什么是04cj01-2,04cj01-2的基礎(chǔ)知識?


概述
04CJ01-2,全稱“04CJ01-2:變形縫建筑構(gòu)造(二)(參考圖集)”,是我國國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集體系中專門針對建筑變形縫構(gòu)造的參考資料之一。所謂“變形縫”,是建筑結(jié)構(gòu)在溫度變化、沉降、震動、荷載以及其他因素作用下,為了減少因結(jié)構(gòu)變形而引起的裂縫、滲漏或局部破壞而有意設(shè)置的縫隙裝置。04CJ01-2 圖集是在2004年1月1日正式實施的基礎(chǔ)上,圍繞“變形縫建筑構(gòu)造”的重要課題,對常見的各類變形縫裝置進行了系統(tǒng)化的分類、歸納和示范,提供了圖文并茂的設(shè)計示例和施工要點,幫助設(shè)計人員和施工人員能夠根據(jù)工程需要選用合適的變形縫構(gòu)造形式,并進行科學(xué)設(shè)計與施工。
本圖集是對04CJ01-1(變形縫建筑構(gòu)造(一))的補充與延續(xù),重點側(cè)重于更高功能需求或更特殊使用部位的變形縫構(gòu)造細節(jié),內(nèi)容涵蓋了外墻、屋面、玻璃幕墻等多種部位的變形縫裝置類型,并融入了抗震、防水、防火、承重等諸多功能性要求。通過本圖集,使用者可以了解不同部位、不同使用功能下變形縫裝置的選用原則、常用材料、典型構(gòu)造形式以及施工細節(jié)等基礎(chǔ)知識,從而在實際工程設(shè)計與施工中做到既滿足建筑功能需求,又保證施工的可操作性和經(jīng)濟性。
編制背景與意義
我國建筑業(yè)快速發(fā)展,尤其是在高層、超高層、公共建筑、交通樞紐、大型商業(yè)綜合體等領(lǐng)域,對于建筑結(jié)構(gòu)的整體完整性與功能安全提出了越來越嚴格的要求。變形縫作為保證建筑物結(jié)構(gòu)安全與功能正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵節(jié)點,其設(shè)計和施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的整體性能和后期維護成本。04CJ01-1 圖集中已經(jīng)對常見部位的變形縫構(gòu)造進行了基礎(chǔ)示范,但隨著建筑設(shè)計概念的不斷更新、功能需求的日益多樣化,單一的構(gòu)造形式已無法全面滿足工程實踐中對于防震、防水、氣密、承重等方面的綜合要求。為此,04CJ01-2 圖集在原有基礎(chǔ)上,對一些特殊部位、多功能需求以及新型材料應(yīng)用的變形縫裝置進行了補充與優(yōu)化,使得設(shè)計者與施工者在面對復(fù)雜項目時能夠有更多選擇余地,并且能夠快速、準(zhǔn)確地獲取設(shè)計參數(shù)和施工細節(jié),進一步提高施工效率、降低工程成本并減少后期維護隱患。
同時,04CJ01-2 圖集的編制對于規(guī)范設(shè)計行為、促進產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、推動建筑節(jié)能減排也具有積極意義。通過統(tǒng)一規(guī)范的圖示與說明,可以減少因設(shè)計人員經(jīng)驗差異導(dǎo)致的施工細部不一致問題,提高設(shè)計文件的可讀性與施工可行性。標(biāo)準(zhǔn)化圖集的推廣應(yīng)用,有助于相關(guān)廠商集中生產(chǎn)、提供符合圖集要求的標(biāo)準(zhǔn)化變形縫裝置和配件,降低生產(chǎn)成本;對于施工企業(yè)而言,也能夠更快速地采購到符合設(shè)計要求的構(gòu)件,并按照圖集中提供的示范做法進行施工,從而減少現(xiàn)場試錯,提高施工質(zhì)量與效率。
適用范圍
04CJ01-2 圖集適用于各種民用與工業(yè)建筑中露明部位的變形縫裝置,尤其針對縫寬在25mm~450mm 之間的樓地面、內(nèi)外墻、屋面和玻璃幕墻等部位的變形縫。所謂“露明部位”,是指建筑結(jié)構(gòu)的外露部位或室內(nèi)可見部位,不包括隱藏在地下或吊頂后方的暗埋部分。具體適用范圍包括但不限于:
外墻變形縫
用于高層建筑或大型綜合體的外墻面,為了保證外墻因溫度變化、樓層沉降等因素產(chǎn)生的變形能夠得到緩沖,設(shè)置變形縫可以防止外墻飾面開裂或脫落。本圖集提供了金屬蓋板型、橡膠嵌平型、防震型等多種外墻變形縫裝置的構(gòu)造示范,幫助設(shè)計人員合理選用。屋面與屋面抗震變形縫
屋面變形縫主要是針對屋面防水層和面層之間的應(yīng)力變化而設(shè)置的疏解縫。特別是在地域跨度較大、高低程差顯著的屋面,常需要采用多種不同功能的變形縫裝置。本圖集示范了抗震型屋面變形縫、金屬蓋板型屋面變形縫等,為屋面層結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。樓地面變形縫
