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【摘 要】对于超长建筑伸缩缝设置问题，通常有“设”、“不设”及两者结合的综合设置方式，对这三种方式进行详细论述，说明了各自的特点、设置原理、建造措施等，力求对伸缩缝设置有一个全面、详细的认识，以期指导实际的建筑设计。
【关键词】伸缩缝；应力；设置原理；建造措施
中图分类号：TV732.4+4
现代城市建设日新月异，建筑形态变幻多种多样，在建筑设计中遇到的问题越来越多，超长建筑的出现已是一个很普遍的现象，对应的，有关超长建筑伸缩缝设置方式的探讨也变得越来越重要。按规范要求，建筑平面尺寸超过了一定长度时，应当设置伸缩缝。但目前，为满足建筑物使用方便、造型美观及防水处理简便等的要求，建筑物普遍采用不设伸缩缝的建造方式。而在实际建造过程中，往往不会简单地采取“一刀切”模式将两者截然分离，通常是“设”与“不设”两者结合使用以达到最佳建造方式和最好使用效果。在实际的设计和建造过程中，到底采用哪种设置方式，应当结合平面造型、结构形式及使用要求等综合考虑，力求采用最佳的伸缩缝设置方式，下面对这三种设置方式加以介绍。
1、“设”伸缩逢
在一般常规工程中，超长建筑在无特殊要求或专门措施的情况下，应该根据规范要求设置伸缩缝。
1.1 设置原理
为防止建筑构件因热胀冷缩、温度变化使房屋出现裂缝而破坏，在沿建筑物长度方向间隔一定距离预留垂直缝隙，让建筑物纵向有伸缩的余地，这条缝即为伸缩缝或称温度缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能产生裂缝、应力集中可能性最大的地方，因为它的主要作用是避免由于混凝土收缩和温度变化而使房屋结构构件引起裂缝。
混凝土在凝结和硬化过程中会产生收缩，建筑材料随着温度的变化也会发生热胀冷缩，当温度变化时这些材料的伸长或收缩受到各种因素制约，构件内将产生拉应力和拉应变，从而使构件出现裂缝而破坏。为了防止材料因热胀冷缩而引起的建筑物开裂现象，当建筑物长度大于规范限值时，通常情况下应当在建筑物适当位置设置一道或多道伸缩缝。
1.2 构造做法
从基础顶面开始到顶部：地面、墙体、楼板、屋顶（木屋顶除外）完全分开，以便将两个温度区段的结构分离。对不同的结构体系，伸缩缝间的距离及伸缩缝的宽度不同，距离与宽度大小可以通过计算确定，也可以按照《砌体结构设计规范》（GB5003-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）或《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中条文规定取用。为防止雨雪等对室内的渗透，外墙缝内应填塞可以防水、防腐蚀的弹性材料。为确保外墙伸缩缝处的美观，通常在缝外表面上覆盖带弧形的不锈钢板、V形槽的薄铜板或镀锌铁皮等。
1.3 弊端及预防
对于设置伸缩缝的超长建筑来说，变形缝质量的好坏直接影响建筑物使用寿命和外观造型。在变形缝设置所产生的负面影响中，渗漏问题是最主要的，为防止渗漏，需要对变形缝进行处理，下面从施工和材料两方面来加以说明。
按规范要求施工，严把变形缝施工质量，确保每一道工序符合要求：镀锌铁皮厚度、长度要足、施工时要拉伸平直，固定牢固；按要求在墙体中预埋木砖，使镀锌铁皮和防水卷材与墙体固定牢固；施工时严防建筑材料和垃圾掉入缝内，避免因下部缝填塞而起不到伸缩效应等。
按设计要求选材，严把材料质量关，确保每一件相关材料符合要求。防水材料的选择特别重要，防水卷材应该选用弹性好、柔性好、强度高、耐候性和耐介质侵蚀能力强、抗疲劳性能好的合成高分子弹性材料。粘结剂应选用粘结性、耐水性及施工性好的材料，以确保防水效果。
2、“不设”伸缩逢
超长建筑“设”伸缩缝的建造方式，给施工带来很大麻烦，在材料上也造成不必要的浪费，且防水处理困难、管网铺设不便等，所以现在国内外建筑物已普遍采用不设伸缩缝的建造方式，来增强防水效果，简化建筑构造，美化外观造型等。
2.1 建造措施
