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1、第第12章章 变形缝变形缝学习要求： 了解变形缝的类型， 熟悉变形缝的设置要求， 了解建筑各部分变形缝构造， 掌握在什么情况下设置变形缝， 熟悉建筑各部分变形缝的构造做法。12.1 变形缝的分类及设置原则变形缝的分类及设置原则12.1.1 变形缝的分类和作用变形缝的分类和作用 由于温度变化,地基不均匀沉降和地震因素的影响,使建筑物发生裂缝或破坏。故在设计时事先将房屋划分成若干个独立的部分，使各部分能自由的变形，这种将建筑物垂直分开的预留缝称为变形缝。 变形缝有伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。12.1.2变形缝的设计要求变形缝的设计要求 设计时设置变形缝可避免建筑发生破损，但变形缝的设置增加建筑施工
2、的复杂性，增加建筑成本的投入。在条件允许的情况下，应尽量不设变形缝，或少设变形缝，方式有：（1）对基础进行处理。适当调整基底面积，增加基础刚度。（2）对地基进行处理。（3）加强结构可能出现破坏处的强度和刚度。（4）做后浇板带。在高层建筑中常用钢筋混凝土施工后浇带代替变形缝，做法是：每隔30M40M留一道缝宽0.8M1M的缝隙暂时不浇注混凝土，缝中钢筋可采用搭接接头，在结构封顶两个月后，再浇注混凝土，有利于提高建筑物的整体性和刚度。 12.1.3 伸缩缝（或温度伸缩缝（或温度缝）缝） 伸缩缝是在长度或宽度较大的建筑物中，为避免由于温度变化引起材料的热胀冷缩产生的内应力累计导致构件开裂，而沿建筑物
3、的竖向将基础以上部分全部断开的垂直缝隙。 伸缩缝的宽度一般为2030mm。由于基础埋在地下，受温度变化较小，所以不必断开。12.1.4 沉降缝沉降缝 为减少地基不均匀沉降对建筑物造成的危害，在建筑物某些部位设置从基础到屋面全部断开的垂直缝称为沉降缝。凡属下列情况时，均需设置沉降缝：（1）建筑平面的转折部位。（2）高度差异或荷载差异处。（3）长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位。（4）地基土的压缩性有显著差异处。（5）建筑结构或基础类型不同处。（6）分期建造房屋的交界处。12.1.5 防震缝防震缝 防震缝是为了防止建筑物的各部分在地震时相互撞击造成变形和破坏而设置的垂直缝。在设
4、计烈度为79度的建筑中，防震缝将建筑物分成若干体型简单、结构刚度均匀的独立单元，以减少和防止地震力对建筑的破坏。下列情况均需设置防震缝：（1）建筑平面体型复杂，有较长突出部分，应用防震缝将其分为简单规整的独立单元。(2) 建筑物立面高差超过6m，在高差变化处须设防震缝。(3) 建筑物毗连部分结构的刚度、重量相差悬殊处。(4) 建筑物有错层且楼板高差较大时，须在高度变化处设防震缝。 防震缝基础不一定断开，并应与伸缩缝、沉降缝协调布置。12.2 变形缝的构造变形缝的构造 12.2.1 墙体变形缝墙体变形缝 根据墙体的厚度不同，变形缝根据墙体的厚度不同，变形缝可做成平缝，错口缝，或企口缝，墙较可做成
5、平缝，错口缝，或企口缝，墙较厚时采用企口缝或错口缝，有利于防水厚时采用企口缝或错口缝，有利于防水和保温，但抗震缝要做成平缝，以适应和保温，但抗震缝要做成平缝，以适应地震时的摇摆。地震时的摇摆。 外墙变形缝的构造特点是保温、外墙变形缝的构造特点是保温、防水和立面美观。根据缝的大小，缝内防水和立面美观。根据缝的大小，缝内一般填充具有防水、保温和防腐蚀性的一般填充具有防水、保温和防腐蚀性的弹性材料，如沥青麻丝，泡沫塑料，橡弹性材料，如沥青麻丝，泡沫塑料，橡胶条，油膏等。变形缝外侧常用耐气候胶条，油膏等。变形缝外侧常用耐气候性好的镀锌铁皮或铝板等覆盖。性好的镀锌铁皮或铝板等覆盖。（1）外墙伸缩缝 （2
