王富良

摘要：為了給建筑的伸縮、沉降和抗震等變形情況留出足夠的空間，防止因此導致結構構件發(fā)生拉裂、錯位、碰撞等局部破壞，在進行建筑設計的過程中應當根據(jù)工程所在地以及建筑本身的具體情況進行變形縫設計。傳統(tǒng)變形縫構造簡單、制作工藝粗糙且外形不夠美觀、使用壽命短，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代建筑工程施工的需求。新型變形縫裝置不但外形美觀、使用壽命長，還具有防水、防火、保溫等功能，很好地解決了這一技術難題。

關鍵詞：建筑;變形縫設計;變形縫裝置

在外界影響因素和自身荷載的共同作用下，建筑在使用的過程中必然會發(fā)生不同程度的變形。嚴重的變形會對建筑造成破壞，影響建筑的使用。為了延長建筑的使用壽命，提高使用者的使用體驗，設計師需要通過預留變形縫的方式將建筑劃分成若干個能夠獨立變形的個體。變形縫屬于構造縫的一種，能夠有效緩解建筑在外界因素影響下發(fā)生變形導致的開裂和結構破壞問題，而變形縫裝置的使用能夠對變形縫起到理想的遮蓋效果。

一、變形縫的分類與應用

（一）伸縮縫

伸縮縫主要應對的是由于溫度變化導致的建筑變形問題，因此也叫做溫度縫。建筑材料和構配件會在氣候和氣溫的變化下發(fā)生熱漲冷縮，導致墻體發(fā)生開裂，在過長和過寬的建筑中這一現(xiàn)象尤其明顯。設置伸縮縫的建筑基礎部分可以是一個整體，根據(jù)建筑的體量從長度或者寬度方向上將建筑劃分成若干個能夠自由漲縮的區(qū)段，相鄰的兩個區(qū)段的墻體、樓板、屋頂?shù)葮嫿ㄖg留出20～30mm的伸縮縫，用彈性保溫材料進行填充。

（二）沉降縫

沉降縫主要解決的是建筑不均勻沉降問題，適用于由于地質變化、建筑結構形式不同、相鄰部位存在高差、荷載或者地基承載力差異較大的建筑，對于平面形狀復雜和分期施工導致發(fā)生開裂、傾斜、甚至倒塌等不均勻沉降現(xiàn)象的建筑同樣能夠起到很好的效果。沉降縫的寬度能夠達到30～120mm，對建筑的基礎、墻體、樓板、房頂?shù)雀鱾€部分進行了垂直的分割，分割形成的若干單元能夠獨立進行沉降，避免了個單元之間在沉降的過程中產(chǎn)生額外的應力，從而確保每一單元都能夠均勻的下沉。

（三）防震縫

防震縫能夠有效緩解地震對建筑造成的破壞，在地震活動高發(fā)的地區(qū)，立面高差超過6m、存在錯層結構或者層間距較大的多層砌體建筑，以及各部分結構之間剛度、質量存在顯著差異的建筑，相鄰部分可能會在地震中發(fā)生碰撞導致結構發(fā)生破壞。防震縫的工作原理是將建筑分割成若干個形體簡單、剛度和質量都相差不多的單元結構，從而降低地震的破壞作用。防震縫的基礎可以是一個整體，寬度通常在50～100mm之間。建設在抗爭設防區(qū)的建筑，伸縮縫和沉降縫都必須達到抗震縫的有關設計標準。

二、變形縫的設計原則

變形縫能夠對沉降縫受到的壓力進行有效的緩解，轉移應力變化，彌補建筑自身結構不合理造成的缺陷，解決附加壓力過大導致建筑垂直和水平方向上的結構受力嚴重失衡問題。在設計變形縫之前需要對外部環(huán)境因素對建筑產(chǎn)生的影響程度進行詳細的評估，根據(jù)結果中變形縫應具備的應力條件確定建筑結構。變形縫的寬度通常為70～100mm，過寬的變形縫會導致建筑結構發(fā)生變化，產(chǎn)生多余應力。變形縫應當根據(jù)建筑結構進行設置，且數(shù)量不宜過多，避免對建筑空間造成侵占。設置變形縫時必須充分考慮到建筑的安全性，有計劃、有順序的進行布置。