樓地面變形縫涉及地面裝飾材料與結(jié)構(gòu)層之間的相對位移。尤其在跨度較大或樓地面受振動影響較明顯的公共空間中,如大堂、商場、機場候機廳等,對變形縫的承重性能、耐磨性要求更高。04CJ01-2 提供了金屬卡鎖型、雙列嵌平型、抗震型等樓地面變形縫構(gòu)造示范。玻璃幕墻變形縫
玻璃幕墻系統(tǒng)具有較高的剛度和較低的容許變形值,因而在建筑變形縫設(shè)計中往往需要與外墻主體變形縫配合設(shè)置,使幕墻系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)體系之間保有足夠的變形緩沖空間。本圖集對玻璃幕墻變形縫裝置的選型和構(gòu)造作了詳細示范。內(nèi)墻與頂棚變形縫
在大型室內(nèi)空間或多功能廳的內(nèi)墻、吊頂系統(tǒng)中,為避免因主體結(jié)構(gòu)裂縫蔓延到內(nèi)部裝飾面而出現(xiàn)裂縫或脫落,需要設(shè)置內(nèi)墻和頂棚變形縫。圖集中對金屬蓋板型、單列嵌平型以及抗震型吊頂變形縫做出了具體構(gòu)造說明。
總體而言,04CJ01-2 圖集的適用范圍涵蓋了幾乎所有建筑可見面的變形縫需求,尤其強調(diào)在變形縫裝置設(shè)計時需要兼顧防震、防火、防水、承重等多種功能,確保變形縫在滿足結(jié)構(gòu)變形緩解的同時還能保證建筑的整體性能與安全性。
變形縫的分類
變形縫的分類方式多種多樣,主要可以從使用部位、使用形式、構(gòu)造特征和功能需求四個維度來劃分。了解這些分類,有助于設(shè)計人員在實際項目中根據(jù)建筑類型、使用要求和周邊環(huán)境等因素進行合理選型。
按使用部位分類,本圖集將變形縫裝置主要分為:
樓地面變形縫:用于地面裝飾與結(jié)構(gòu)層之間的相對位移,常見于走廊、大廳、商業(yè)區(qū)地面等;
內(nèi)墻變形縫與頂棚變形縫:主要用于室內(nèi)墻體與吊頂系統(tǒng),避免主體結(jié)構(gòu)變形傳遞至內(nèi)部裝飾層;
外墻變形縫:設(shè)置于建筑外立面,保證幕墻、外墻磚、涂料等飾面因溫度變形、防水層鼓脹等引起的應(yīng)力得到疏解;
屋面變形縫:用于屋面防水層、面層與保溫層之間的相對變形,特別是跨度較大或?qū)痈咻^高的屋面;
玻璃幕墻變形縫:介于外墻變形縫與幕墻系統(tǒng)之間,確保玻璃幕墻框架與主體結(jié)構(gòu)的相對運動;
其他特殊部位:如地鐵車站上蓋、大跨度體育場館屋蓋、橋梁與建筑連接處等部位,也會結(jié)合具體工程需要設(shè)置特殊變形縫裝置。
按使用形式分類,主要可分為:
平面型變形縫:用于連續(xù)墻面、樓地面或屋面上的直線型縫隙,構(gòu)造形式相對簡單,安裝方便;
轉(zhuǎn)角型變形縫:用于墻體或地面在拐角或異形處,需要保證在轉(zhuǎn)角部位也能實現(xiàn)應(yīng)力疏解,本圖集示例中多以 L 型、 U 型等轉(zhuǎn)角構(gòu)造示范。
按構(gòu)造特征分類,本圖集涵蓋了以下常見類型:
金屬蓋板型變形縫:以金屬合金材料(鋁合金、不銹鋼等)作為面層蓋板,通過連接件固定于基底,具有承重能力強、耐磨、耐候性好等特點;
金屬卡鎖型變形縫:依靠金屬卡鎖結(jié)構(gòu)實現(xiàn)蓋板與底部導(dǎo)軌的緊固連接,裝飾效果較好,維護時可方便拆卸;
單列嵌平型變形縫:在縫隙中嵌入單列金屬或彈性材料,通過嵌平裝置保證面層整體平整,承重性能適中;
雙列嵌平型變形縫:與單列嵌平型類似,但在縫口處采用雙列嵌平材料,提高了承重與密封性能;
橡膠嵌平型變形縫:在縫隙中嵌入橡膠或合成彈性體材料,彈性好、密封性能優(yōu)越,但承重性能較弱,需要結(jié)合其他構(gòu)件一并設(shè)計;
防震型變形縫:在原有嵌縫材料的基礎(chǔ)上增加彈簧減震器或橡膠墊層,能夠在地震或較大動態(tài)荷載作用下提供更好的振動緩沖;
承重型變形縫:專門用于承受較大水平或垂直荷載的變形縫裝置,通常采用加厚金屬蓋板、增強型連接構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)造形式;
防火型變形縫:在縫隙中加入防火條、防火涂料或防火填充材料,保證火災(zāi)時結(jié)構(gòu)的完整性與防火隔離效果;
防水型變形縫:在構(gòu)造中設(shè)置止水帶或防水層嵌入裝置,以保證在雨水、潮氣等環(huán)境下的防水性能。
按使用功能分類,可進一步細化為:
防震型:適用于地震烈度較高地區(qū)的建筑,強調(diào)抗震性能;
承重型:適用于高荷載場所,如工業(yè)廠房、倉儲設(shè)施、大型商場出入口等;
