[科普中國]-防震縫

防震縫是指地震區(qū)設(shè)計房屋時，為防止地震使房屋破壞，應(yīng)用防震縫將房屋分成若干形體簡單、結(jié)構(gòu)剛度均勻的獨立部分。為減輕或防止相鄰結(jié)構(gòu)單元由地震作用引起的碰撞而預(yù)先設(shè)置的間隙。在地震設(shè)防地區(qū)的建筑必須充分考慮地震對建筑造成的影響。為此我國制定了相應(yīng)的建筑抗震設(shè)計規(guī)范。

簡介概述近20年來，高層建筑在我國有了迅速的發(fā)展，其特點是：建筑物的平面布置和立面體型已由原來的單一化逐步趨向于個性化、功能化、復(fù)雜化。對于復(fù)雜體型的高層建筑，是否設(shè)置防震縫，有2種截然不同的處理方法：一是按慣例用防震縫將其分開，使各單位獨立工作；二是采用更強的連接措施將其緊密結(jié)合，共同工作。從建筑角度看，由于防震縫寬度較大，設(shè)縫不但在立面上破壞了整體性和美觀性，在平面上防水問題很難處理，而且如果防震縫設(shè)置不當(dāng)，還會影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，削弱整個結(jié)構(gòu)的抗震能力，一般不主張設(shè)縫。而從結(jié)構(gòu)角度看，設(shè)置防震縫后，將不規(guī)則結(jié)構(gòu)劃分為單體結(jié)構(gòu)，使受力明確，計算簡單，只要有足夠的縫寬，保證地震時相鄰建筑不碰撞，一般主張設(shè)縫。因此是否設(shè)置防震縫和合理的防震縫寬度取值，一直是土木工程界關(guān)注的熱點之一。

作用設(shè)置防震縫，可以將復(fù)雜結(jié)構(gòu)分割為較為規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，有利于減少房屋的扭轉(zhuǎn)并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。但震害表明，按規(guī)范要求確定的防震縫寬度，在強烈地震下仍有發(fā)生碰撞的可能，而寬度過大的防震縫又會給建筑立面設(shè)計帶來困難。因此，設(shè)置防震縫對結(jié)構(gòu)設(shè)計而言是兩難的選擇。

設(shè)置原則《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.1.4條規(guī)定：高層鋼筋混凝土房屋宜避免采用本規(guī)范第3.4節(jié)規(guī)定的不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)方案，不設(shè)防震縫；當(dāng)需要設(shè)置防震縫時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 防震縫最小寬度應(yīng)符合下列要求：

1）框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時不應(yīng)小于100mm；超過15m時，6度、7度、8度、9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。

2）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不應(yīng)小于本款1）項規(guī)定數(shù)值的70%，剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不應(yīng)小于本款1）項規(guī)定數(shù)值的50%；且均不宜小于100mm。

3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時，宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。

砌體建筑，應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或是縱橫墻混合承重的結(jié)構(gòu)體系。在設(shè)防烈度為八度和九度地區(qū)，有下列情況之一時，建筑宜設(shè)防震縫：

1.建筑立面高差在6m以上。

2.建筑有錯層且錯層樓板高差較大。

3.建筑各相鄰部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量截然不同。

此時防震縫寬度可采用50-100mm。縫兩側(cè)均需設(shè)置墻體，以加強防震縫兩側(cè)房屋剛度。防震縫要沿著建筑全高設(shè)置，縫兩側(cè)應(yīng)布置雙墻或者雙柱，或一墻一柱，使各部分結(jié)構(gòu)都有較好的剛度。防震縫應(yīng)與伸縮縫、沉降縫統(tǒng)一布置，并滿足防震縫的要求。一般情況下，設(shè)防震縫時，基礎(chǔ)可以不分開。1

相關(guān)資料各國抗震設(shè)計規(guī)范關(guān)于防震縫設(shè)置的規(guī)定理論研究與震害情況表明：在強烈地震作用下，由于地殼運動變化、結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、地震變形等復(fù)雜因素，相鄰結(jié)構(gòu)仍可能局部碰撞而損壞。據(jù)介紹，1985年墨西哥城地震，在330棟倒塌和嚴(yán)重破壞的建筑中，其中40%是由于撞擊造成的，15%造成倒塌；1989年的舊金山洛馬帕瑞地震，在500棟房屋中有200多棟發(fā)生撞擊事故。因此，關(guān)于建筑物是否設(shè)置防震縫的問題，世界各國現(xiàn)行的抗震設(shè)計規(guī)范中都有相應(yīng)的規(guī)定，各國的看法各有不同。美國規(guī)范比較強制，不主張設(shè)置防震縫，我國GB50011-2001也傾向于高層建筑宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案，不設(shè)防虡縫，同時采用合理的汁算方法和有效的措施，以解決不設(shè)防震縫帶來的不利影響，如差異沉降、偏心扭轉(zhuǎn)、強度、變形等。歐洲共同體、日本、前蘇聯(lián)、羅馬尼亞、南斯拉夫、秘魯、新西蘭等國的相關(guān)規(guī)范中，不僅明確地給出了設(shè)置防震縫的條件，而且給出了防震縫寬度的計算方法。由于各國的地形、地貌、地震烈度、建筑物高度等因素不一樣，在是否設(shè)置防震縫的問題上，處理方法自然不盡一致。

防震縫的設(shè)計抗震設(shè)計時，伸縮縫和沉降縫的寬度均符合防震縫的最小寬度要求?？拐鹪O(shè)計在下列情況下設(shè)防震縫：

1、各部分結(jié)構(gòu)剛度相差很大，各部分分別采用不同材料，不同的結(jié)構(gòu)體系時。

2、各部分結(jié)構(gòu)質(zhì)量相差大，有錯層時。

3、平面尺寸和外伸長度尺寸超過規(guī)定限值，并且沒有采取加強措施時。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

周敏 - 副教授 - 西南大學(xué)