三、變形縫裝置

（一）變形縫裝置的基本概念

變形縫裝置能夠同時滿足建筑在實用性和裝飾性方面的需求，新型的變形縫裝置能夠通過工業(yè)化生產(chǎn)實現(xiàn)標注化定制，不但外形美觀精致，還能夠有效延長使用壽命，對建筑變形縫起到理想的遮蓋效果。變形縫裝置最早應用于歐美發(fā)達國家的建筑領域，九十年代初期進入中國建筑市場，目前已經(jīng)進入生產(chǎn)和應用的成熟階段，在機場、會展中心、體育場館、醫(yī)療機構、大型購物中心、寫字樓、廠房等規(guī)模較大的建筑中應用已經(jīng)非常普遍。隨著技術的成熟，變形縫的生產(chǎn)和施工成本也在逐漸降低。

（二）材料與性能

制作變形縫裝置主要采用的有鋁合金型材、鋁合金板、不銹鋼板、銅板等各種金屬材料以及橡膠嵌條和各種專用膠條。橡膠嵌條和膠條是變形縫裝置中最重要的組成部分，對于整個裝置的質量和使用性能有著非常重要的影響，必須具備良好的抗疲勞、耐低溫、抗壓縮變形、抗紫外線和防水性能。

對于防火和防水有特殊要求的建筑可以采用配有止水帶和阻火帶的變形縫裝置。在長期光照、潮濕、寒冷的自然條件下，厚度達到1.5mm的三元乙丙橡膠片材止水帶完全能夠滿足使用要求。采用夾在兩片不銹鋼襯板中間的硅酸鋁耐火纖維氈作為阻火帶能夠滿足1h～4h不同耐火極限的要求。帶有止水帶和阻火帶的變形縫裝置能夠有效隔絕建筑內(nèi)部和外部之間的空氣流通，但無法解決熱量通過變形縫流失的問題，因此需要在建筑熱工設計中對變形縫裝置保溫效果方面的缺陷進行補充，通常采用的方法是在外墻的變形縫內(nèi)填充與外墻隔熱性能相當?shù)谋夭牧?。與變形縫相鄰的兩篇墻體通常會比較薄，如果不采取保溫措施或者保溫效果不理想可能會導致內(nèi)墻結露、發(fā)霉，在室內(nèi)外溫差較大的地區(qū)和季節(jié)這種情況尤為嚴重。

（三）類別與規(guī)格

按照不同的劃分標準可以將變形縫裝置劃分成多種不同的類型和規(guī)格，如使用在不同位置的樓地面變形縫裝置、屋頂變形縫裝置等;根據(jù)不同的使用形式特點劃分的平面型變形縫裝置和轉交型變形縫裝置等。