防火型:用于需要防火分隔的部位,如防火墻、弱電井口、裝修隔斷處;
防水型:主要用于屋面、外墻縫隙、地下室外墻等需要防水的部位;
氣密型:在幕墻或室內(nèi)潔凈區(qū)域的變形縫中,需要兼顧氣密性與隔音效果。
以上這些分類方式并非相互孤立,而是可以交叉疊加使用。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)具體工程的不同層面需求,綜合選擇合適的分類方式,并在本圖集中尋找相應(yīng)的示范構(gòu)造,以便快速制定設(shè)計方案和施工要點。
設(shè)計原則與選用要點
在實際工程設(shè)計中,變形縫的設(shè)計不能只是簡單地開槽或留縫,而應(yīng)綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)體的整體變形規(guī)律、耐久性能要求、裝飾要求以及后期維護成本等多種因素。以下幾點是本圖集在設(shè)計變形縫時反復(fù)強調(diào)的原則與選用要點:
滿足結(jié)構(gòu)與裝飾的變形需求
建筑在使用過程中會因溫度變化、沉降、荷載等產(chǎn)生不同程度的變形。設(shè)計人員應(yīng)對建筑主體的形變規(guī)律進行分析,明確可能產(chǎn)生的最大變形值,并為此留足足夠的變形縫寬度。對于裝飾面層,如地面鋪裝、幕墻玻璃、外墻磚、涂料等,也有相應(yīng)的最大變形容許值,變形縫的設(shè)計需同時滿足結(jié)構(gòu)變形和裝飾載荷對縫隙的要求。若設(shè)計變形縫過窄,則可能出現(xiàn)飾面開裂;過寬則會影響整體美觀與功能。考慮環(huán)境與使用功能
建筑所在區(qū)域的氣候特點(溫差、濕度、風(fēng)載、降雨量等)會直接影響到變形縫裝置的材料選擇與構(gòu)造形式。潮濕環(huán)境下應(yīng)重視防水防腐蝕性能;強溫差地區(qū)應(yīng)選用熱膨脹系數(shù)較低的材料;地震多發(fā)區(qū)應(yīng)考慮變形縫裝置的抗震性能。此外,不同使用功能也會影響設(shè)計選用:如承重場所需加強金屬蓋板的厚度與底部骨架承載力;防火分區(qū)需設(shè)置防火填料;幕墻系統(tǒng)則需兼顧氣密與水密性能。審慎確定縫寬與縫距
變形縫寬度要根據(jù)建筑物整體尺寸、地基土質(zhì)差異沉降值、材料熱膨脹系數(shù)、地震烈度、防震要求、裝飾面板縫隙容許值等因素進行綜合計算與考慮。圖集中給出了常見縫寬范圍建議(一般在25mm~450mm 之間),但在工程中可以靈活調(diào)整??p距的設(shè)置應(yīng)滿足“抗裂而不分隔、避免過度開縫影響整體性”的原則。對于超大型建筑,通常需要在結(jié)構(gòu)分區(qū)或模塊化位置設(shè)置變形縫,以保證整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。選用合適的填充材料與密封系統(tǒng)
變形縫填充材料應(yīng)滿足耐久性、彈性恢復(fù)性、耐寒耐熱、耐老化等性能要求。常用材料包括丁基橡膠、聚氨酯密封膠、聚硫密封膠、橡塑發(fā)泡材料等。對于防水變形縫,還需設(shè)置止水帶或瀝青基防水卷材,將縫口與室內(nèi)環(huán)境隔離。氣密或防塵要求較高的場所,則需要額外考慮密封條或彈性密封膠的配合。圖集示例中往往給出了配套的填縫材料型號與施工詳圖,使用者應(yīng)嚴格按照示范做法進行。合理選配金屬構(gòu)件與連接方式
對于金屬蓋板型、卡鎖型等變形縫裝置,面板厚度、型材截面尺寸、連接螺栓規(guī)格、安裝間距等參數(shù)都需要與設(shè)計荷載、維護頻率、整體裝飾風(fēng)格相協(xié)調(diào)。使用者在參考圖集示例時,可結(jié)合實際工程的荷載需求選擇相同規(guī)格或略有調(diào)整的型材。圖集中常常提供了金屬型材的常規(guī)規(guī)格表(如鋁合金厚度 1.5mm、2.0mm 或不銹鋼 1.2mm、1.5mm 等),以及型材截面尺寸與安裝螺栓配合方式示意,方便設(shè)計人員在方案階段快速選型。關(guān)注施工便捷性與后期維護
變形縫裝置往往分為面板、底座、密封條等若干組成部分。面板尺寸宜符合現(xiàn)場運輸與吊裝要求;底座或骨架宜采用現(xiàn)場焊接或預(yù)埋件與結(jié)構(gòu)連接;彈性密封條或嵌縫型鋼應(yīng)預(yù)留一定伸縮量,以便后期更換或維護。圖集中示范做法通常標(biāo)注了安裝順序與留縫、預(yù)留洞口的尺寸要求,設(shè)計人員與施工單位應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工條件對細部節(jié)點進行優(yōu)化設(shè)計,確保施工便捷,同時留足后期維護與更換空間。防火、防水與防腐蝕要求并重
