变形缝
当建筑物的平面长度过长，平面形式复杂曲折，或一幢建筑物的不同部分的高度或荷载有较大差别时，建筑构件会因温度变化、地基不均匀沉降和地震等原因产生变形，使建筑物产生裂缝，在结构设计时，需通过设置适当的变形缝来解决这些问题。变形缝的三种基本形式是：伸缩缝（温度缝）、沉降缝和防震缝（抗震缝）。除了变形缝，结构中还有其他的一些结构缝，比如施工缝、拼接缝、控制缝（引导缝，如预埋隔离片等）和界面缝等。
在设缝的时候，需要考虑以下几个方面的内容：
1.应充分考虑现代建筑体形庞大、形状复杂、混凝土收缩大等特点，合理布置结构缝，减少约束应力的过大积聚；
2.综合考虑各种结构缝的功能和受力特点，加以合并，最好“三缝合一”或“两缝合一”；
3.合理构造：采用全断开、半断开、部分断开和后断开等不同形式，使其能够承当作为结构缝应有的功能和作用。比如温度缝和防震缝在基础可以不断开，上部结构要断开，而沉降缝则基础和上部结构均需断开；
4.缝的构造应能够在正常的施工条件下完成，具有可操作性；
5.应做好防水、防渗等措施，将缝对建筑物的影响减少到最低限度。
1.9.1 伸缩缝
1.钢筋混凝土结构的伸缩缝
钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距宜符合表1.38的规定。
钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距（m） 表1.38
结 构 类 别 | 室内或土中 | 露 天 |
排架结构 | 装配式 | 100 | 70 |
框架结构 | 装配式 | 75 | 50 |
现浇式 | 55 | 35 |
剪力墙结构 | 装配式 | 65 | 40 |
现浇式 | 45 | 30 |
挡土墙、地下室墙壁等类结构 | 装配式 | 40 | 30 |
现浇式 | 30 | 20 |
注：1. 装配整体式结构房屋的伸缩缝间距宜按表中现浇式的数值取用；
2. 框架－剪力墙结构或框架－核心筒结构房屋的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值；
3. 当屋面无保温或隔热措施时，框架结构、剪力墙结构的伸缩缝间距宜按表中露天栏的数值取用；
4. 现浇挑檐、雨罩等外露结构的伸缩缝间距不宜大于12m。
在对下列情况下，表1.38中的伸缩缝最大间距宜适当减小：
（1）柱高（从基础顶面算起）低于8m的排架结构，由于刚度大，温度收缩引起的柱顶水平位移可能导致柱中产生较大的约束应力；
（2）屋面无保温或隔热措施的排架结构，由温度变化所造成的约束应力较大；
（3）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，因温度变化所造成的约束应力将更为严重；
（4）采用滑模类施工工艺的剪力墙结构，因为这些结构整体性较强，温度收缩所引起的约束应力会更大；
（5） 材料收缩较大（混凝土强度等级高、水泥用量多、流动性大的泵送混凝土及免振混凝土等情况）、室内结构因施工外露时间较长等。
在对下列情况下，如有充分依据和可靠措施，表1.38中的伸缩缝最大间距可适当增大：
（1）混凝土浇筑采用后浇带分段施工，混凝土后浇带的间距不大于30m，宽度800～1000mm，一般钢筋贯通不断，浇筑后浇带的时间通常在2个月以上。需要注意通过合理设置有效的后浇带，并有可靠经验时，可适当增大伸缩缝间距，但不能用后浇带代替伸缩缝；
（2）采用专门用于抵消温度、收缩应力的预加应力措施；
（3）采用能减少混凝土温度变化或收缩的措施，如局部加强结构的薄弱环节、加强混凝土养护、采用预制构件或叠合结构、设置滑移层、采用膨胀剂补偿混凝土收缩、加强保温隔热措施、建筑物顶部采用交叉式变形缝等。
（4）顶部设局部伸缩缝，将结构划分为长度较短的区段。
（5）现浇结构两端楼板中配置温度筋。配置直径较小(一般用φ8)、间距较密(150mm左右)的温度筋，能起到良好的作用。
当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化或混凝土收缩对结构的影响。这是因为温度变化和混凝土收缩这类间接作用引起的变形和位移对于超静定混凝土结构可能引起很大的约束应力，导致结构构件开裂，甚至使结构的受力形态发生变化。设计者不能简单地采取某些措施就草率地增大伸缩缝间距，而应通过有效的分析或计算慎重考虑各种不利因素对结构内力和裂缝的影响，确定合理的伸缩缝间距。
2.素混凝土结构的伸缩缝
素混凝土结构伸缩缝的最大间距宜符合表1.39的规定。
素混凝土结构伸缩缝的最大间距（m） 表1.39
序号 | 结构类别 | 室内或土中 | 露天 |
1 | 装配式结构 | 40 | 30 |
2 | 现浇结构（配有构造钢筋） | 30 | 20 |
3 | 现浇结构（未配构造钢筋） | 20 | 10 |
3.高层建筑结构的伸缩缝
高层建筑结构伸缩缝的最大间距宜符合表1.40的规定。
高层建筑结构伸缩缝的最大间距（m） 表1.40
结构体系 | 施工方法 | 最大间距 |
