剪力墻住宅轉角窗處結構設計

李梅　孟令寧

（1.浙江新源電力工程設計有限公司安徽分公司　2.安徽電力肥西供電有限公司）

剪力墻住宅轉角窗處結構設計

李梅1孟令寧2

（1.浙江新源電力工程設計有限公司安徽分公司2.安徽電力肥西供電有限公司）

目前，隨著我國經濟的發展，人們的生活質量有了較大提高，其對住房品質有著更為嚴格的要求。通常布局較好，采風效果好的戶型備受人們追捧，特別是轉角窗的設置。對于這種受力較為復雜的角部墻肢而言，短肢剪力墻是被經常使用到的。然而因為設置了轉角窗，短肢剪力墻就被去掉了。這樣對地震結構的穩定性也是非常不利的。本文首先分析了轉角窗的設置情況對剪力墻結構影響，接著分析了整體計算，之后就轉角窗處結構設計中的幾個重點問題進行了說明，希望能給有關部門的工作提供參考。

剪力墻；住宅；轉角窗；結構

1　轉角窗的設置情況對剪力墻結構影響

因為轉角窗的設置能夠給剪力墻結構帶來一定的影響。根據墻肢的平面布置，我們可以發現，剛心和外墻之間存在較大的距離。這使得X、Y兩個方向的抗扭剛度過大，此時這個部分在聯系縱橫墻協同作業中，有著一定的優勢，其同時影響到整個結構指標的調整。因為角度墻體在開洞之后，將會給結構的抗震性以及抗扭剛度帶來一定的負面影響。若無法把握這種影響，容易出現“扭轉不規則”的狀況，這與我國相關的制度是相悖的。這是因為轉角處在完成開洞后，沒有創建處一定的約束力，加上水平方向的約束力比較單薄，如果核心筒位置有所偏移，或者總體結構不對稱，約束力較弱的轉角處梁板將會出現變形。

2　整體計算分析

現今，在對建筑結構進行計算時，主要使用到的軟件有TAT、SATWE、TBSA。而針對不落地窗結構，比如最為常見的剪力墻做法，在平面周邊布墻再進行開洞，把過梁視為連梁。這樣雖然從表面上覺得已經根據現實狀況進行計算，然而因為程序本身存在問題，所以在拐角處會生成一個短肢剪力墻，其低于150mm，難以被發現。這種墻肢，是角窗挑梁自由端的一個支點，不能符合實際狀況的發展。另外，因為這個部分偏小，并且超筋，在受力的狀況下整體將受到破壞，加大計算的復雜性。那么，在計算轉角窗上連梁時，可以將其視為一般的框架梁考慮，它的梁高則需要按照具體狀況計算，通常不落地窗處和落地窗處分別約為1400mm、500mm。它的過梁的兩個方面都是懸挑構件，其梁截面是一樣的。只有在兩個方向的懸挑長度不一致時，才能將次梁設置為長跨，短跨設置為主梁，使得主次關系鮮明。當這兩個方向的懸挑長度并沒有多大差別時，它的長跨也有可能受力，我們可以認為其在端部互為鉸接關系。這時，必須令角窗上連梁參與空間協同計算，同時再次核對結果。而對于連梁上筋，則可以根據懸挑梁完成配筋工作。加上此處的連梁互為支座，所以在梁下部存放一些底筋是很有必要的。

3　角窗相連墻肢的設計與構造

進行角窗設計與構造時，要嚴格地對角窗單向寬度的尺寸進行控制，確保最大邊要小于或者等于800mm。剪力墻開間寬度應當控制在4.9m以內，從而在角部構造出小開間，對角部的剪力墻筒體結構進行有效地切除。為保障洞口邊剪力墻的安全性，還應盡可能地設置翼墻、端柱或暗柱，為結構的延展性以及抗震性有效改善提供必要支撐。暗柱設置時應當將約束邊緣構件作為設置參考，寬度要保持與窗臺寬一致。出現寬度無法滿足要求的情況則要相應地對墻肢厚度進行調整，保證剪力墻截面的高厚比不得小于8。舉例說明，3層以下墻肢的厚度通常選擇在300mm，4～18層墻肢的厚度選擇為250mm，18層及其以上墻肢厚度選擇取200mm。墻肢設計要參考應實際的彎矩情況，柱內受拉鋼筋要確保在相對較大的范圍內進行配置，正常情況下，范圍等于暗柱的寬度范圍，最常見的便是寬為600mm。為了簡化運算，暗柱的配筋可以采用以下的數據進行參考使用。墻厚200～300mm，暗柱主筋采用8根22的二級鋼筋，抗震等級一級，暗柱箍筋采用8@100。墻厚300～400mm，暗柱主筋采用10根22的二級鋼筋，抗震等級二級。墻厚300～400mm，暗柱主筋采用12根22的二級鋼筋。

4　對角窗上轉角梁的設計與構造

應將轉角梁設置在轉角窗的上下部分。與此同時，值得關注的是，在進行設計時，設計者必須防止在這個過程中設置非落地窗。轉角梁的梁高相對自由，其允許在相應的范圍內適當增高，但是其寬度必須與墻的寬度保持一致，混凝土的等級以及抗震等級應與剪力墻的等級一一對應。在設置轉角梁時，工作人員必須加厚上下的窗臺板，使得兩塊窗臺板與轉角梁構成一個“[”字形梁，和端柱一起，形成一個可以通過該梁的抗扭剛度，使得剪力以及彎矩得以傳遞的抗側力結構。同樣，受斜向鋼筋的加強雙重作用下，這個結構的抗震性能將會得到改善。

5　板內暗拉梁的設計與構造

在對板內的暗拉梁進行設計時，應使轉角所從屬的居室內樓板厚度保持在150mm以下，同時盡量把方向設計為斜向。只有這樣，才能夠有效地避免扭轉應力給轉角處的弱板扭轉造成的影響，使得局部變形、擠壞脫落的現象得以被控制。條件允許的情況下，設計人員應當對斜梁的截面高度進行適當的增加，達到對角部縱橫墻的協同工作的能力進行提高的同時，有效改善結構抗扭剛度的能力。在進行構造時，暗梁配筋如果條件允許的話應當保障上下使用的配筋相同，同時配筋率盡可能的不小于45ft/fy和0.2中的相對較大的，通常進行構造時，會將上下的配置均設置為416，箍筋的配置情況為10@100。

[1]張景坤.剪力墻結構轉角窗處墻體剪力分析[J].企業導報，2013（16）.

[2]章天恩.鋼筋混凝土高層住宅轉角窗處結構設計[J].建筑結構，2004（3）.

TU318

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1673-0038（2015）28-0027-01

2015-6-21