变形缝教学课件PPT.ppt

房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 12 变形缝 date1 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 学习目标：学习本章，主要掌 握变形缝的基本概念、变形缝的设置原则 及变形缝的构造要求；了解变形缝设置处 结构处理的方式。 能力目标：在实际应用中能结 合建筑物的实际情况进行变形缝的设置和 构造设计处理。 date2 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 建筑物由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地 震等因素的影响，使结构内部产生附加应力和变 形，如处理不当，将会造成建筑物的破坏，产生 裂缝甚至倒塌，影响使用与安全。可采取以下解 决办法： 一是加强建筑物的整体性，使之具有足 够的强度与刚度来克服这些破坏应力，不产生破 裂；二是预先在这些变形敏感部位将结构断开， 留出一定的缝隙，以保证各部分建筑物在这些缝 隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。 这种将建筑物垂直分割开来的预留缝隙即称为变 形缝。 对应不同的变形情况，变形缝可分为三种，即伸 缩缝、沉降缝和防震缝。 date3 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.1 变形缝设置 13.1.1 伸缩缝的设置 1设置原理 建筑物因受温度变化的影响而产生热胀冷缩，在结构内部产生温度应 力，当建筑物长度超过一定限度时，会因变形过大而产生裂缝甚至破 坏。因此，常在较长的建筑物的适当部位预留缝隙，将其分离成独立 的区段，使各区段有伸缩的余地。这种主要考虑温度变化而预留的构 造缝叫伸缩缝，又称温度缝。 2设置依据 伸缩缝的设置需要根据建筑物的长度、结构类型和屋盖刚度以及屋面 是否设保温或隔热层来考虑。其中，建筑物长度主要关系到温度应力 累积的大小；结构类型和屋顶刚度主要关系到温度应力是否容易传递 并对结构的其他部分造成影响；有否设保温或隔热层则关系到结构直 接受温度应力影响的程度。结构设计规范对砌体结构建筑和钢筋混凝 土结构建筑的伸缩缝最大间距所作的规定见13.1 和表13.2 。 date4 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 砌体类别屋盖或楼盖的类别间距m 各类砌体整体式或装配整体 式钢筋混凝土 结构 有保温层或隔热层的屋盖、楼盖50 无保温层或隔热层的屋盖40 装配式无檩条体系 钢筋混凝土结 构 有保温层或隔热层的屋盖、楼盖60 无保温层或隔热层的屋盖50 装配式有檩条体系 钢筋混凝土结 构 有保温层或隔热层的屋盖75 无保温层或隔热层的屋盖60 粘土砖/空心砖 粘土瓦或石棉水泥瓦屋面 木屋盖或楼盖 砖石屋盖或楼盖 100 石和硅酸盐砌体80 混凝土砌块砌体75 表13.1 砌体房屋温度伸缩缝的最大间距 date5 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 注：1.对烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体房屋取表中数值；对石砌体 、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖和混凝土砌块房屋取表数值乘以0.8的系数 。当有实践经验并采取有效措施时，可不遵守本表规定；2.在钢筋混凝土 屋面上挂瓦的屋盖应按钢筋混凝土屋盖采用；3.按本表设置的墙体伸缩缝 ， 一般不能同时防止由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引 起的墙体局部裂缝；4.层高大于5m的烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体 结构单层房屋，其伸缩缝间距可按表中数值乘以1.3；5.温差较大且变化 频繁地区和严寒地区不采暖的房屋及构筑物墙体的伸缩缝的最大间距，应 按表中数值予以适当减小；6.墙体的伸缩缝应与结构的其他变形缝相重合 ，在进行立面处理时，必须保证缝隙的伸缩作用。 date6 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 结 构 类 型室内或土中露天 排架结构装配式10070 框架结构 装配式7550 现浇式5535 剪力墙结构 装配式6540 现浇式4530 挡土墙、地下室墙 等类结构 装配式4030 现浇式3020 表13.2 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距( m) date7 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 注: 1.装配整体式结构房屋的伸缩缝间距 宜按表中现浇式的数值取用；2.框架剪力 墙结构或框架核心筒结构房屋的伸缩缝间 距可根据结构的具体布置情况取表中框架 结构与剪力墙结构之间的数值；3.当屋面 无保温或隔热措施时， 框架结构、剪力墙 结构的伸缩缝间距宜按表中露天栏的数值 取用；4.现浇挑檐、雨罩等外露结构的伸 缩缝间距不宜大于12m。 date8 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 3设置要求 建筑物受昼夜温差引起的温度应力影响最 大的部分是屋顶，越往下影响越小，建筑 物的基础埋在地下，温度较恒定，不易受 昼夜温差的影响，因此，设伸缩缝时，基 础不必断开，基础以上的墙体、楼地层、 屋顶等构件全部断开。 伸缩缝的宽度一般为20-30mm。 date9 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.1.2 沉降缝的设置 1设置原理 为避免建筑物由于地基不均匀沉降，使结 构内部产生附加应力，以致发生错动开裂 ，通常在建筑物变形敏感部位设置贯通的 垂直缝隙，将其划分成若干个可以自由沉 降的独立部分，这种贯通的垂直缝称为沉 降缝。 