6、）外墙沉降缝 （3）外墙抗震缝（1）内墙伸缩缝 （2）内墙沉降缝 （3）内墙抗震缝 12.2.2 楼地层变形缝楼地层变形缝 楼地层变形缝的位置与宽度应和墙体变形缝一致。 其构造应方便行走、防火和防止灰下落、美观等，卫生间等有水环境还应考虑防水处理。楼地面变形缝的缝内常填充弹性的油膏、沥青麻丝、金属或橡胶类调节片，上铺与地面材料相同的活动盖板、金属盖板或橡胶片等，注意在地面与盖板之间要留5mm缝隙。顶棚处变形缝可用木板、金属板或其他吊顶材料覆盖。 12.2.3 屋顶变形缝屋顶变形缝 在构造上应解决好防水、保温等问题。屋顶变形缝一般按所处位置可分为等高屋面变形缝和不等高屋面变形缝；按使用要求又分为
7、上人屋面变形缝和非上人屋面变形缝。 非上人屋面通常在缝的一侧或两侧加砌矮墙或做混凝土矮墙，墙至少高出屋面250mm，然后按屋面泛水构造要求将防水层沿矮墙上卷，固定于预埋木砖上，缝口用镀锌铁皮、铝板或混凝土板覆盖。 上人屋面因使用需要一般不设矮墙，应做好防水，避免渗漏。 12.2.4 基础变形缝基础变形缝 沉降缝要求将基础断开。缝两侧一般分为双墙和单墙。 双墙基础做法：双墙双条形基础，地上独立的结构单元都有封闭、连续的纵横墙，结构空间刚度大，但基础偏心受力，并在沉降时相互影响； 双墙挑梁基础，特点是保证一侧墙下条形基础正常均匀受压，另一侧采用纵向墙基础悬挑梁，梁上架设横向托墙梁，再做横墙。单墙基
8、础方案 缝的一侧做墙及墙下正常受压条行基础,而另一侧也做正常受压基础,两基础之间互不影响,用上部结构出挑实现变形缝的要求宽度,此方案尤其适合新旧建筑毗连时的情况。 注意新旧建筑的不同沉降，一般要计算新建筑的预计沉降量。第13章 建筑防火设计学习要求： 了解起火原因及建筑防火的内容与任务，火灾的发展阶段与火势的蔓延途径； 熟悉防火分区的要求,安全疏散的规范规定及要求； 掌握建筑防火设计原则与构造要求。13.1.1 建筑构件的燃烧性能 燃烧性能是指建筑构件在明火或高温辐射情况下，是否能燃烧及燃烧的难易程度。按建筑构件在空气中遇火时的不同反应将其分为非燃烧体、难燃烧体和燃烧体三类。（1）非燃烧体 用
9、非燃烧材料制成的构件。此类材料在空气中受到火烧或高温作用时，不起火、不碳化、不微燃，如砖石材料、钢筋混凝土、金属等。（2）难燃烧体。用难燃烧材料做成的构件，或用燃烧材料做成，而用非燃烧材料做保护层的构件。此类材料在空中受到火烧或高温作用时难燃烧、难碳化，离开火源后燃烧或微燃立即停止，如石膏板、水泥石棉板等。（3）燃烧体。用燃烧材料做成的构件。此类材料在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或燃烧，离开火源继续燃烧或微燃，如木材、胶合板等。燃烧性能和耐火极限 构件名称 耐火等级 一级二级三级四级楼 板非燃烧体1.50非燃烧体1.00非燃烧体0.50难燃烧体0.25屋顶承重构件非燃烧体1.50非燃烧体
10、0.50燃烧体燃烧体疏散楼梯非燃烧体1.50非燃烧体1.00非燃烧体1.00燃烧体吊顶(包括吊顶搁栅)非燃烧体0.25难燃烧体0.25难燃烧体0.15燃烧体13.1.2 建筑构件的耐火极限 建筑物的耐火等级是由其构件的耐火极限和燃烧性能决定的。 建筑构件的耐火极限是指对任一建筑构件按“时间温度”标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火的作用时为止的时间，用小时（h）计。13.1.4火势蔓延的途径（设置防火分隔的依据） 是建筑物中划分防火分区、设置防火分隔物的依据；也是火灾扑救工作中有效实施“堵截包围、穿插分隔” 的需要。火势蔓延的途径主要方面： （1）火
11、势的纵向蔓延。通过外窗口、楼板蔓延。 由外墙窗口向上层蔓延。火通过外墙窗口喷出烟气和火焰，沿窗间墙及上层窗口窜到上层室内，这样逐层向上蔓延，会使整个建筑物起火。利用窗过梁挑檐、外部非燃烧体的雨篷、阳台等设施增大上下层窗口距离，使气流偏离上层窗口，从而阻止火势向上蔓延。 由于热气流自重轻，火势往往会通过楼板的热传导由下向上蔓延。对于木地板地面往往容易造成火势的纵向蔓延。（2）火势的横向蔓延：通过内墙门洞口、间隔墙蔓延。 当起火房间的门离起火点较远时，火苗会以热辐射使门板受热自燃，烟火便会破门而出，进入相邻房间反复蔓延。设计中应加强“门”这一薄弱环节。 当墙为厚度很小的非燃烧体时，隔壁靠墙堆放的易