建筑變形縫位置往往是防火分區(qū)或建筑外防水系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。在設(shè)定變形縫裝置時,應(yīng)按防火規(guī)范和防水規(guī)范的要求,選用合格的防火填縫材料、止水帶、防水卷材等;對于沿?;蚋吒g環(huán)境(如化工廠房),金屬配件需采用耐候性更好的材料,如不銹鋼 316、鋁合金氟碳噴涂或高性能防腐涂層,以延長使用壽命并減少后期維修成本。圖集中在防火型與防水型變形縫示范中,明確標(biāo)注了防火帶的寬度、高度以及防火等級、止水帶的規(guī)格和材料性能等參數(shù)。節(jié)能與裝飾效果的考慮
隨著綠色建筑和節(jié)能減排理念的深入實施,變形縫裝置在保證變形需求的同時,也應(yīng)考慮保溫、隔熱、隔音性能要求。例如,外墻變形縫處可以在雙層金屬蓋板之間增加保溫隔熱材料;屋面變形縫處應(yīng)保留連續(xù)的保溫層并設(shè)置保溫插板;室內(nèi)變形縫也需要考慮隔音條的配合。對于高檔公共建筑,還要兼顧整體裝飾效果,避免因縫口裝置影響建筑立面或內(nèi)裝飾的整體觀感。因此,設(shè)計人員可以在圖集示范基礎(chǔ)上,根據(jù)項目需求選用具有良好裝飾性的金屬面板或顏色、紋理與主體裝飾相協(xié)調(diào)的材料。
常見構(gòu)造形式與示范
在本圖集中,通過大量示意圖和剖面圖詳細展示了各類變形縫裝置的構(gòu)造形式以及與主體結(jié)構(gòu)、裝飾層的節(jié)點聯(lián)系。以下僅對其中幾種典型形式作梳理與概述,使用者可結(jié)合圖集示范圖紙獲取更多細節(jié)。
樓地面變形縫示范
金屬卡鎖型樓地面變形縫
該形式以鋁合金或不銹鋼材質(zhì)的卡鎖型蓋板為面層,下部通過專用型材固定于地面結(jié)構(gòu)混凝土中。示范圖中標(biāo)注了蓋板厚度、卡鎖寬度、埋件尺寸及螺栓規(guī)格等關(guān)鍵參數(shù),并對面層與底部結(jié)構(gòu)之間的縫隙留量作了說明。此類構(gòu)造在承重能力、耐磨性以及清潔維護方面表現(xiàn)優(yōu)異,適用于大型商業(yè)空間、醫(yī)院等對地面平整度與耐用性要求高的場所。雙列嵌平型樓地面變形縫
在縫隙處采用雙列金屬或聚合物嵌條,將地面飾面與底部的變形縫骨架包裹固定,形成整體平坦效果。示范節(jié)點中通常設(shè)置有彈性填縫膠帶或橡膠條,用以確??p口的伸縮與密封。與單列嵌平相比,雙列嵌平在抗側(cè)向位移和防塵性能上更為出色,適用于人流量較大且需要長期保持縫口清潔的公共場所。抗震型樓地面變形縫
在普通嵌平型的基礎(chǔ)上增加了彈性減震墊或橡膠彈條,并將底部骨架與主體鋼筋混凝土通過防震連接件進行聯(lián)動。示范圖紙標(biāo)注了減震墊的厚度、剛度參數(shù)以及特殊螺栓的規(guī)格與預(yù)應(yīng)力值,以保證在地震作用下可獲得最佳的能量耗散能力。此類構(gòu)造多用于高層住宅樓的公共走廊、醫(yī)院急診大廳等對人員安全要求極高的區(qū)域。
內(nèi)墻與頂棚變形縫示范
金屬蓋板型內(nèi)墻變形縫
在室內(nèi)裝修中,當(dāng)墻體因主體結(jié)構(gòu)位移而產(chǎn)生相對錯位時,需對墻面飾面做連續(xù)處理;金屬蓋板型內(nèi)墻變形縫即在墻面裝飾板(如石材、木飾面、玻璃)之間設(shè)置鋁合金或不銹鋼蓋板,通過專用預(yù)埋件與墻體骨架連接,形成既美觀又具有一定位移消化能力的裝飾縫。示范圖中給出了蓋板的高度、寬度、厚度以及與墻面飾面拼縫尺寸,使得設(shè)計人員在選用蓋板時有依據(jù),并可按照圖紙進行現(xiàn)場安裝。抗震型吊頂變形縫
在大型室內(nèi)會場或工業(yè)廠房的吊頂系統(tǒng)中,為了在地震或設(shè)備振動時減少吊頂板的脫落與損壞,需要在吊頂龍骨處設(shè)置抗震型變形縫。示范圖紙?zhí)峁┝说蹴旪埞遣贾檬疽?、水電管線預(yù)留空間、彈性連接件類型與數(shù)量等信息。通常在龍骨與主體結(jié)構(gòu)之間加裝防震彈簧或橡膠減震墊,以保證整體吊頂系統(tǒng)具有一定的相對位移兼容能力。
外墻變形縫示范
金屬蓋板型外墻變形縫
外墻變形縫由于直接暴露在自然環(huán)境下,需要在承受溫度變化、雨水侵蝕、風(fēng)荷載的同時,保證外墻飾面完整性。示范圖中詳細標(biāo)明了金屬蓋板的外露寬度、厚度、型材截面尺寸、連接螺栓間距及密封條布置;底部藏在保溫層或抹灰層內(nèi)的骨架構(gòu)件與結(jié)構(gòu)主體的連接方式也有清晰示意。設(shè)計人員可參照示意圖將面層與保溫層、結(jié)構(gòu)層、止水帶結(jié)合使用,確保防水與保溫性能同時滿足。橡膠嵌平型外墻變形縫
