剪力墙住宅转角窗处结构设计

李梅　孟令宁

（1.浙江新源电力工程设计有限公司安徽分公司　2.安徽电力肥西供电有限公司）

剪力墙住宅转角窗处结构设计

李梅1孟令宁2

（1.浙江新源电力工程设计有限公司安徽分公司2.安徽电力肥西供电有限公司）

目前，随着我国经济的发展，人们的生活质量有了较大提高，其对住房品质有着更为严格的要求。通常布局较好，采风效果好的户型备受人们追捧，特别是转角窗的设置。对于这种受力较为复杂的角部墙肢而言，短肢剪力墙是被经常使用到的。然而因为设置了转角窗，短肢剪力墙就被去掉了。这样对地震结构的稳定性也是非常不利的。本文首先分析了转角窗的设置情况对剪力墙结构影响，接着分析了整体计算，之后就转角窗处结构设计中的几个重点问题进行了说明，希望能给有关部门的工作提供参考。

剪力墙；住宅；转角窗；结构

1　转角窗的设置情况对剪力墙结构影响

因为转角窗的设置能够给剪力墙结构带来一定的影响。根据墙肢的平面布置，我们可以发现，刚心和外墙之间存在较大的距离。这使得X、Y两个方向的抗扭刚度过大，此时这个部分在联系纵横墙协同作业中，有着一定的优势，其同时影响到整个结构指标的调整。因为角度墙体在开洞之后，将会给结构的抗震性以及抗扭刚度带来一定的负面影响。若无法把握这种影响，容易出现“扭转不规则”的状况，这与我国相关的制度是相悖的。这是因为转角处在完成开洞后，没有创建处一定的约束力，加上水平方向的约束力比较单薄，如果核心筒位置有所偏移，或者总体结构不对称，约束力较弱的转角处梁板将会出现变形。

2　整体计算分析

现今，在对建筑结构进行计算时，主要使用到的软件有TAT、SATWE、TBSA。而针对不落地窗结构，比如最为常见的剪力墙做法，在平面周边布墙再进行开洞，把过梁视为连梁。这样虽然从表面上觉得已经根据现实状况进行计算，然而因为程序本身存在问题，所以在拐角处会生成一个短肢剪力墙，其低于150mm，难以被发现。这种墙肢，是角窗挑梁自由端的一个支点，不能符合实际状况的发展。另外，因为这个部分偏小，并且超筋，在受力的状况下整体将受到破坏，加大计算的复杂性。那么，在计算转角窗上连梁时，可以将其视为一般的框架梁考虑，它的梁高则需要按照具体状况计算，通常不落地窗处和落地窗处分别约为1400mm、500mm。它的过梁的两个方面都是悬挑构件，其梁截面是一样的。只有在两个方向的悬挑长度不一致时，才能将次梁设置为长跨，短跨设置为主梁，使得主次关系鲜明。当这两个方向的悬挑长度并没有多大差别时，它的长跨也有可能受力，我们可以认为其在端部互为铰接关系。这时，必须令角窗上连梁参与空间协同计算，同时再次核对结果。而对于连梁上筋，则可以根据悬挑梁完成配筋工作。加上此处的连梁互为支座，所以在梁下部存放一些底筋是很有必要的。

3　角窗相连墙肢的设计与构造

进行角窗设计与构造时，要严格地对角窗单向宽度的尺寸进行控制，确保最大边要小于或者等于800mm。剪力墙开间宽度应当控制在4.9m以内，从而在角部构造出小开间，对角部的剪力墙筒体结构进行有效地切除。为保障洞口边剪力墙的安全性，还应尽可能地设置翼墙、端柱或暗柱，为结构的延展性以及抗震性有效改善提供必要支撑。暗柱设置时应当将约束边缘构件作为设置参考，宽度要保持与窗台宽一致。出现宽度无法满足要求的情况则要相应地对墙肢厚度进行调整，保证剪力墙截面的高厚比不得小于8。举例说明，3层以下墙肢的厚度通常选择在300mm，4～18层墙肢的厚度选择为250mm，18层及其以上墙肢厚度选择取200mm。墙肢设计要参考应实际的弯矩情况，柱内受拉钢筋要确保在相对较大的范围内进行配置，正常情况下，范围等于暗柱的宽度范围，最常见的便是宽为600mm。为了简化运算，暗柱的配筋可以采用以下的数据进行参考使用。墙厚200～300mm，暗柱主筋采用8根22的二级钢筋，抗震等级一级，暗柱箍筋采用8@100。墙厚300～400mm，暗柱主筋采用10根22的二级钢筋，抗震等级二级。墙厚300～400mm，暗柱主筋采用12根22的二级钢筋。

4　对角窗上转角梁的设计与构造

应将转角梁设置在转角窗的上下部分。与此同时，值得关注的是，在进行设计时，设计者必须防止在这个过程中设置非落地窗。转角梁的梁高相对自由，其允许在相应的范围内适当增高，但是其宽度必须与墙的宽度保持一致，混凝土的等级以及抗震等级应与剪力墙的等级一一对应。在设置转角梁时，工作人员必须加厚上下的窗台板，使得两块窗台板与转角梁构成一个“[”字形梁，和端柱一起，形成一个可以通过该梁的抗扭刚度，使得剪力以及弯矩得以传递的抗侧力结构。同样，受斜向钢筋的加强双重作用下，这个结构的抗震性能将会得到改善。

5　板内暗拉梁的设计与构造

在对板内的暗拉梁进行设计时，应使转角所从属的居室内楼板厚度保持在150mm以下，同时尽量把方向设计为斜向。只有这样，才能够有效地避免扭转应力给转角处的弱板扭转造成的影响，使得局部变形、挤坏脱落的现象得以被控制。条件允许的情况下，设计人员应当对斜梁的截面高度进行适当的增加，达到对角部纵横墙的协同工作的能力进行提高的同时，有效改善结构抗扭刚度的能力。在进行构造时，暗梁配筋如果条件允许的话应当保障上下使用的配筋相同，同时配筋率尽可能的不小于45ft/fy和0.2中的相对较大的，通常进行构造时，会将上下的配置均设置为416，箍筋的配置情况为10@100。

[1]张景坤.剪力墙结构转角窗处墙体剪力分析[J].企业导报，2013（16）.

[2]章天恩.钢筋混凝土高层住宅转角窗处结构设计[J].建筑结构，2004（3）.

TU318

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1673-0038（2015）28-0027-01

2015-6-21