12、燃物体也可能因为墙的导热和辐射而自燃。（3）火势通过竖井等蔓延：电梯井、楼梯井、管道井等其他用途孔道，类似烟囱作用，即拔烟又抽火，自下而上蔓延。（4）火势由通风管道蔓延：通风管道蔓延火势一般有两种方式：一是通风道内起火，并向连通的空间，如房间、吊顶内部、机房等蔓延；二是通风管道可以吸进起火房间的烟气蔓延到其他空间，而在远离火场的其他空间再喷吐出来，造成火灾中大批人员因烟气中毒而死亡，并易形成火势蔓延。13.2 防火分区与安全疏散13.2.1 防火、防烟分区 火灾发生时，由于火灾的蔓延可能造成燃烧面积增大，从而扩大经济损失。因此，建筑设计中通常将建筑面积大的建筑物用防火墙等分隔物划分成若干个防火
13、分区。防火分区的面积大小根据建筑物的使用性质和规模确定。 防火分区 用具有一定耐火能力的墙、楼板作为分隔构件，在一定时间内把火灾控制在一定范围内。针对火势蔓延的途径防火分区分为： 水平防火分区-阻止火灾在水平方向蔓延； 垂直防火分区防止竖向蔓延。 防火分区大小：取决于建筑物耐火等级、建筑层数、建筑物功能。耐火等级越高，越能较好的限制火势蔓延，利于疏散扑救。 防烟分区 火灾发生时烟气温度很高，是火灾蔓延的因素之一，另外，烟气妨碍人体正常呼吸以及人群尽快疏散，因此高层民用建筑中应布置装有排烟设备的走道，净高不超过6m的房间，应设挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于500mm的梁划分防烟分区，每个防烟
14、分区的建筑面积不超过500（商场营业厅和展览厅除外），且防烟分区不应跨越防火分区。13.2.2 防火间距 建筑物之间留出适当的距离就可以有效的防止火灾蔓延扩大，这个距离叫做防火间距。 防火间距不仅能阻止火势的蔓延，同时还为安全疏散和扑灭火灾创造了有利条件。 人员密集的公共场所的室外疏散小巷，其宽度不应小于3m。13.3 安全疏散13.3.1 安全疏散的重要性 安全疏散是建筑物发生火灾后确保人员生命财产安全的有效措施，是建筑防火设计的一项重要内容。发生火灾时，为避免室内人员因火烧、缺氧窒息、烟雾中毒和房屋倒塌造成伤害，要尽快疏散、转移室内的物资和财产，以减少火灾造成的损失；消防人员必须迅速赶到火
15、灾现场进行灭火。这些都必须借助于建筑物内的安全疏散设施来实施。 据统计，凡造成重大人员伤亡的火灾，大部分是因没有可靠的安全疏散设施或管理不善，人员不能及时疏散到安全避难区域造成的。有的疏散楼梯不封闭、不防烟；有的疏散出口数量少，疏散宽度不够；疏散通道堵塞；有的缺少火灾事故照明和疏散指示标志。安全疏散设计时应遵循的原则 （1）疏散路线要简捷明了，便于寻找、辨认。 （2）疏散路线设计要做到步步走向安全。 （3）疏散路线设计要符合人们的习惯要求。人们在紧急情况下,习惯走平常熟悉的路线，要利用明显的标志引导人们走向安全的疏散路线。 （4）尽量不使疏散路线和扑救路线相交叉，避免相互干扰。疏散楼梯不宜与消
16、防电梯共用一个前室。（5）疏散走道不要布置成不甚畅通的“S”形或“U”形，也不要有变化宽度的平面，走道上方不能有低于人体高度而妨碍安全疏散的突出物，下面不能有突然改变地面标高的踏步。 （6）同时有两个或两个以上的疏散方向可供疏散。避免把疏散走道布置成袋形。 （7）合理设置各种安全疏散设施，做好构造设计。如疏散楼梯，要确定好其数量、布置位置、形式等，其防火分隔、楼梯宽度以及其他构造都要满足规范的有关要求，确保其在建筑发生火灾时充分发挥作用，保证人员疏散安全。13.3.2建筑安全出口 安全出口是指符合规范规定的疏散楼梯或直通室外地面的出口。为了在发生火灾时能够迅速安全地疏散人员和搬出贵重物资，减少
17、火灾损失，在设计建筑物时必须设计足够数目的安全出口。 疏散出口则指的是房间连通疏散走道或过厅的门，同时还包括安全出口。 设置安全出口的要求是： （1）每个防火分区的安全出口不应少于两个，在特殊情况下（面积小，容纳人数少等）可设一个安全出口。如当面积不超过60m2 ,且人数不超过50人时，可只设一个出口。 （2）安全出口宜靠近防火分区的两端设置，靠近电梯间设置。安全出口应分散布置，且易于寻找，并应设明显标志。 （3）安全出口应有足够的宽度。安全出口的门应向外(安全区域)开启。 安全出口和疏散出口的宽度的确定：出口宽度是按每百人的疏散宽度指标确定的，并要求其不小于规范规定的相应的最小宽度。 安全疏