該類型是將橡膠擠壓件置于外墻砼結(jié)構(gòu)與飾面之間,通過嵌縫實現(xiàn)裝飾面與結(jié)構(gòu)層的分離。示范節(jié)點中會給出橡膠件的型號、斷面形狀、密封性能指標(biāo)等,以及防水止水帶的配置方式。橡膠嵌平型構(gòu)造彈性好,可以適當(dāng)減小縫寬,但在承載能力方面略遜于金屬蓋板型,適用于多層建筑或非承重部位的外墻裝飾。防震型外墻變形縫
在地震烈度較高的地區(qū)或高層建筑中,需要對外墻變形縫進行防震加固處理。示范圖紙在橡膠嵌平或金屬蓋板構(gòu)造基礎(chǔ)上,增加了橫向彈簧或尼龍緩沖裝置,并強化了型材與主結(jié)構(gòu)之間的連接節(jié)點。示例中還會對防火隔離帶、防水止水帶與防震構(gòu)件的布置順序進行說明,以便設(shè)計人員在進行綜合布置時能夠協(xié)調(diào)各項功能需求。
屋面與幕墻變形縫示范
金屬蓋板型屋面變形縫
屋面作為直接暴露在大氣環(huán)境下的裝飾與防水層,其變形縫需兼顧防水、防風(fēng)、保溫以及排水等多項性能。示范圖中標(biāo)注了蓋板與保溫層、找坡層、防水卷材的搭接順序,以及止水帶的埋設(shè)位置。對于雪載或大雨條件下,施工方需保證縫口有足夠的排水坡度,示范節(jié)點中也給出了具體坡向與高度差要求。屋面抗震變形縫
在高層建筑屋頂或大型工業(yè)建筑屋面設(shè)備較重的場所,需要考慮地震時屋面結(jié)構(gòu)與上部設(shè)備的相對運動,屋面抗震變形縫在金屬蓋板型節(jié)點基礎(chǔ)上增加了減震固定件或油壓緩沖器。示范圖紙中明確了緩沖器的安裝間距、額定位移值、預(yù)加載力等關(guān)鍵參數(shù),并給出了與防水層、隔熱層協(xié)同施工的順序說明。幕墻變形縫
幕墻系統(tǒng)對縫口的氣密、水密、熱橋控制要求較高,需要與主體結(jié)構(gòu)的變形縫嚴格對接。示范圖中標(biāo)注了幕墻結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)縫口之間最小位移要求,以及幕墻開啟、閉合時不同變形狀態(tài)下密封條的壓緊度及形變限制。對于多種幕墻體系(鋁合金玻璃幕墻、石材幕墻、鋼索幕墻等),圖集中也提供了典型的變形縫細部節(jié)點示意,可供設(shè)計人員參考并根據(jù)項目特點做局部調(diào)整。
材料與構(gòu)件選用
變形縫裝置的性能主要取決于以下關(guān)鍵材料與構(gòu)件。設(shè)計人員需結(jié)合項目的使用環(huán)境、建筑設(shè)計定位以及維護管理方式,選用合格且性能穩(wěn)定的材料與構(gòu)件:
金屬合金材料
鋁合金:常用鋁合金材質(zhì)包括 6063-T5、6061-T6 等,具有較好的可塑性、耐腐蝕性和輕量特性。鋁合金型材多用于金屬蓋板型變形縫,面層厚度一般在 1.5mm~3.0mm 之間,具體厚度可根據(jù)使用荷載和耐磨要求調(diào)整。表面一般做陽極氧化或氟碳噴涂處理,以提高耐候性和裝飾效果。
不銹鋼:常用的包括 304、316 等材質(zhì),具有優(yōu)異的耐腐蝕性和強度,多用于對環(huán)境耐久性要求更高的部位,或作為裝飾效果要求更高的幕墻變形縫面層。不銹鋼板厚一般在 1.0mm~2.0mm 之間,連接螺栓通常采用抗拉強度較高的 304 或 316 材質(zhì)。
彈性材料
橡膠嵌條:主要包括天然橡膠、氯丁橡膠(CR)、三元乙丙橡膠(EPDM)等,具有較好的彈性恢復(fù)性能、耐老化性能和耐候性。嵌平型變形縫通常采用 EPDM 嵌條,截面形狀可為 U 型、 I 型或扁平條,根據(jù)設(shè)計要求選用不同截面。
彈性密封膠:常見的有聚氨酯密封膠、硅酮密封膠、聚硫密封膠等,用于填縫與密封,能滿足縫隙在±25%~±50% 伸縮變化范圍內(nèi)的密封防水要求。設(shè)計時需根據(jù)現(xiàn)場氣候條件(如溫度范圍、紫外線強度)選用適當(dāng)?shù)拿芊饽z類型,并保證其固化時間、抗老化性能、抗菌防霉性能等指標(biāo)滿足長期使用需求。
防火與防水材料
防火帶與防火填縫材料:一般由有機硅類防火密封膏、巖棉條、膨脹型防火材料等組成,用于火災(zāi)時膨脹堵塞縫隙,防止火勢蔓延。防火帶寬度與厚度需滿足當(dāng)?shù)胤阑鹨?guī)范要求,一般寬度不小于縫寬的 1.5 倍。
止水帶與防水卷材:止水帶多由丁基橡膠或聚氯乙烯(PVC)材質(zhì)制成,嵌入變形縫底部與主體結(jié)構(gòu)之間,確保雨水或地下水無法滲透。對于屋面及外墻變形縫,還需與連續(xù)的防水層(如 SBS 改性瀝青卷材、高分子自粘防水卷材)結(jié)合使用,示范圖中標(biāo)注了防水層翻邊寬度、止水帶嵌入深度等關(guān)鍵參數(shù)。
連接 五金件