在“不设”伸缩逢的超长建筑建造过程中，关键问题是要避免超长建筑产生裂缝，也即是为了解决混凝土收缩及温度变化时构件内产生的应力，这需要从设计、材料、施工等方面进行综合考虑来加以解决，具体措施如下：
2.1.1 与设计相关的措施
（1）合理设计建筑平面与结构。建筑平面应力求简单、对称、明确，尽量减少温度应力可能产生的因素，在可能产生温度应力的地方通过减少室内外温差、增加保温隔热处理等方式来避免应变过大而产生裂缝。在结构方面，对于结构中易产生应力集中的区域（比如：顶层、底层、山墙等），采取加大配筋、配置双层双向钢筋网片等措施来提高抗裂性能。
（2）合理设计混凝土配合比和强度等级。若混凝土中水用量过多，会造成水化热过多温度应力变大，所以在满足混凝土拌和需要的条件下，尽可能降低用水量；现浇混凝土的强度等级越高，产生的水化热也越大，所以对于超长建筑的楼板最好采用不超过C35的中、低强度等级的混凝土。
2.1.2 与材料相关的措施
（1）选用补偿收缩混凝土和无粘结预应力钢筋。在混凝土拌和过程中加入适量的膨胀剂，拌和后制成补偿收缩混凝土，这种混凝土在硬化时膨胀而产生的预应力可以消除混凝土内产生的温度应力，从而避免了裂缝的产生；无粘结预应力钢筋能够对混凝土产生预压力应力以来抵消混凝土温度变化和收缩产生的拉应力，实现建筑物伸缩缝间距的加大。
（2）选择良好级配骨料。在骨料级配中应多用中砂，严格控制骨料中的含泥量。同时可以掺入直径为150mm-300mm的坚硬石块，这样在降低混凝土用量的同时，其本身也可以吸热，从而进一步降低混凝土中的水化热，减小温度应力的产生。
2.1.3 与施工相关的措施
（1）合理设置收缩后浇带。每隔30m-40m沿建筑物长度方向留一道贯通整个建筑物（包括基础梁、板，各层楼板、墙）的施工后浇带，带宽度为800mm～100mm，待两侧混凝土收缩大部分已完成（约两个月）再浇筑后浇带混凝土，这样就可以释放前期混凝土的收缩应力，以防止混凝土浇筑硬化过程中出现收缩裂缝。 （2）有效控制温度应力的产生。混凝土内温度变化而产生的应力极易引起混凝土开裂，可以通过降低混凝土内初始温度及水化温度来加以控制：采用表面保温材料，减少混凝土内外温差，提高结构的隔热保温效果从而减少混凝土裂缝的产生。很好地安排能够引起温差较大的施工工序，在关键部位为了降低混凝土的初凝温度，可以安排在夜间施工。
2.2 可行性原理
伸缩缝的设置与裂缝的出现并不一定有绝对的联系，因为利用伸缩缝来控制结构长度而减少温度应力只是预防超长建筑产生裂缝的一种措施，但不是唯一的一种措施。因为裂缝是由材料中的温度应力而产生的，而温度应力是由变形引起的，其特点是材料在受到温度影响时要求能够自由变形，如果自由变形得不到满足，材料中就会产生约束应力。所以对于超长建筑来讲，结构长度超过规范规定时，并非一定要设置伸缩缝，还可以通过对温度应力、伸缩缝间距的计算，以及在设计、材料及施工中采取一些相应的措施来达到不设缝的目的。
3、综合设置方式——结合实际情况，灵活设置
在实际的超长建筑物建造过程中，对于伸缩缝设置问题，应根据具体条件综合考虑。如果建筑无特别要求，再加以施工现场条件许可，最好按规范要求进行“设”缝处理，比如：上海德科有限公司仓库长153米，在两个不同功能区域分隔处采用双柱设置了一道伸缩缝。如果建筑有特殊外观要求，再加以从简化建筑构造，增强防水效果等方面考虑，就采用“不设”缝的处理方式，比如：加拿大多伦多海港广场公寓长102m未设伸缩缝。实际上，在建造过程中，往往将两者结合使用进行，以达到建筑物的结构、造型、施工等各方面的最佳选择与最优配合。
3.1 设置原理
综合设置方式指的是“设”与“不设”两者结合使用的伸缩缝设置方式，根据实际建造地形、建筑形态、结构形式等合理划分区段，正确选择各区段及连接处的伸缩缝设置方式，以达到最佳伸缩缝设置及整个建筑最优建造方式。
