浅谈结构设计中的构造“缝”

王建轩

摘 要：本文主要是针对结构设计过程中，常常涉及的各种构造缝并结合工程施工经验简单阐述一下大家常常容易混淆、概念不清晰的几种构造缝的作用、设置条件等等问题。并非由于结构、温度效应引发的裂缝问题。

关键词：伸缩缝；沉降缝；防震缝；施工缝

1 引言

施工中我们经常遇见结构设计涉及到的伸缩缝、沉降缝、防震缝、施工缝等“缝”的问题，但是到底这些构造缝作用是什么？什么情况才需要设置？怎样设置才合理？弄清楚，可有助于指导我们正确施工。

2 各种结构构造缝的概念和作用

伸缩缝就是连续地设置在建筑物应力比较集中的部位，将建筑物分割成两个或多个独立的单元，彼此能自由伸缩的竖向缝，通常有双墙或双柱形式的伸缩缝。伸缩缝在地面以下的结构可以不用完全分开。伸缩缝的作用主要是为了消除温度、环境和混凝土收缩等因素对结构的影响。

沉降缝是设置在同一建筑中因基础产生显著差异沉降和可能引起结构难以承受的内力和变形所在部位的竖直缝，沉降缝不但应将上部结构完全分开，而且基础也要完全分开。根据其概念不难理解沉降缝的作用就是防止可能存在地基不均匀沉降部位，造成房屋破坏所采取的一种措施。

防震缝设置在建筑中层数、质量、刚度差异过大，而可能在地震时引起某些部位应力或变形集中造成破坏的竖向缝。防震缝从地面以上开始设置。防震缝作用主要是将体型复杂、不规则的结构划分为简单、相对规则的结构，消除由于地震作用对可能造成破坏部位的影响。

施工缝是指因施工组织需要而在各施工单元分区间留设的缝。施工缝并不是一种真实存在的“缝”，它只是因后浇注混凝土超过初凝时间，而与先浇注的混凝土之间存在一个结合面，该结合面就是施工缝。其作用就是为了施工方便而设置。

3 各种结构构造缝的设置

伸缩缝设置主要是考虑间距的合理性。其中，间距应根据素混凝土结构、钢筋混凝土结构、砌体结构对应来设置。素混凝土结构应满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中附录D.1.4条规定；钢筋混凝土结构应满足第8.1.1条表8.1.1中规定；砌体结构应满足《砌体结构设计规范》GB50003-2011第6.5.1条表6.5.1条的规定。伸缩缝宽度一般是30～50 mm。钢筋混凝土结构中的伸缩缝间距有如下几种情况应按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010表8.1.1中数值适当减小考虑：（1）当屋面板上部无保温或隔热措施时，排架结构的伸缩缝间距；（2）排架结构柱高（从基础顶面算起）低于8米时；（3）滑模施工的剪力墙结构；（4）位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构；（5）由于施工条件的影响，比如施工中采用收缩性大的材料或室内结构因施工外露时间较长。

钢筋混凝土结构中的伸缩缝间距有充分依据和可靠措施时，如下几种情况可按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010表8.1.1中數值适当增大考虑：（1）混凝土浇筑采用后浇带分段施工；（2）采用专门的预加应力措施；（3）采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施。

沉降缝的设置主要是考虑设置的部位及缝的宽度。沉降缝的设置主要是在建筑物以下六个部位：（1）建筑平面的转折部位；（2）高度有差异或荷载有差异地方；（3）长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土中框架结构的适当部位；（4）地基土的压缩性有显著差异地方；（5）建筑结构类型或基础类型明细不同地方；（6）分期建造的房屋交界位置。沉降缝的缝宽主要是根据建筑物的层数来划分。其中，2～3层缝宽50～80mm；4～5层缝宽80～120mm；5层以上不小于120 mm。沉降缝的缝内一般不填塞材料，当必须填塞时应防止缝内两侧因房屋内倾而相互挤压影响沉降的效果。从工程经验来说采取时效法或材料法来解决此问题，比如待缝两侧结构沉降一段时间后再来填塞缝内材料或采用柔弹性较好材料填充缝隙。