膨脹螺栓與預(yù)埋件:用于將底座型材或卡槽與主體結(jié)構(gòu)連接,同時需要預(yù)留足夠的伸縮空間。圖集示例多采用 M8、M10、M12 等規(guī)格的膨脹螺栓,具體螺栓長度需根據(jù)底板厚度與預(yù)埋深度確定。
彈簧減震器與緩沖裝置:在抗震型變形縫中使用,用于吸收地震能量或振動載荷。示例圖中給出了彈簧剛度、行程長度、額定拉力等數(shù)值,以保證在設(shè)計地震烈度作用下,彈簧處于安全工作區(qū)。
鋁合金或不銹鋼焊接件:用于將型材拐角處或連接節(jié)點進行焊接處理,提高整體剛度與穩(wěn)定性。對戶外環(huán)境或潮濕環(huán)境,需選擇符合耐腐蝕要求的焊接工藝與材料。
施工要點與注意事項
變形縫裝置的施工質(zhì)量直接關(guān)系到其使用壽命和功能性發(fā)揮。本圖集中針對不同類型的變形縫裝置,給出了較為詳細的施工要點與要求,以下為主要注意事項:
預(yù)留與定位
在結(jié)構(gòu)施工階段,應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙預(yù)留出相應(yīng)的縫口位置與尺寸,并留有足夠的安裝空間。預(yù)留槽口需與實際變形縫裝置尺寸一致,一般多預(yù)留 5mm~10mm 的誤差空間,方便后期調(diào)整定位。
應(yīng)根據(jù)圖集示例和現(xiàn)場實際情況布置預(yù)埋件或膨脹螺栓。預(yù)埋件的焊接與位置應(yīng)在混凝土澆筑前完成,并進行復(fù)核;膨脹螺栓需等混凝土強度達到設(shè)計值后方可進行。
對于轉(zhuǎn)角型或復(fù)雜部位的變形縫,需在施工前清晰標(biāo)注放樣線,確保各段構(gòu)件能夠準(zhǔn)確對接,避免縫口偏差過大導(dǎo)致后期校正困難。
基層處理
變形縫底部的基面需保持平整、堅實,無殘余垃圾、浮灰或浮漿,以保證底座或骨架能夠緊密貼合。對于舊結(jié)構(gòu)改造或二次裝修項目,需要對縫口處進行清理與鑿毛。
在設(shè)置橡膠嵌條或止水帶時,基面應(yīng)先涂刷專用底漆或粘結(jié)劑,提高粘結(jié)強度與密封性能,同時防止水汽從基面滲透。
對于屋面或外墻部位,底部需先完成防水層鋪設(shè),待防水層達到閉水試驗標(biāo)準(zhǔn)后方可進行變形縫裝置施工,以確保沒有滲漏隱患。
安裝順序與縫口密封
先安裝底部骨架或預(yù)埋件,再進行金屬型材或橡膠嵌條的固定,最后進行表面蓋板或裝飾面板的安裝。示范節(jié)點中會標(biāo)注順序編號,施工人員按序號依次操作,避免因先后順序錯誤而造成接口對不上的情況。
安裝過程中要時刻校正蓋板或嵌條的水平度與平直度,必要時可采用水平儀、直尺等工具復(fù)核,確??p口開合時表面平整。對于較長的縫口,應(yīng)在中間位置設(shè)置臨時支撐或橋架,防止材料自身變形。
在面層與底層結(jié)合處,應(yīng)保留一定伸縮空間,并采用專用彈性密封膠進行填縫。密封膠的壓縫寬度與深度需符合產(chǎn)品說明書要求,一般保證單側(cè)留縫深度為 5mm~10mm,并使用膠槍均勻填充。密封膠固化后要進行檢查,確保無氣泡、虛膠等缺陷。
防火與防水結(jié)合
對于具有防火要求的變形縫部位,除了設(shè)置防火帶、膨脹型防火條外,應(yīng)在安裝完變形縫裝置后,對縫口內(nèi)外進行二次填充防火密封膠,并在兩側(cè)墻體或板材邊緣涂刷防火涂料,保證防火分隔的完整性。
屋面與外墻部位需重點防水處理。止水帶要合理埋入主體結(jié)構(gòu)并與防水卷材上面層相互搭接,一般要求止水帶寬度大于縫寬 1.5 倍。防水層與金屬蓋板之間要留有 20mm~30mm 的落水槽,確保雨水順暢排出。
在陰角或轉(zhuǎn)角處的防火填縫與防水止水需要分別設(shè)置兩道工序,互不干擾,同時保證兩種材料的兼容性。
質(zhì)量驗收與維護
施工完成后,應(yīng)對變形縫裝置進行整體驗收。主要檢查內(nèi)容包括:面層是否平整、縫隙寬度是否符合設(shè)計要求、密封性能是否良好、螺栓連接是否牢固、防火材料是否布置到位、止水帶與防水層的連續(xù)性等。必要時可進行簡易試驗,如吹風(fēng)、噴水、震動模擬等,驗證縫口密封與抗震性能。
變形縫需要定期維護。對于金屬蓋板型構(gòu)造,應(yīng)檢查鋁合金或不銹鋼面板是否因氧化、腐蝕、撞擊而變形或松動;對于嵌平型構(gòu)造,應(yīng)定期檢查橡膠嵌條或密封膠是否老化開裂并及時更換;對于防火或防水部位,應(yīng)每年檢查填縫材料,若發(fā)現(xiàn)老化、脫落,應(yīng)在第一時間進行修補,避免后續(xù)出現(xiàn)安全隱患。
特殊環(huán)境下,如高溫多雨地區(qū),變形縫內(nèi)的密封膠與橡膠件壽命會受到影響,應(yīng)選用耐紫外線、耐高溫、抗凍融能力強的高性能材料,并加密維護頻次。
