分的沉降相对均匀钢结构变形缝设置,避免结构中产生附加应力。 这种接缝称为“沉降缝”,必须与基础至上部结构完全分离。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第12.1.9条规定,高层建筑基础及其相连裙房基础设置沉降缝时,应考虑高层主体建筑基础具有可靠的侧向约束和有效埋深; 当不设置沉降缝时,应采取有效措施减少不均匀沉降及其影响。
条例规定:《地方性法规》第7.3.2条、第8.4.20条; 《反条例》第3.4.5-3条; 《高级条例》第3.4.11条。
03
抗震缝:设置的目的是将大型建筑物分割成较小的部分,形成相对独立的抗震单元,避免因地震导致整个建筑物振动不协调而造成破坏,且基础不能脱开。
抗震缝安装要求详见《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.4.5条、第6.1.4条。
反监管3.4.5
反监管6.1.4
根据抗阻规程第6.1.4条,不同结构类型采用的抗震缝计算模型如下:
对对抗规则第6.1.4条的理解
并不总是建议在复杂建筑中安装抗震缝。 由于是否安装抗震缝有利有弊,一直以来都有不同的看法。 总体趋势是:
1. 当可以设置接缝或不需要接缝时钢结构变形缝设置,不需要接缝。 设置抗震缝可以使结构的抗震分析模型更加简单,便于估计其地震效应并采取抗震措施。 但需考虑扭转地震效应,必须按本规范各章的规定确定接缝宽度,使抗震缝两侧均在预期地震范围内。 不会发生碰撞或碰撞造成的局部损坏会减少(如中度地震)。
2、当不设置抗震缝时,结构分析模型复杂,需要加强连接处的局部应力集中,并且需要仔细估计可能出现的地震扭转效应等不利影响。
抗震设计时,沉降缝、伸缩缝的宽度必须满足抗震缝宽度的要求。 抗震缝宽度要求详见《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第3.4.10条。
《高级条例》第3.4.10条
守则规定:《混合规定》第6.1.4条; 《抵制条例》第3.4.5条; 《高规》第3.4.11条和第3.4.11条; 《地方性法规》第7.3.2条; 《钢材标准》第8.1条。 第 4 条; 《砌体规范》第7.1.7条。
04
要点:区分“变形缝”和“施工缝”
施工缝:由于施工组织的需要或施工技术的限制,各施工单元隔断之间留有的缝。 施工缝并不是真正的“缝”,而是一个表面。 只是因为后浇的混凝土超过了初凝时间,与先浇的混凝土存在接缝面。 该接合面称为施工缝。 混凝土连续浇筑形成的接缝面容易出现各种隐患和质量问题。 因此,不同的结构工程需要仔细处理施工缝。
施工缝的通常做法是:梁、板的施工缝留于小跨度的1/3处,柱的施工缝留于楼板梁下方50mm处。 柱子的施工缝留在这里,最大的原因就是方便施工。
理论上,楼梯的施工缝应留于净跨的1/3处,但实践中,有的留于梯梁根部,主要是梯板的对角施工缝处理困难。 有人专门对比了一下,发现1/3处留下的梯板大部分都有裂缝,但根部留下的却没有。 这与施工单位的水平和施工操作技术有很大关系。
楼梯施工缝的位置
楼梯施工缝
05
结构缝除上述的伸缩缝、沉降缝、防震缝外,还包括结构缝、防止连续倒塌的分隔缝等。采用不同类型的结构缝,以消除下列不利因素的影响:混凝土的收缩和温度变化引起的热胀冷缩变形; 地基不均匀沉降; 刚度和质量突然变化; 局部应力集中; 抗震结构; 除永久性结构缝外,还应考虑施工缝、后浇条、控制缝等临时缝,以消除一些临时性不利影响。
结构缝的设置应考虑对建筑功能(如装饰外观、防水防渗、保温隔音等)、结构受力传递(如结构布局、构件受力传递)、施工方法的影响及建设可行性。 应遵循“一缝多能”的设计原则,采取有效的结构措施。 有不少建筑综合考虑伸缩缝、沉降缝和抗震缝三种接缝,形成所谓的“三缝一”。
从下图可以更直观的看出各种接缝之间的差异。
各种接缝的区别