18、散距离是指建筑内最远处到外部出口或楼梯的最大允许距离。规定安全疏散距离的目的在于缩短人员疏散的距离，使人员尽快安全地疏散到安全地点。(a)两个楼梯之间的房间门至楼梯间的距离 (b) (b) 袋形走道房间门至楼梯间的距离 安全疏散门的设置要求安全疏散门是人员安全疏散的主要出口，其设置应满足下列要求： （1）门应向疏散方向开启。 （2）疏散用的门不应采用吊门、水平推拉门，严禁采用旋转门。因为旋转门一般中间有一根转轴，将门分成两半，疏散时，有效疏散宽度只等于旋转门总宽度的一半，并且疏散是间断进行的，不能连续疏散，影响安全疏散的速度，尤其是机械带动的转门，很容易造成疏散人员受伤，阻碍安全疏散，因此不能
19、将旋转门用作疏散门。 （3）疏散门开启时，门扇不应影响疏散走道和平台的宽度。人员密集的公共场所，如观众厅的入场门、太平门不应设门槛，其宽度不应小于1.4m。紧靠门口1.4m内不应设置台阶踏步。太平门宜装置自动门，保证内部人员随时可以推动把手或依靠人力把门开启。楼梯间设置要求（1）敞开楼梯间的设置要求 是指建筑物内由墙体等围护构件构成的无封闭防烟功能，且与其他使用空间相通的楼梯间，应符合下列要求： 房间门至最近的楼梯间的距离应满足安全疏散距离的要求。 楼梯间在底层处应设直接对外的出口。当一般建筑中层数不超过四层时，可将对外出口设置在离楼梯间不超过15m处。 公共建筑的疏散楼梯两段之间的水平净距不
20、宜小于150mm（即楼梯井宽度）。 除公共走道外，其他房间的门窗不应开向楼梯间。（2）封闭楼梯间的设置要求封闭楼梯间是指用耐火建筑构件分隔，能防止烟和热气进入的楼梯间， 图7-6 敞开式楼梯间图7-7 封闭式楼梯间封闭楼梯间的设置要求： 楼梯间应靠外墙，并能直接天然采光和自然通风，当不能直接天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间规定设置。 高层建筑封闭楼梯间的门应为乙级防火门，并向疏散方向开。 楼梯间的首层紧接主要出口时，可将走道和门厅等包括在楼梯间内形成扩大的封闭楼梯间，但应采用乙级防火门等防火措施与其它走道和房间隔开。（3）防烟楼梯间的设置要求 防烟楼梯间是指具有防烟前室和防排烟设施并与建筑
21、物内使用空间分隔的楼梯间。一般有带封闭前室或合用前室的防烟楼梯间，也有用阳台作前室的防烟楼梯间，防烟楼梯间前室可按要求设计成封闭式和开敞式。 设置要求： 楼梯间入口处应设前室、阳台或凹廊。 前室的面积，对公共建筑不应小于6m2，与消防电梯合用的前室不应小于10m2；对于居住建筑不应小于4.5m2，与消防电梯合用前室的面积不应小于6m2；对于人防工程不应小于10m2。 前室和楼梯间的门均应为乙级防火门，并应向疏散方向开启。图7-8 防烟楼梯间前室的形式（4）室外疏散楼梯间的设置要求： 楼梯及每层出口平台应用不燃材料制作。平台的耐火极限不应低于1h。 在楼梯周围2m范围内的墙上，除疏散门外，不应开
22、设其他门窗洞口。疏散门应采用乙级防火门，且不应正对楼梯段。 楼梯的最小净宽不应小于0.9m，倾斜角一般不宜大于45，栏杆扶手高度不应小于1.1m。疏散走道的设置要求 疏散走道是疏散时人员从房间内至房间门，或从房间门至疏散楼梯或外部出口等安全出口的室内走道。 在火灾情况下，人员要从房间等部位向外疏散，首先通过疏散走道，为疏散的第一安全地带。 其设置要求：（1）走道要简明直接，尽量避免弯曲，尤其不要往返转折，否则会造成疏散阻力和产生不安全感。（2）疏散走道内不应设置台阶踏步、门槛、门垛、管道等突出物，以免影响疏散。公共场所的出口门宽1.4m，外出口平台宽度1.4m。（3）走道的结构和装修。走道是火灾时必经之路，为第一安全地带，必须保证它的耐火性能。同时，走道与房间隔墙应砌至梁、板底部并全部填实所有空隙。
