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江苏东都建筑设计研究院有限公司 223600
摘要：在现今高层建筑建设中，剪力墙住宅转角窗可以说是一种重要的结构形式，如果没有对该结构进行科学的设计，就会对整个建筑的整体设计效果产生影响。在本文中，将就高层剪力墙住宅转角窗处结构设计进行一定的研究与分析。
关键词：高层剪力墙；转角窗处；结构设计；
1 引言
随着我国城市化建设的发展，人们生活水平的提升，人们对于住宅也具有了更高的要求。除了需要建筑住宅具有舒适、安全的特点之外，还需要其能够具有良好的采光条件以及通风条件。其中，建筑中转角窗的设计不仅能够对人们对于视野的需求进行满足，还能够对建筑较为复杂的角部墙肢进行去除。对此，就需要能够做好该位置的结构设计工作。
2 转角窗设置对剪力墙结构的影响
对于剪力墙结构来说，转角窗对其具有着较为深远的影响：从墙肢平面布置情况分析，脚步外墙同刚心的间距较大，在X、Y两个方向也会具有较大的抗扭刚度，且该部分在对纵横墙协同作业进行联系时也会扮演着非常重要的角色。在角部墙体开洞之后，整个建筑的抗扭刚度以及抗震性都会受到非常严重的影响，如果在此时没有对其进行有效的控制，则很可能因此形成一种不规则、具有一定扭转性的平面类型，并因此对我国相关条文以及规范产生了违反情况。而在转角处墙体开洞之后，在竖向构建上则不再具有约束，所存在唯一的约束就是水平方向的约束。在这种情况下，如果建筑整体结构对称性没有满足要求、或者核心筒位置出现偏移情况，则非常容易使建筑脆弱转角梁板位置出现变形问题，甚至会因此出现挤坏塌落的情况，需要设计人员能够对转角窗设计引起充分的重视。
3 角窗相连墙肢构造的设计
在该方面设计时，需要对角窗单向宽度的尺寸进行严格的控制，保证其最大边不能超出800mm。剪力墙开间宽度方面，则需要将其控制在480mm以内，并在角部结构做好小开间的建设，并做好剪力墙简体结构的切除工作。为了能够对洞口剪力墙安全性作出保障，在该方面设计时还需要做好暗柱、翼墙以及端柱的设置，以此为建筑结构抗震性、延展性的改善提供必要的支持。在实际对暗柱进行设置时，需要首先将其边缘构件作为设置参考，并保证窗台宽度同其宽度能够保持一致。如果在实际情况下宽度不能够满足要求，则需要适当调整强制厚度，保证剪力墙截面高厚比小于8。在这里我们可以举例说明，如果其在建筑的3层以下，该值应当为300mm左右，4至18层，则需要控制在250mm内，而18层以上则需要选择为200mm。在对墙肢进行时，需要对实际弯矩情况进行充分的联系，保证柱内受拉钢筋能够处于一个较大的范围内配置，一般来说，其范围应当同暗柱宽度范围等同。
4 角窗上转角梁的设计
在建筑转角窗上、下部分，需要保证其都具有转角梁的设置。在实际设计中，需要尽可能的避免对非落地窗的设计，且对于其梁高在合理的范围内可以进行适当的加高，并保证墙宽同梁宽的相等。而在抗震等级以及建筑混凝土等级方面，则需要保证其同剪力墙具有相同的等级。而在实际对转角梁进行时设置时，工作人员也需要做好上下窗台板厚度的提升，使转角梁同窗台板间能够较好的形成一种“[”形梁，以此能够同端柱共同形成抗侧力结构，进而对抗扭刚度的弯矩以及剪力进行良好的传递。在此结构的作用下，配合斜向钢筋的加强，则能够在对两者结合的情况下更有利于建筑结构抗震能力的提升。