date10 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 2设置依据 沉降缝是为了避免建筑物各部分由于不均匀沉降 引起的破坏而设置的变形缝，一般在下列情况须 设置沉降缝： (1) 当建筑物建造在不同的地基土壤上，地基土的 压缩性有显著变化处； (2) 当同一建筑物的相邻部分高度相差两层以上或 部分高度差超过6米时； (3) 当同一建筑相邻基础的结构体系、宽度和埋置 深度相差悬殊时； (4) 建筑平面形状复杂，高度变化较多时； (5) 原有建筑物和新建建筑物紧相毗连时。 如图13-1所示。 date11 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 图13-1沉降缝设置位置 date12 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 3设置要求 （1）为保证建筑在垂直方向的自由沉降变 形，必须将建筑从基础到屋顶全部断开。 这是沉降缝与伸缩缝最大的不同之处。沉 降缝可兼作伸缩缝。 （2）沉降缝的宽度随地基情况和建筑物的 高度不同而定。可参见下表13-3 date13 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date14 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.1.3 防震缝的设置 1设置原理 防震缝是考虑地震对建筑的破坏而设置的 。建筑的平面如果不规则，或在纵向为复 杂体型，地震时就容易产生应力集中，且 建筑物相邻部分有可能相互碰撞而造成破 坏，所以，需预先把建筑物分割成若干个 形体简单、结构刚度均匀的独立防震单元 ，避免因地震造成建筑物整体震动不协调 ，而产生破坏。 date15 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 2设置依据 在地震区建造房屋，应力求体形简单，重 量、刚度对称并均匀分布，建筑物的形心 和重心尽可能接近，避免在平面和立面上 的突然变化。图13-2比较了对抗震有利和 不利的简单体型和复杂体型。设计中应尽 量使建筑平面和体型符合抗震要求。同时 地震区房屋最好不设变形缝，以保证结构 的整体性，加强整体刚度。 date16 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date17 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 在地震设防烈度为7 9度地区，有下列情 况之一时需设防震缝： （1）建筑物立面高差在6m 以上； （2）建筑物有错层，且楼板高差13层 高或1m； （3）建筑物毗邻部分结构刚度、质量、结 构形式截然不同处。 防震缝应与伸缩缝、沉降缝统一考虑布置 ，满足抗震的设计要求。 date18 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 3设置要求。 （1）防震缝应沿着建筑全高设置，一般情况下，防震缝 的基础可不断开，但在平面复杂的建筑中，或建筑相邻部 分刚度差别很大时，基础将被断开。 （2）防震缝宽度 防震缝应根据设防烈度、结构类型和建筑物的高度等留有 足够的宽度。 多层砌体结构房屋防震缝的宽度一般取50 100 mm； 框架结构（包括设置少量抗震墙的框架结构）房屋的防 震缝宽度，当高度不超过15m时不应小于100m；高度超 过15m时，6度，7度，8度和9度分别每增加高度5m、4m 、3m和2m，宜加宽20mm； 对高层建筑，由于建筑物高度大，震害也更加严重。总 的来说应尽量避免设缝。 当必须设缝时，则须考虑相邻 结构在地震作用下的结构变形，平移所引起的最大侧向位 移。根据规范规定，高层建筑防震缝的宽度可按表13-4确 定。 date19 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date20 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.2 设置变形缝处的结构布置 建筑物设变形缝处结构处理的原则是保证 两边的结构即满足断开的要求，又自成系 统。变形缝最好设置在平面图形有变化处 ，以利隐蔽处理。 13.2.1 伸缩缝处的结构布置 1）砖混结构图13-4砖混结构伸缩缝处结构 布置方案 砖混结构基础不断开，上部的墙和楼板及 屋顶结构布置可采用单墙也可采用双墙承 重方案。如图13-4所示 。 date21 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date22 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 2 ) 框架结构 框架结构的伸缩缝结构一般采用双梁双柱 方案，如图13-5所示，也可采用悬臂梁方 案，如图13-6所示。 date23 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date24 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date25 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.2.2 沉降缝处的结构布置 沉降缝的设置要求从基础到屋顶全部断开 ，所以其结构布置重点在于解决基础如何 断开。基础沉降缝的结构处理方式通常有 以下三种： date26 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 1）双墙或双柱方案图13-7 砖混结构沉降缝 双墙方案图13-8 框架结构沉降缝双柱方案 这种方案是按建筑承重系统的类型，在沉 降缝两侧设双墙或双柱。这种做法较简单 ，并可以保证每个独立沉降单元都有纵横 墙或纵横梁封闭连接，使建筑物的整体性 好，但容易使缝两边的结构基础产生偏心 。如图13-7和13-8所示。此方案适于层数 较低（不超过3层），荷载较小，地基承载 力又相对较高时采用。 date27 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date28 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date29 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 2）悬挑式方案 沉降缝两侧的垂直承重构件分别退开变形缝一定 距离，或单边退开，再用水平构件悬臂向沉降缝 方向悬挑。