通常情况下，超长建筑物伸缩缝采用综合设置方式的情况有以下几种：建筑平面形式复杂，可以分为多个不同形态区段，各区段层高、结构各不同且不在同一直线上时，各形态区段本身无论多长往往采取“不设”伸缩缝形式，而区段连接处则常常采取“设”缝处理；整个建筑为一体化设计但可以划分为几个功能区段（可能位于同一直线平面上），在各区段连接处采取“设”缝形式，在有特殊要求的超规范长度要求的同一功能段内采取“不设”缝形式，下面结合两个实例来加以说明。
3.2 实例分析
某一幢平面为U字形的多功能综合楼，中间的科研中心部分采用钢筋混凝土框架结构，长为88米，两侧办公楼部分采用钢筋混凝土框架——剪力墙结构，长各为36米。从结构及造型考虑，在科研中心与办公楼连接处设置两道伸缩缝，使整个建筑物形成三个相对规则的抗温度应力的结构单元；该工程科研中心部分长度为88米，超出了规范要求不设缝长度，但从使用和外观要求不易再设缝，经过分析采用下列措施来达到不设缝目的：采用后浇带施工方式，屋面采用可靠的保温隔热措施，每层楼（屋）面采用补偿收缩混凝土等。综合设置方式确保了整栋建筑的质量及使用要求。
2001年设计的江苏省某科技信息图书资料中心楼，为现浇钢筋混凝上框架结构，建筑面积为18285m2，根据使用功能和平面布局在适当位置设了一道结构缝，但设缝后的单体长度为78m，仍超出规范规定的不设缝长度，但从建筑平面布置和使用要求来看，不易再设置结构缝。结合实际情况，采用后浇带施工方式，加大屋面保温层厚度，配置双层双向钢筋网片等措施来提高抗裂性能，避免混凝土的开裂。该建筑竣工验收投入使用至今，未出现任何结构质量问题。
4、结论
关于超长建筑伸缩缝设置方式：“设”、“不设”及两者结合的综合方式，各有各的特点与优势，在实际建造中，应当综合分析各种因素，本着安全、经济、适用的原则选择最好的设置方式来达到结构安全且造型美观。当然，温度应力问题是一个极其复杂的问题，而且影响混凝土收缩的因素也很多，在文中的相关论述也不尽完善，因此，伸缩缝的设置问题尚需进一步探讨，并逐步在工程实践中加以验证。
参考文献：
[1] 傅 鹏.超长建筑的结构设计[J].山西建筑，2001（4）：19
[2] 余 旭，潮桂友.建筑结构设计中有关问题的探讨[J].安徽建筑，2002（4）：90
[3] 杨造天.超长建筑物不设伸缩缝的探索与研究[J].建筑施工，1996（5）：28-30
【关键词】伸缩缝；应力；设置原理；建造措施
中图分类号：TV732.4+4
现代城市建设日新月异，建筑形态变幻多种多样，在建筑设计中遇到的问题越来越多，超长建筑的出现已是一个很普遍的现象，对应的，有关超长建筑伸缩缝设置方式的探讨也变得越来越重要。按规范要求，建筑平面尺寸超过了一定长度时，应当设置伸缩缝。但目前，为满足建筑物使用方便、造型美观及防水处理简便等的要求，建筑物普遍采用不设伸缩缝的建造方式。而在实际建造过程中，往往不会简单地采取“一刀切”模式将两者截然分离，通常是“设”与“不设”两者结合使用以达到最佳建造方式和最好使用效果。在实际的设计和建造过程中，到底采用哪种设置方式，应当结合平面造型、结构形式及使用要求等综合考虑，力求采用最佳的伸缩缝设置方式，下面对这三种设置方式加以介绍。
1、“设”伸缩逢
在一般常规工程中，超长建筑在无特殊要求或专门措施的情况下，应该根据规范要求设置伸缩缝。
1.1 设置原理
为防止建筑构件因热胀冷缩、温度变化使房屋出现裂缝而破坏，在沿建筑物长度方向间隔一定距离预留垂直缝隙，让建筑物纵向有伸缩的余地，这条缝即为伸缩缝或称温度缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能产生裂缝、应力集中可能性最大的地方，因为它的主要作用是避免由于混凝土收缩和温度变化而使房屋结构构件引起裂缝。
混凝土在凝结和硬化过程中会产生收缩，建筑材料随着温度的变化也会发生热胀冷缩，当温度变化时这些材料的伸长或收缩受到各种因素制约，构件内将产生拉应力和拉应变，从而使构件出现裂缝而破坏。为了防止材料因热胀冷缩而引起的建筑物开裂现象，当建筑物长度大于规范限值时，通常情况下应当在建筑物适当位置设置一道或多道伸缩缝。
1.2 构造做法