5 板内暗拉梁设计
在对建筑板内拉梁进行设计时，需要保证居室内楼板所具有的厚度在150mm以上，并在设计时保证拉结暗梁所具有的方向为斜向，通过这种设计方式的应用，则能够对扭转应力对于建筑转角位置弱板所具有的扭转影响进行较好的控制，进而避免结构出现挤坏脱落以及局部变形情况。如果条件允许，则可以适当增加结构斜梁截面高度，以此在对角部纵横墙协同能力进行有效的提升的同时对其抗扭刚度的能力进行改善。而在实际进行构造时，如果条件允许，也需要保证上、下配筋的类型相同，并做好配筋率的设置。
6 角窗计算模型的分析
在高层剪力墙结构设计中，剪力墙的剪力情况是非常重要的研究重点。对此，我们以PMSAP软件对其内力情况进行计算，得出了下述结论：第一，当塔楼没有对转角窗进行开设时，当地震方向同X轴夹角变大时，结构底层剪力墙所具有的剪力也会随之加大。而当对转角窗进行开设时，当转角连梁跨度增大时，建筑不同震角所对应的剪力则具有着从大至下的发展趋势，在开始增大时，其具有着较大的幅度，而当跨度处于1200mm时，剪力达到峰值，且会随着连梁跨度的提升、剪力则会具有着更大的下降趋势。而当地震方向同X间具有小于30°的夹角时，已经开洞的建筑同没有开洞的建筑相比，当角度大于30°时，塔楼所具有的剪力同没有开洞的塔楼相比要小；第二，如果塔楼没有对转角窗进行设计，当X轴同地震方向间具有越大的夹角时，建筑中间层的剪力墙则会具有更大的剪力，且会随着跨度的增大其会以15°剪力为中心从不同震角位置以放射状向着中间位置靠拢，当连梁跨度在600至1500mm范围时，随着连梁跨度的增大、剪力也会随之降低。而当连梁跨度在2400mm时，剪力墙剪力则具有着逐渐靠拢的趋势，且在此过程当X轴夹角增大时，其对应的剪力值也会降低；第三，当塔楼没有对转角窗进行设置时，当X轴同地震方向具有更大夹角时，建筑顶层剪力墙则会具有更小的剪力。而在具体变化趋势上，且也呈现出一定的规则性：当转角连续梁跨度在600mm以内时，结构地震角所对应的剪力会随着连续梁跨度的提升而降低，且当地震角增大时，剪力也随之增大。而当跨度在1500至1800mm之间时，不同地震角所对应的剪力则会随着跨度的增大而减小。
7 结束语
在我国现今建筑逐渐向着高层化方向发展的情况下，剪力墙转角窗成为了建筑结构设计中非常重要的一项内容。在上文中，我们对高层剪力墙住宅转角窗处结构设计进行了一定的研究与分析，需要在实际设计当中能够充分把握设计重点以及结构规律，更好的完成设计工作。
参考文献
[1]冯中伟，刘宜丰.高层剪力墙住宅结构优化设计[J].建筑结构.2010（09）：55-57.
[2]姜峰.对房屋剪力墙结构设计问题的思考[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2009（06）：105-106.