这种方案基础部分容易脱开距离，设 缝方便，又不会造成基础受力偏心，在实际工程 中应用较广泛，特别适用于建筑的扩建部分。砖 混结构处理如图13-9所示，框架结构可采用单臂 悬挑，如图13-10所示；也可采用双臂悬挑，如图 1306所示。但悬挑长度不宜过大，挑梁端上的墙 体应尽可能采用轻质隔墙并设构造柱，整体刚度 和抗震性能较差。 date30 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date31 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date32 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date33 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date34 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.2.3 防震缝处的结构布置 一般情况下，设防震缝时，基础可以不断 开，所以防震缝处结构布置可参考伸缩缝 处结构处理方式，缝两侧应布置双墙或者 双柱，使各部分结构都有较好的刚度。 date35 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.3 变形缝盖缝构造 在建筑物设变形缝的部位必须作盖缝处理，一是 满足使用要求，如通行、防止渗漏及热桥的产生 等；二是满足美观要求。其构造要点有以下几点 ： （1）所选择的盖缝板的形式必须能够符合所属 变形缝类别的变形需要； （2）所选择的盖缝板的材料及构造方式必须能够 符合变形缝所在部位的其它功能需要,如防水、防 火、美观等; （3）在变形缝内部应当用具有自防水功能的柔性 材料来塞缝，例如挤塑型聚苯板、沥青麻丝、橡 胶条等，以防止热桥的产生 。 date36 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.3.1墙体变形缝构造 墙体变形缝一般做成平缝、错口缝或凹凸 缝等截面形式，如图13-13所示 ，主要视墙 体材料、厚度及施工条件而定。 date37 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date38 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 为防止外界自然条件对墙体及室内环境的 侵袭，变形缝外墙一侧常用浸沥青的麻丝 或木丝板及泡沫塑料条、橡胶条、油膏等 有弹性的防水材料塞缝，当缝隙较宽时， 缝口可用镀铸铁皮、彩色薄钢板、铝皮等 金属调节片作盖缝处理。内墙可用具有一 定装饰效果的金属片、塑料片或木盖缝条 覆盖。所有填缝及盖缝材料和构造应保证 结构在水平方向或垂直方向自由伸缩而不 产生破裂。外墙变形缝和内墙变形缝构造 分别如图13-14和13-15所示 。 date39 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date40 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date41 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.32楼地面变形缝构造 楼地层变形缝的位置与缝宽大小应与墙体 、屋顶变形缝一致，构造上要求变形缝应 贯通楼地层的各个层次，并在构造上保证 楼板层和地坪层能够满足美观和变形需求 。缝内常用可压缩变形的玛碲脂、金属调 节片、沥青麻丝等材料做封缝处理，上铺 活动盖板或橡、塑地板等地面材料，以满 足地面平整、光洁、防滑、防水及防尘等 功能。顶棚的盖缝条只能固定于一端，以 保证两端构件能自由伸缩变形。如图13-16 所示。 date42 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 图13-16 楼地 面变形缝盖缝 节点 date43 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.33屋面变形缝构造 屋面变形缝的构造处理原则是既不能影响屋面的 变形，又要防止雨水从变形缝处渗入室内。 屋面变形缝常见的有等高屋面变形缝和高低屋面 变形两种。上人屋面就用嵌缝油膏嵌缝，不上人 屋面，一般可在变形缝处加砌矮墙，并做好屋面 防水和泛水处理，其基本要求同屋顶泛水构造， 不同之处在于盖缝处应能允许自由变形而不造成 渗漏。通常缝内填充泡沫塑料或沥青麻丝，用金 属调节 图13-17等高卷材防水屋面变形缝构造 片封缝，上部填放衬垫材料，并用卷材封盖，顶 部用镀锌铁皮、铝板或预制钢筋混凝土板等盖缝 。等高屋面变形缝构造处理如图13-17、13-18所 示，高低屋面变形缝构造处理如图13-19所示。 date44 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date45 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date46 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date47 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 13.33地下室变形缝 当地下室出现变形缝时，为使变形缝处能保持良 好的防水性，必须做好地下室墙身及地板层的防 水构造，其措施是在结构施工时，在变形缝处预 埋止水带。止水带有橡胶止水带、塑料止水带及 金属止水带等，如图13-20所示。其构造做法有内 埋式和可卸式两种，对水压大于0.3mpa、变形量 为20mm30mm、结构厚度大于等于300mm的 变形缝，应采用中埋式橡胶止水带；对环境温度 高于50处的变形缝，可采用2mm 厚的紫铜片或 3mm 厚不锈钢等金属止水带，其中间呈圆弧形， 以适应变形。如图13-21所示。 date48 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date49 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 date50 房屋建筑学 房屋建筑学 房屋建筑学 本章小结