防震缝的设置主要是针对结构平面或竖向布置不规则且不能调整的建筑物，通过设置防震缝将其划分为较简单规则的几个结构单元，使结构抗震分析较为简单，容易估计其地震作用和采取抗震措施。但是，体型复杂的建筑对防震缝的数量应加以控制，并不一概提倡设置防震缝，防震缝设置的并不是越多越好。过去的结构设计一般采用防震缝将体型复杂的结构划分为若干独立的抗震单元，目前结构设计的总体倾向是不设防震缝，可设可不设时选择不设置。特别是高层建筑首先考虑调整平面形状和结构布置，回避防震缝的设置。体型复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素综合比较分析，确定是否设置防震缝。防震缝尽量少设或不设置的这种趋势主要是近几年来国内外多次大地震震害表明，在设缝的结构两侧容易发生碰撞。许多高层建筑都是有“缝”必碰，轻一点的主要是装饰层损坏、女儿墙碰碎、面砖剥落，重一点的就是缝两侧上部主体结构严重撞坏。所以一般高层建筑都要求设置防撞墙等措施，当然带来的就是使用不便、造价高、面积浪费等问题。另外，设防震缝后常带来建筑、结构及设备设计上的困难，防水处理做不好的问题。近年来，从设计、施工等方面采取有效措施后少设或不设防震缝从实践来看是完全安全、可行的。当不设置防震缝后，结构设计中对结构模型的分析就变得很繁琐，设计过程中应对连接处应力集中地方加强，需要仔细估计地震扭转效应导致对建筑的不利影响。另外，防震缝的设置主要注意以下几点要求：

（1）防震缝的最小宽度应根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中第6.1.4条确定。

（2）如遇防震缝两侧的结构体系不同时，缝的宽度按不利的结构类型确定，并可按较低房屋的高度来计算缝宽。

（3）抗震设防烈度为8、9度地区框架结构房屋防震缝两侧结构层高相差较大时，缝边两侧框架柱的箍筋“应”沿房屋高度全高加密，其余部位框架体系中两侧框架柱箍筋“宜”沿房屋高度全高加密。

（4）防震缝宜沿房屋全高设置，地下室、基础不设置防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接。

（5）结构单元之间或主楼与裙房之间不宜采用牛腿托梁的做法设置防震缝，否则应采取可靠措施防止地震时的碰撞和滑落。一般来说可采用防滑隔震垫来解决此问题。

施工缝的设置主要是确定以下三个方面内容：①设置在各构件的合理部位；②浇筑施工缝的合理时机；③后浇施工缝的具体的做法。一般来说施工缝主要是为方便施工服务，以上设置的具体内容就不在此处详述，一般在“结构设计总说明”中交待具体做法即可。

4 结语

弄清楚了设置的每条“缝”的具体作用，从而更好把控结构的布置。以上各种构造“缝”除施工缝外，并非独立地存在没有相互关联，设“缝”时应将伸缩缝、沉降缝、防震缝结合考虑。这些就是个人在工作中对结构设计中的构造“缝”的一点体会和总结，希望对从事建筑施工的人员在对结构设计中的“缝”有正确的认识，以便采用正确的施工方法保障结构功能的需求。

参考文献：

[1] GB 50010-2010.混凝土结构设计规范[S].

[2] GB 50003-2011.砌体结构设计规范[S].

[3] 住房和城乡建设部工程质量安全监管司《2009全国民用建筑工程设计技术措施结构（混凝土结构）》，中国计划出版社，2012（1）：8.

[4] 国振喜.徐建《建筑结构构造规定及图例》[m].中国建筑工业出版社，2003（1）：25～27.