典型案例分析
為幫助使用者更好地理解圖集示范與要點,以下以兩個典型工程實例進行簡要分析,說明如何結(jié)合04CJ01-2 圖集進行實際設(shè)計與施工:
案例一:高層住宅外墻變形縫設(shè)計
某地上 30 層高層住宅樓,總建筑面積約 2.5 萬平方米,位于季風(fēng)氣候區(qū),晝夜溫差較大,年平均溫差可達 25℃。項目外墻采用真石漆涂層,并結(jié)合局部干掛石材裝飾。設(shè)計時需在外墻每隔 18m 設(shè)置縱向變形縫,縫寬取 30mm,以滿足溫度變化和沉降引起的位移需求;在外墻底層與二層轉(zhuǎn)角處,還需考慮豎向與橫向變形縫的交叉節(jié)點,保持整體立面的完整性與裝飾效果。
選型依據(jù):根據(jù)項目外墻的裝飾材料與氣候環(huán)境,選用金屬卡鎖型變形縫裝置。金屬面板材質(zhì)為鋁合金 6063-T5,壁厚 2mm,表面做氟碳噴涂,與真石漆顏色協(xié)調(diào)。底部骨架采用 3mm 厚鋁合金型材,與主體結(jié)構(gòu)預(yù)埋的角鋼螺栓連接。
防水與防火:在縫口處先鋪設(shè)聚氨酯防水涂料和 1mm 厚高分子自粘防水卷材,并在縫口兩側(cè)設(shè)置丁基橡膠止水帶??p口內(nèi)側(cè)墻體設(shè)置防火隔墻,并嵌入膨脹型防火帶,確保發(fā)生火災(zāi)時能夠及時膨脹封堵。
施工要點:基面在進行真石漆噴涂前,先完成變形縫底部的骨架安裝與防水節(jié)點處理,確保防水層連續(xù);然后按圖集示范進行鋁合金卡鎖型面板安裝,控制每塊面板安裝間隙不大于 0.5mm;密封填充完成后開展整體閉水試驗,確認無滲漏后再進行真石漆噴涂收口。
維護管理:每年例行檢查外墻變形縫處無剝落、無密封膠脫落,每隔 3 年更換一次橡膠止水帶與防火帶,確保功能持續(xù)性。
案例二:大型綜合體屋面與幕墻聯(lián)動變形縫施工
某城市綜合體建筑,建筑面積約 15 萬平方米,屋面為局部大跨度鋼結(jié)構(gòu)+混凝土板,局部設(shè)置大體量空調(diào)機房,屋面跨度達 40m。幕墻系統(tǒng)為全玻璃幕墻,呈曲面造型,與屋面變形縫需要無縫對接。設(shè)計地震烈度為 7 度。
屋面變形縫設(shè)計:屋面遮雨層采用金屬瓦加防水卷材層,保溫層為硬質(zhì)聚氨酯板。設(shè)計設(shè)置金屬蓋板抗震型屋面變形縫,縫寬為 50mm,面層鋁合金蓋板厚度 3mm,底部采用 U 型鋁合金型材與屋面角鋼進行焊接連接。底部連接處加裝了額定位移 ±25mm 的油壓緩沖器,以滿足地震時的動態(tài)荷載需求。
幕墻變形縫聯(lián)動:幕墻側(cè)設(shè)置 50mm 寬度的橡膠嵌平型變形縫,與屋面下部骨架通過滑軌連接,滑軌內(nèi)嵌微型滾輪裝置,確保幕墻與主體結(jié)構(gòu)在溫度、沉降、地震等因素作用下能夠同步移動。幕墻系統(tǒng)面板采用雙層中空玻璃,玻璃之間留有隔熱腔體,并使用氟硅密封膠進行填縫,保證氣密與水密。
節(jié)能與技術(shù)集成:在屋面變形縫處設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)擋風(fēng)板,以減少大風(fēng)吹入室內(nèi)造成的能量損失。幕墻與屋面之間的聯(lián)動變形縫還預(yù)留了太陽能電纜走線槽,便于日后維護和升級太陽能光伏系統(tǒng)。
施工流程:先進行屋面鋼結(jié)構(gòu)安裝,并焊接好底部 U 型型材;根據(jù)圖集示范進行油壓緩沖器的布置與預(yù)調(diào);鋪設(shè)防水卷材與保溫層,并留出變形縫位置;安裝鋁合金蓋板并固定與底部滑動連接件;隨后進行幕墻預(yù)制件加工,并在安裝前將滑軌與幕墻主龍骨連接,確保屋面與幕墻變形縫聯(lián)動裝置順暢;最后進行整體密封測試與驗收。
后期維護:每年地震多發(fā)季節(jié)前,對油壓緩沖器進行靜態(tài)加載測試與動態(tài)釋動測試;對滑軌與微型滾輪進行潤滑與檢查;對橡膠嵌條與密封膠進行外觀檢查,若發(fā)現(xiàn)龜裂或老化,及時更換。
維護與常見問題
在工程使用過程中,變形縫裝置常見的維護問題主要包括材料老化、螺栓松動、密封膠失效、扭曲變形、滲水漏水等。下述內(nèi)容對常見問題類型及處理方法作簡要說明,供維護人員參考。
橡膠嵌條與密封膠老化
橡膠嵌條或彈性密封膠長期暴露于紫外線、風(fēng)吹日曬環(huán)境中會逐漸失去彈性,出現(xiàn)龜裂、脫落等現(xiàn)象,導(dǎo)致密封性能下降,出現(xiàn)滲水或氣流滲透。維護時應(yīng)每兩年檢查一次密封條表面狀況,若發(fā)現(xiàn)老化明顯,應(yīng)及時更換,并對縫口處底部清潔、涂布底漆后再行灌封。
金屬型材腐蝕或表面剝落