从基础顶面开始到顶部：地面、墙体、楼板、屋顶（木屋顶除外）完全分开，以便将两个温度区段的结构分离。对不同的结构体系，伸缩缝间的距离及伸缩缝的宽度不同，距离与宽度大小可以通过计算确定，也可以按照《砌体结构设计规范》（GB5003-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）或《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中条文规定取用。为防止雨雪等对室内的渗透，外墙缝内应填塞可以防水、防腐蚀的弹性材料。为确保外墙伸缩缝处的美观，通常在缝外表面上覆盖带弧形的不锈钢板、V形槽的薄铜板或镀锌铁皮等。
1.3 弊端及预防
对于设置伸缩缝的超长建筑来说，变形缝质量的好坏直接影响建筑物使用寿命和外观造型。在变形缝设置所产生的负面影响中，渗漏问题是最主要的，为防止渗漏，需要对变形缝进行处理，下面从施工和材料两方面来加以说明。
按规范要求施工，严把变形缝施工质量，确保每一道工序符合要求：镀锌铁皮厚度、长度要足、施工时要拉伸平直，固定牢固；按要求在墙体中预埋木砖，使镀锌铁皮和防水卷材与墙体固定牢固；施工时严防建筑材料和垃圾掉入缝内，避免因下部缝填塞而起不到伸缩效应等。
按设计要求选材，严把材料质量关，确保每一件相关材料符合要求。防水材料的选择特别重要，防水卷材应该选用弹性好、柔性好、强度高、耐候性和耐介质侵蚀能力强、抗疲劳性能好的合成高分子弹性材料。粘结剂应选用粘结性、耐水性及施工性好的材料，以确保防水效果。
2、“不设”伸缩逢
超长建筑“设”伸缩缝的建造方式，给施工带来很大麻烦，在材料上也造成不必要的浪费，且防水处理困难、管网铺设不便等，所以现在国内外建筑物已普遍采用不设伸缩缝的建造方式，来增强防水效果，简化建筑构造，美化外观造型等。
2.1 建造措施
在“不设”伸缩逢的超长建筑建造过程中，关键问题是要避免超长建筑产生裂缝，也即是为了解决混凝土收缩及温度变化时构件内产生的应力，这需要从设计、材料、施工等方面进行综合考虑来加以解决，具体措施如下：
2.1.1 与设计相关的措施
（1）合理设计建筑平面与结构。建筑平面应力求简单、对称、明确，尽量减少温度应力可能产生的因素，在可能产生温度应力的地方通过减少室内外温差、增加保温隔热处理等方式来避免应变过大而产生裂缝。在结构方面，对于结构中易产生应力集中的区域（比如：顶层、底层、山墙等），采取加大配筋、配置双层双向钢筋网片等措施来提高抗裂性能。
（2）合理设计混凝土配合比和强度等级。若混凝土中水用量过多，会造成水化热过多温度应力变大，所以在满足混凝土拌和需要的条件下，尽可能降低用水量；现浇混凝土的强度等级越高，产生的水化热也越大，所以对于超长建筑的楼板最好采用不超过C35的中、低强度等级的混凝土。
2.1.2 与材料相关的措施
（1）选用补偿收缩混凝土和无粘结预应力钢筋。在混凝土拌和过程中加入适量的膨胀剂，拌和后制成补偿收缩混凝土，这种混凝土在硬化时膨胀而产生的预应力可以消除混凝土内产生的温度应力，从而避免了裂缝的产生；无粘结预应力钢筋能够对混凝土产生预压力应力以来抵消混凝土温度变化和收缩产生的拉应力，实现建筑物伸缩缝间距的加大。
（2）选择良好级配骨料。在骨料级配中应多用中砂，严格控制骨料中的含泥量。同时可以掺入直径为150mm-300mm的坚硬石块，这样在降低混凝土用量的同时，其本身也可以吸热，从而进一步降低混凝土中的水化热，减小温度应力的产生。
2.1.3 与施工相关的措施
（1）合理设置收缩后浇带。每隔30m-40m沿建筑物长度方向留一道贯通整个建筑物（包括基础梁、板，各层楼板、墙）的施工后浇带，带宽度为800mm～100mm，待两侧混凝土收缩大部分已完成（约两个月）再浇筑后浇带混凝土，这样就可以释放前期混凝土的收缩应力，以防止混凝土浇筑硬化过程中出现收缩裂缝。 （2）有效控制温度应力的产生。混凝土内温度变化而产生的应力极易引起混凝土开裂，可以通过降低混凝土内初始温度及水化温度来加以控制：采用表面保温材料，减少混凝土内外温差，提高结构的隔热保温效果从而减少混凝土裂缝的产生。很好地安排能够引起温差较大的施工工序，在关键部位为了降低混凝土的初凝温度，可以安排在夜间施工。