框架结构 | 现浇 | 55 |
剪力墙结构 | 现浇 | 45 |
注：1. 框架剪力墙的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值；
2. 当屋面无保温或隔热措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工外露时间较长时，伸缩缝间距应适当减小；
3. 位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构，伸缩缝的间距宜适当减小。
当采用下列构造措施和施工措施减少温度和混凝土收缩对结构的影响时，可适当放宽伸缩缝的间距。
（1）顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率；
（2）顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层；
（3）每30～40m间距留出施工后浇带，带宽800～1000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带混凝土宜在两个月后浇灌；
（4）顶部楼层改用刚度较小的结构形式或顶部设局部温度缝，将结构划分为长度较短的区段；
（5）采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适宜的外加剂；
（6）提高每层楼板的构造配筋率或采用部分预应力结构。
4.砌体结构的伸缩缝
砌体结构伸缩缝的最大间距宜符合表1.41的规定。
砌体结构伸缩缝的最大间距（m） 表1.41
注：1. 对烧结普通砖、烧结多孔砖、配筋砌块砌体房屋，取表中数值；对石砌体、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰普通砖、混凝土砌块、混凝土普通砖和混凝土多孔砖房屋，取表中数值乘以0.8的系数，当墙体有可靠外保温措施时，其间距可取表中数值；
2. 在钢筋混凝土屋面上挂瓦的屋盖应按钢筋混凝土屋盖采用；
3. 层高大于5m的烧结普通砖、烧结多孔砖、配筋砌块砌体结构单层房屋，其伸缩缝间距可按表中数值乘以1.3；
4. 温差较大且变化频繁地区和严寒地区不采暖的房屋及构筑物墙体的伸缩缝的最大间距，应按表中数值予以适当减小；
5. 墙体的伸缩缝应与结构的其他变形缝相重合，缝宽度应满足各种变形缝的变形要求，在进行立面处理时，必须保证缝隙的变形作用。
5.钢结构的伸缩缝
单层钢结构房屋和露天结构的温度区段长度（即伸缩缝的间距），当不超过表1.42的数值时，一般情况可不考虑温度应力和温度变形对结构内力的影响（即P-Δ效应）。
钢结构温度区段长度值（m） 表1.42
结构情况 | 纵向温度区段 （垂直屋架或构架跨度方向） | 横向温度区段 （沿屋架或构架跨度方向） |
柱顶为刚接 | 柱顶为铰接 |
采暖房屋和非采暖地区的房屋 | 220 | 120 | 150 |
热车间和采暖地区的非采暖房屋 | 180 | 100 | 125 |
露天结构 | 120 | － | － |
注：1.厂房柱为其他材料时，应按相应规范的规定设置伸缩缝，围护结构可根据具体情况参照有关规范单独设置伸缩缝；
2.无桥式吊车房屋的柱间支撑和有桥式吊车房屋吊车梁或吊车精架以下的柱间支撑，宜对称布置于温度区段中部。当不对称布置时，上述柱间支撑的中点（两道柱间支撑时为两支撑距离的中点）至温度区段端部的距离不宜大于表中纵向温度区段长度的60％。
1.9.2 沉降缝
当同一建筑物中的各部分由于基础沉降而产生显著沉降差异，有可能使结构产生难以承受的内力和变形，为避免由此而造成结构的过大裂缝，可在容易产生裂缝的部位设置沉降缝，将建筑物分开成两个独立的结构单元。沉降缝应从基础到上部结构全部断开。
1.沉降缝的设置原则
（1）“放”：将主楼和裙房用沉降缝分开，让各部分自由沉降，互不影响，避免出现由于不均匀沉降所产生的内力。采用这种方式，沉降缝两侧要设双梁、双柱或双墙，结构与建筑都不容易处理好，尤其是地下室的防水相当困难，容易发生渗漏。而且，如果沉降缝将箱形基础分为两部分，则基础受力也极为不利。
（2）“抗”：采用刚性很大的整体基础或支承桩，承托主楼与裙房的整体建筑，用基础本身的刚度来抵抗沉降差。
（3）“调”：在设计与施工中采取有效措施，调整各部分沉降，减少其差异，降低由沉降差产生的内力。可采用以下三种调法：
1）调压力差：采取降低高层主楼部分基础地面的土压力，以减少沉降，增大裙房部分基础的土压力，以增加沉降，使两者的沉降基本调到一致或接近；
2）调时间差：先施工主楼部分，待主楼部分施工完毕，且沉降基本稳定，再施工裙房部分，以减少两者的沉降差，使两者的最终沉降达到一致，
3）调沉降差：通过计算确定主楼和裙房的最终沉降，在设计主楼和裙房标高时预留两者的沉降差，使最终沉降基本稳定后，两者最后标高基本一致。
2.设置沉降缝的建筑部位
对建于软弱地基上的建筑，在建筑的下列部位宜设置沉降缝：