金屬蓋板型與卡鎖型變形縫若長期處于雨水沖刷、城市酸雨、高鹽霧環(huán)境中,易出現(xiàn)氧化、腐蝕現(xiàn)象。維護時應(yīng)定期對金屬面板進行清潔,并對氧化、腐蝕部位進行打磨和二次噴涂氟碳漆或不銹鋼鈍化處理。對于嚴重腐蝕或形變的部位需及時更換面板,以保證美觀與功能性。
螺栓松動與聯(lián)結(jié)失效
因建筑振動或溫度交替作用,固定底座的膨脹螺栓或預(yù)埋件可能出現(xiàn)松動,導(dǎo)致面板松脫或縫隙不對位。維護人員需定期使用扭力扳手檢查螺栓預(yù)緊力,若扭矩不足需及時擰緊;對于已損壞或銹蝕嚴重的螺栓,應(yīng)予以更換,并對周邊結(jié)構(gòu)進行防水與防腐處理。
油壓緩沖器與彈簧減震器失效
對于抗震型變形縫,油壓緩沖器在多次地震或劇烈振動后可能出現(xiàn)油液滲漏、密封圈老化、彈簧疲勞等現(xiàn)象,導(dǎo)致減震性能下降。維護時應(yīng)先做靜態(tài)加載實驗,檢查緩沖器能否回彈到原始長度;然后進行動態(tài)測試,觀察在設(shè)計位移范圍內(nèi)的阻尼曲線是否符合要求;若測試值偏離設(shè)計值超過 10%,應(yīng)及時更換緩沖器或彈簧減震元件,以保證抗震功能。
縫口滲水或積水
屋面與外墻變形縫在防水處理不到位時,經(jīng)常出現(xiàn)滲水漏水或縫口積水現(xiàn)象。維護時首先需檢查止水帶與防水卷材的搭接情況,確認沒有翹邊或脫落;然后對縫口底部的排水坡度進行檢查,如坡度不足或密封膠變形,需進行二次排水坡度調(diào)整;在密封膠固化后再進行閉水試驗,確保無滲漏后方可恢復(fù)正常使用。
維修保養(yǎng)建議
定期檢查:每年至少進行一次全面檢查,包括縫口表面、嵌條、底部骨架、螺栓、密封膠、防水帶、防火帶等,及時發(fā)現(xiàn)瑕疵并處理。
材料更換周期:根據(jù)材料使用環(huán)境和性能指標(biāo),建議橡膠嵌條或密封膠每 3~5 年更換一次;金屬面板表面涂層每 5~8 年進行一次二次噴涂;油壓緩沖器或彈簧減震器在重大地震后進行檢測,如有損壞及時更換。
預(yù)防性維護:在冬季低溫季節(jié)前,對縫口處的密封材料進行檢查,預(yù)防凍融循環(huán)導(dǎo)致的裂縫;在雨季前,檢查屋面變形縫的排水順暢度,清理雜物,保證縫口不積水;在地震多發(fā)季節(jié),重點關(guān)注抗震型構(gòu)造的連結(jié)件與緩沖裝置,以保持良好的延展性能。
記錄與檔案管理:維護單位應(yīng)建立完整的變形縫維護檔案,包括設(shè)計圖紙、材料出廠檢驗報告、安裝驗收記錄、維護檢查記錄、維修更換記錄等,便于長期跟蹤管理,并為后續(xù)工程決策提供依據(jù)。
總結(jié)與展望
04CJ01-2 “變形縫建筑構(gòu)造(二)”圖集以其系統(tǒng)性、示范性和可操作性,為設(shè)計人員與施工單位提供了全面的變形縫設(shè)計與施工參考。通過對不同使用部位、不同功能需求下的變形縫裝置進行分類歸納,給出了大量詳盡的圖示和說明,使得變形縫這一在建筑設(shè)計與施工中常被忽視的“細節(jié)”得到應(yīng)有重視。設(shè)計者可依托本圖集快速選型并掌握各構(gòu)造節(jié)點的安裝要點,施工方可按照示范程序進行工藝操作,實現(xiàn)設(shè)計與施工的無縫銜接。
隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,新材料、新工藝不斷涌現(xiàn),變形縫裝置的形式也在持續(xù)豐富。例如,將來在變形縫中可能更多地采用智能化監(jiān)測系統(tǒng),可實時監(jiān)控裂縫寬度、溫度變化與位移情況,為建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測提供數(shù)據(jù)支持;新型高分子材料的應(yīng)用也將進一步提高變形縫的耐久性與維護便捷性;在超高層建筑與大跨度公共建筑中,抗震與承重型變形縫技術(shù)也將不斷升級,以適應(yīng)更大荷載與更極端的自然環(huán)境。
總之,掌握04CJ01-2 圖集所涉及的變形縫基礎(chǔ)知識,是從事建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、幕墻設(shè)計、屋面防水設(shè)計、室內(nèi)裝飾設(shè)計以及工程施工管理等領(lǐng)域的技術(shù)人員的必備技能之一。只有在設(shè)計、施工與后期維護各個階段,都對變形縫構(gòu)造給予足夠重視,才能確保建筑物在使用期內(nèi)保持良好的安全性、耐久性與功能性,為人們創(chuàng)造一個更加舒適、可靠的居住與工作環(huán)境。
責(zé)任編輯:David
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