2.2 可行性原理
伸缩缝的设置与裂缝的出现并不一定有绝对的联系，因为利用伸缩缝来控制结构长度而减少温度应力只是预防超长建筑产生裂缝的一种措施，但不是唯一的一种措施。因为裂缝是由材料中的温度应力而产生的，而温度应力是由变形引起的，其特点是材料在受到温度影响时要求能够自由变形，如果自由变形得不到满足，材料中就会产生约束应力。所以对于超长建筑来讲，结构长度超过规范规定时，并非一定要设置伸缩缝，还可以通过对温度应力、伸缩缝间距的计算，以及在设计、材料及施工中采取一些相应的措施来达到不设缝的目的。
3、综合设置方式——结合实际情况，灵活设置
在实际的超长建筑物建造过程中，对于伸缩缝设置问题，应根据具体条件综合考虑。如果建筑无特别要求，再加以施工现场条件许可，最好按规范要求进行“设”缝处理，比如：上海德科有限公司仓库长153米，在两个不同功能区域分隔处采用双柱设置了一道伸缩缝。如果建筑有特殊外观要求，再加以从简化建筑构造，增强防水效果等方面考虑，就采用“不设”缝的处理方式，比如：加拿大多伦多海港广场公寓长102m未设伸缩缝。实际上，在建造过程中，往往将两者结合使用进行，以达到建筑物的结构、造型、施工等各方面的最佳选择与最优配合。
3.1 设置原理
综合设置方式指的是“设”与“不设”两者结合使用的伸缩缝设置方式，根据实际建造地形、建筑形态、结构形式等合理划分区段，正确选择各区段及连接处的伸缩缝设置方式，以达到最佳伸缩缝设置及整个建筑最优建造方式。
通常情况下，超长建筑物伸缩缝采用综合设置方式的情况有以下几种：建筑平面形式复杂，可以分为多个不同形态区段，各区段层高、结构各不同且不在同一直线上时，各形态区段本身无论多长往往采取“不设”伸缩缝形式，而区段连接处则常常采取“设”缝处理；整个建筑为一体化设计但可以划分为几个功能区段（可能位于同一直线平面上），在各区段连接处采取“设”缝形式，在有特殊要求的超规范长度要求的同一功能段内采取“不设”缝形式，下面结合两个实例来加以说明。
3.2 实例分析
某一幢平面为U字形的多功能综合楼，中间的科研中心部分采用钢筋混凝土框架结构，长为88米，两侧办公楼部分采用钢筋混凝土框架——剪力墙结构，长各为36米。从结构及造型考虑，在科研中心与办公楼连接处设置两道伸缩缝，使整个建筑物形成三个相对规则的抗温度应力的结构单元；该工程科研中心部分长度为88米，超出了规范要求不设缝长度，但从使用和外观要求不易再设缝，经过分析采用下列措施来达到不设缝目的：采用后浇带施工方式，屋面采用可靠的保温隔热措施，每层楼（屋）面采用补偿收缩混凝土等。综合设置方式确保了整栋建筑的质量及使用要求。
2001年设计的江苏省某科技信息图书资料中心楼，为现浇钢筋混凝上框架结构，建筑面积为18285m2，根据使用功能和平面布局在适当位置设了一道结构缝，但设缝后的单体长度为78m，仍超出规范规定的不设缝长度，但从建筑平面布置和使用要求来看，不易再设置结构缝。结合实际情况，采用后浇带施工方式，加大屋面保温层厚度，配置双层双向钢筋网片等措施来提高抗裂性能，避免混凝土的开裂。该建筑竣工验收投入使用至今，未出现任何结构质量问题。
4、结论
关于超长建筑伸缩缝设置方式：“设”、“不设”及两者结合的综合方式，各有各的特点与优势，在实际建造中，应当综合分析各种因素，本着安全、经济、适用的原则选择最好的设置方式来达到结构安全且造型美观。当然，温度应力问题是一个极其复杂的问题，而且影响混凝土收缩的因素也很多，在文中的相关论述也不尽完善，因此，伸缩缝的设置问题尚需进一步探讨，并逐步在工程实践中加以验证。
参考文献：
[1] 傅 鹏.超长建筑的结构设计[J].山西建筑，2001（4）：19
[2] 余 旭，潮桂友.建筑结构设计中有关问题的探讨[J].安徽建筑，2002（4）：90
[3] 杨造天.超长建筑物不设伸缩缝的探索与研究[J].建筑施工，1996（5）：28-30