(1)建筑平面的转折部位；
(2)高度差异或荷载差异之处；
(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之处；
(5)建筑结构或基础类型不同之处；
(6)分期建造房屋的交界之处。
3.沉降缝的宽度
沉降缝的宽度见表1.43。有抗震要求时，沉降缝的宽度还要考虑防震缝的宽度要求。
沉降缝的宽度 表1.43
房屋层数 | 沉降缝的宽度（mm） |
2～3 | 50～80 |
4～5 | 80～120 |
≥6 | ≥120 |
注：在沉降处房屋连同基础一起断开。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效果。
4.主楼与裙房之间的设缝问题
当主楼与裙房的基础埋置深度相同或差别较小时，为保证主楼基础的埋置深度、整体稳定，加强主楼及裙房的侧向约束，在高低层之间可不设沉降缝，如图1.66（a）所示。如果主楼与裙房之间必须设缝，则主楼部分的基础埋深至少应大于裙房部分的基础埋深 2m，并在设缝处自室外地面以下均用粗砂填实以加强主楼及裙房的侧向约束，如图1.66（b）所示。
（a） （b）
图1.66 主楼与裙房之间的设缝问题
5.沉降缝的基础构造
（1）偏心式基础
当建筑物层数较低（不超过三层），荷载较小，地基承载力又相对较高时，可通过采用偏心基础设置沉降缝。
（2）跨越式基础
对于同时建造的新建建筑物，基础沉降缝最合理的设计方案为跨越式基础。该基础形式的基底反力分布比较均匀，受力概念清楚，并且相互独立，自由沉降。
当沉降缝两侧为框架结构柱下独立基础时，沉降缝的处理构造如图1.67所示。
当沉降缝一侧为框架结构柱下独立基础，另一侧为墙下条形基础时，沉降缝的处理构造如图1.68所示。
（a）
（b）
（c）
图1.67 沉降缝两侧柱下独立基础的处理构造
（a）平面图；（b）A－A剖面图；（c）B－B剖面图
（a）
（b）
（c）
图1.68 沉降缝一侧柱下独立基础一侧墙下条基时的处理构造
（a）平面图；（b）A－A剖面图；（c）B－B剖面图
（3）悬挑基础
在建筑物改造过程中或邻近建筑物的建设不同期时，需要将新建物贴建于旧建筑物旁，可采用悬挑基础（图1.69）。当原有建筑物基础埋深较深时，采用该形式基础较方便。悬挑基础的基底反力分布不均匀，受力较复杂，基础的悬挑长度不能过长。
图1.69 悬挑基础剖面图
1.9.3 防震缝
建筑结构防震缝的设置主要是为了避免在地震作用下结构产生过大的扭转、应力集中和局部严重破坏等。当结构设置了伸缩缝或沉降缝时，抗震设计时应兼做防震缝，做到“三缝合一”。
1.防震缝的设置原则
抗震设计时，多高层建筑宜调整平面形状和结构布置，避免结构不规则，不设防震缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。具体在下列情况下宜设防震缝：
（1）建筑平面长度和外伸长度尺寸（图2.10和表2.11）超出了规范的限值而又没有采取加强措施时；
（2）各部分刚度相差悬殊，采取不同材料和不同结构体系时；
（3）各部分质量相差很大时；
（4）各部分有较大错层，而未采取有效加强措施时。
2.防震缝的宽度
为防止建筑物在地震中相碰，防震缝必须留有足够的宽度。防震缝的净宽度原则上应大于两侧结构允许的地震作用下水平位移之和。
（1）房屋高度不超过15m时防震缝的最小宽度为100mm，当高度超过15m时，各结构类型的防震缝宽度按表1.44确定。
房屋高度超过15m时防震缝宽度（mm） 表1.44
设防烈度 | 6 | 7 | 8 | 9 |
框架结构 |
框架－剪力墙结构 |
剪力墙结构 |
砌体结构 | 70～100 |
（2）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。
（3）当相邻结构的基础存在较大沉降差时，宜增大防震缝的宽度。
3.防震缝的要求
在抗震设计时，建筑物各部分之间的关系应明确：如分开，则彻底分开；如相连，则连接牢固。不宜采用似分不分，似连不连的结构方案。
防震缝、伸缩缝和沉降缝应综合考虑，伸缩缝和沉降缝应满足防震缝的要求。防震缝宜沿房屋全高设置，地下室、基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接。
防震缝两侧宜设置双墙或双柱，结构单元之间或主楼与裙房之间如无可靠措施，不应采用牛腿托梁的做法设置防震缝。
4.抗撞墙
在地震作用时，由于结构开裂、局部损坏和进入弹塑性变形，其水平位移比弹性状态下增大很多。因此，伸缩缝和沉降缝的两侧很容易发生碰撞。8、9度设防的框架结构，当防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时，可在缝两侧结构尽端沿全高设置垂直于防震缝的抗撞墙，每一侧抗撞墙的数量不应少于两道，分别对称布置，墙肢长度可小于一个柱距（图1.70）。防震缝两侧抗撞墙的端柱和框架边柱，箍筋应沿房屋全高加密。
（a） （b） （c）
