关于建筑抗震设计规范中防震缝设置的探讨

于昌杰

(北京华宇工程有限公司西安分公司，陕西西安 710075)

1 概述

防震缝，在地震设防烈度地区，为防止建筑物各部分由于地震引起房屋破坏所设置的垂直缝称为防震缝。设置防震缝，可以将复杂的建筑物分割为较为规则的结构单元，可以降低结构抗震设计的难度，有利于减轻房屋的扭转并能改善结构的抗震性能。但大量震害调查表明，按规范要求确定的防震缝宽度，在强烈地震下仍有发生碰撞的可能，而宽度过大的防震缝又会给建筑立面设计带来困难。因此，设置防震缝对结构设计而言是两难的选择。

一般情况下，应优先考虑不设防震缝。GB 50011-2010建筑抗震设计规范第3.4.5条规定:对体型复杂、平立面不规则的建筑，当不设置防震缝时，应采用符合实际的计算模型，分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位，采取相应的加强措施。

2 防震缝

2.1 影响防震缝宽度的主要因素

1)防震缝两侧的建筑饰面，尤其是瓷砖及其他硬质饰面实际上减小了防震缝的有效宽度，地震发生时房屋的自由变形受到了限制，在大震或较大地震中发生碰撞。

2)建筑物差异沉降造成防震缝两侧结构彼此“靠拢”，减小了防震缝的有效宽度，大震时发生碰撞。地基差异沉降越大、建筑物越高，“靠拢”效应越明显。

2.2 防震缝宽度

防震缝的宽度与结构形式及抗震设防烈度有关，按照不同的结构类型，现分述如下。

2.2.1 钢筋混凝土结构防震缝设置

1)防震缝宽度。

钢筋混凝土结构防震缝宽度是以框架结构为基准的基础上进行规定的。GB 50011-2010建筑抗震设计规范第6.1.4条规定:钢筋混凝土框架结构(包括设置少量抗震墙的框架结构)房屋防震缝宽度，当高度不超过15 m时不应小于100 mm;超过15 m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5 m，4 m，3m和2 m，宜加宽20 mm。框架—抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于钢筋混凝土框架结构房屋规定数值的0.7倍，抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于钢筋混凝土框架结构房屋规定数值的0.5倍，且均不小于100 mm，见表1。

表1 防震缝最小宽度δmin

当防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。

例如:两栋相邻高层建筑，按8度抗震设防，一栋为钢筋混凝土框架—筒体结构，高度为80 m，另一栋为钢筋混凝土框架结构，高度为30 m，二者之间设防震缝，则最小抗震缝宽度应按照框架结构确定，抗震缝宽度为:

2)对防震缝两侧结构处理。

同时对防震缝两侧的结构构件需进行加强处理，GB 50011-2010建筑抗震设计规范第6.1.4条规定:8度，9度框架结构房屋防震缝两侧结构层高相差较大时，防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密，并可根据需要在缝两侧沿房屋全高各设置不少于两道垂直于防震墙的抗震墙。抗震墙的布置宜避免加大扭转效应。

对于框架结构房屋防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大的定量把握，一般可通过位移计算结果来判别，当同一标高(或相近标高)处楼层位移相差在20%以上时，可确定为结构的刚度相差较大。同时对防撞墙的设置应慎重，框架结构中的抗震墙应均匀设置，避免设置抗撞墙使结构产生明显的扭转。当房屋高度相差较多时，较高房屋位于较低房屋的屋顶以上部分，可根据实际工程的具体情况适当减少或不设抗震墙。

通常为避免防震缝两侧结构碰撞，设计时可作如下处理:a.有条件时应适当加大结构的刚度，以减少结构的水平位移量值。b.当房屋较高时，避免采用结构侧向刚度相对较小的框架结构，可采用框架—抗震墙结构或少量抗震墙的框架结构。c.适当加大防震缝的宽度，对重要部位或复杂部位可考虑按中震确定防震缝的宽度，同时注意采取大震防碰撞措施。中震下的防震缝宽度W(mm)计算公式:W=0.8(3ΔA+3ΔB)+20≥100。其中，ΔA，ΔB分别为多遇地震作用下建筑A、建筑B在较低建筑屋面标高处的弹性侧移计算值;常数3为中震下的结构弹塑性侧移与多余地震作用下结构弹性侧移的比值;常数0.8为建筑A与建筑B地震侧移最大值的遇合系数。d.可结合工程具体情况，设置阻尼器限制大震下结构的位移，减小结构碰撞的可能性。

2.2.2 砌体结构防震缝设置

GB 50011-2010建筑抗震设计规范第7.1.7条规定:当砌体结构房屋立面高差在6 m以上、或者房屋有错层且楼板高差大于层高的1/4、或者部分结构刚度质量截然不同时，宜设置防震缝，缝两侧均应设置墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，可采用70 mm～100 mm。

2.2.3 钢结构防震缝设置

钢结构防震缝宽度是以混凝土结构作为基准进行规定的。GB 50011-2010建筑抗震设计规范第8.1.4条规定:钢结构房屋需要设置防震缝时，缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。

但是有条件时，钢结构房屋应尽量避免设置防震缝。

2.2.4 大跨屋盖建筑防震缝设置

当屋盖分区域采用不同抗震性能的结构形式时，在结构交界区域会产生复杂的地震效应。GB 50011-2010建筑抗震设计规范第10.2.4条规定:当屋盖分区域采用不同的结构形式时，交界区域的杆件和节点应加强;也可设置防震缝，缝宽不宜小于150 mm。

3 结语

对体型复杂、平立面不规则的建筑，应结合建筑的不规则程度、地基基础条件以及技术经济等因素进行综合对比分析，确定是否设置防震缝。体型复杂的建筑并不一概提倡设置防震缝，应当调整平面尺寸和结构布置，采取构造措施和施工措施，能不设缝就不设缝，能少设缝就少设缝;不设防震缝时，应进行更加细微的抗震分析，并采取加强延性的构造措施。如果必须设置防震缝时，防震缝应有足够的宽度。防震缝的宽度应按对防震缝的宽度要求更大的结构类型确定，当相邻结构的基础存在较大沉降时，应考虑沉降对防震缝宽度的影响，防震缝宽度宜适当增大。

［1］ GB 50010-2010，建筑抗震设计规范［S］.

［2］ 朱炳寅.建筑抗震设计规范应用与分析(GB 50011-2010)［M］.北京:中国建筑工业出版社，2011:57-59，215-217.

［3］ 朱炳寅.建筑结构设计问答及分析［M］.北京:中国建筑工业出版社，2009:122-123.

［4］ 西安建筑科技大学等七院校.房屋建筑学［M］.北京:中国建筑工业出版社，2006:278-279.