根據(jù)構造特性可以將變形縫裝置劃分的金屬蓋板型、金屬卡鎖型、單列嵌平型、雙列嵌平型和橡膠嵌平型。金屬蓋板型變形縫裝置由鋁合金基座，鋁合金板或者不銹鋼板、銅板蓋板，不銹鋼滑桿三個部分組成，縫寬在75mm～450mm之間。通過滑桿將蓋板和固定在變形縫兩側的基座連接起來，滑桿以45°斜角進行安裝，因此金屬蓋板在基座發(fā)生變位時會始終保持在變形縫的中心位置。蓋板的承載力通常能夠達到18.4kN，安裝在樓地面等需要提高承載力的部位時可以增加蓋板的厚度。金屬蓋板型變形縫裝置通過專門設計的配件還可以在“L”型、“+”型屋面和女兒墻以及各種陰陽角上進行使用。金屬卡鎖型變形縫裝置由鋁合金基座、鋁合金邊側蓋板和鋁合金中心滑動蓋板組成，能夠在50mm～450mm范圍內(nèi)的變形縫中進行應用。鋁合金基座和邊側蓋板將中心滑動蓋板夾在中間，安裝工藝簡單，外觀整潔美觀。單列嵌平型變形縫裝置可以應用在25mm～100mm范圍內(nèi)的變形縫內(nèi)，由鋁合金基座和橡膠條兩個部分組成。橡膠條能夠與裝飾層進行緊密平整的結合，構造非常簡單且具有良好的防水性能，因此在室外平臺等位置非常適用。雙列嵌平型變形縫裝置可以分為鋁合金基座、鋁合金中心板、不銹鋼滑桿和橡膠條四個組成部分，可以在75mm～450mm寬的變形縫內(nèi)進行應用。鋁合金中心板上特別設計的凹槽內(nèi)可以鑲嵌石材、地磚、地毯等裝飾材料，與地面的裝飾材料保持整體一致性，在對于潔凈度要求比較高的樓地面變形縫中尤其適用。由鋁合金基座和橡膠條組成的橡膠嵌平型變形縫裝置可以應用在50mm～100mm寬的變形縫內(nèi)，此外還有省去鋁合金基座只用橡膠條的做法。橡膠嵌平型變形縫裝置的特點與單列嵌平型變形縫裝置基本相同，但構造和施工工藝更為簡便。

某些建筑對于變形縫裝置具有特殊的功能需求，因此產(chǎn)生了承重型和抗震型變形縫裝置。只需要將金屬蓋板型變形縫裝置的面板增加到足夠的厚度就可以作為承重型變形縫裝置使用?？拐鹦妥冃慰p裝置又可以根據(jù)使用的位置不同分為兩種類型，一種是以橡膠彈性體為主變形縫裝置，適用于外墻和屋面;另一種由鋁合金基座、中心蓋板、滑桿、抗震彈簧、橡膠條組成的變形縫裝置適用于樓地面。抗震型變形縫裝置適用于75mm～450mm寬度范圍內(nèi)具有抗震需求的建筑變形縫，并且接縫平整，具有良好的裝飾效果。帶有抗震彈簧裝置的滑桿會在地震發(fā)生后產(chǎn)生變形，變形縫兩側的建筑結構在沿著基座邊框上升的中心蓋板的保護下可以免于損傷。中心干板在外力消失后可以自行恢復原來的形狀。

除了上述以外還有用于樓地面、玻璃幕墻等部位的專用變形縫裝置。由金屬板和彈性橡膠條組成的新型樓地面嵌縫條具有抗溫度變形功能和良好的裝飾效果，并且可以根據(jù)石材和結合層的厚度進行尺寸定制。

結束語

隨著科學技術和建筑施工水平的提高，各種類型的變形縫裝置也在建筑市場的需求下應運而生。新型的變形縫裝置不但能夠為建筑提供足夠的變形空間，防水、防火、防潮、保溫等方面的性能也在逐步的提高，并且具有良好的裝飾作用。與此同時，變形縫裝置還能夠根據(jù)設計需要進行工業(yè)化定制，不但外觀精美，裝飾效果好，質量方面更是得到了可靠的保障。變形縫裝置的生產(chǎn)和施工已經(jīng)進入成熟階段，在建筑市場上擁有非常廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]張宇.公共建筑變形縫一體化設計[J].建筑技藝，2017（9）：116-119.

[2]丁洋.建筑變形縫構造設計探討[J].建材發(fā)展導向（下），2016，14（11）：142.

[3]羅長虹.建筑變形縫設計如何采用變形縫裝置[J].科技信息，2012，（2）：400-401.

[4]鐘德仁.淺議建筑變形縫及變形縫裝置[J].科技信息，2010（2）：342.

[5]卜文平.淺談建筑工程變形縫的設計[J].城市建設理論研究，2014（11）.