摘要：在现今高层建筑建设中，剪力墙住宅转角窗可以说是一种重要的结构形式，如果没有对该结构进行科学的设计，就会对整个建筑的整体设计效果产生影响。在本文中，将就高层剪力墙住宅转角窗处结构设计进行一定的研究与分析。
关键词：高层剪力墙；转角窗处；结构设计；
1 引言
随着我国城市化建设的发展，人们生活水平的提升，人们对于住宅也具有了更高的要求。除了需要建筑住宅具有舒适、安全的特点之外，还需要其能够具有良好的采光条件以及通风条件。其中，建筑中转角窗的设计不仅能够对人们对于视野的需求进行满足，还能够对建筑较为复杂的角部墙肢进行去除。对此，就需要能够做好该位置的结构设计工作。
2 转角窗设置对剪力墙结构的影响
对于剪力墙结构来说，转角窗对其具有着较为深远的影响：从墙肢平面布置情况分析，脚步外墙同刚心的间距较大，在X、Y两个方向也会具有较大的抗扭刚度，且该部分在对纵横墙协同作业进行联系时也会扮演着非常重要的角色。在角部墙体开洞之后，整个建筑的抗扭刚度以及抗震性都会受到非常严重的影响，如果在此时没有对其进行有效的控制，则很可能因此形成一种不规则、具有一定扭转性的平面类型，并因此对我国相关条文以及规范产生了违反情况。而在转角处墙体开洞之后，在竖向构建上则不再具有约束，所存在唯一的约束就是水平方向的约束。在这种情况下，如果建筑整体结构对称性没有满足要求、或者核心筒位置出现偏移情况，则非常容易使建筑脆弱转角梁板位置出现变形问题，甚至会因此出现挤坏塌落的情况，需要设计人员能够对转角窗设计引起充分的重视。
3 角窗相连墙肢构造的设计
在该方面设计时，需要对角窗单向宽度的尺寸进行严格的控制，保证其最大边不能超出800mm。剪力墙开间宽度方面，则需要将其控制在480mm以内，并在角部结构做好小开间的建设，并做好剪力墙简体结构的切除工作。为了能够对洞口剪力墙安全性作出保障，在该方面设计时还需要做好暗柱、翼墙以及端柱的设置，以此为建筑结构抗震性、延展性的改善提供必要的支持。在实际对暗柱进行设置时，需要首先将其边缘构件作为设置参考，并保证窗台宽度同其宽度能够保持一致。如果在实际情况下宽度不能够满足要求，则需要适当调整强制厚度，保证剪力墙截面高厚比小于8。在这里我们可以举例说明，如果其在建筑的3层以下，该值应当为300mm左右，4至18层，则需要控制在250mm内，而18层以上则需要选择为200mm。在对墙肢进行时，需要对实际弯矩情况进行充分的联系，保证柱内受拉钢筋能够处于一个较大的范围内配置，一般来说，其范围应当同暗柱宽度范围等同。
4 角窗上转角梁的设计
在建筑转角窗上、下部分，需要保证其都具有转角梁的设置。在实际设计中，需要尽可能的避免对非落地窗的设计，且对于其梁高在合理的范围内可以进行适当的加高，并保证墙宽同梁宽的相等。而在抗震等级以及建筑混凝土等级方面，则需要保证其同剪力墙具有相同的等级。而在实际对转角梁进行时设置时，工作人员也需要做好上下窗台板厚度的提升，使转角梁同窗台板间能够较好的形成一种“[”形梁，以此能够同端柱共同形成抗侧力结构，进而对抗扭刚度的弯矩以及剪力进行良好的传递。在此结构的作用下，配合斜向钢筋的加强，则能够在对两者结合的情况下更有利于建筑结构抗震能力的提升。
5 板内暗拉梁设计
在对建筑板内拉梁进行设计时，需要保证居室内楼板所具有的厚度在150mm以上，并在设计时保证拉结暗梁所具有的方向为斜向，通过这种设计方式的应用，则能够对扭转应力对于建筑转角位置弱板所具有的扭转影响进行较好的控制，进而避免结构出现挤坏脱落以及局部变形情况。如果条件允许，则可以适当增加结构斜梁截面高度，以此在对角部纵横墙协同能力进行有效的提升的同时对其抗扭刚度的能力进行改善。而在实际进行构造时，如果条件允许，也需要保证上、下配筋的类型相同，并做好配筋率的设置。
6 角窗计算模型的分析
在高层剪力墙结构设计中，剪力墙的剪力情况是非常重要的研究重点。对此，我们以PMSAP软件对其内力情况进行计算，得出了下述结论：第一，当塔楼没有对转角窗进行开设时，当地震方向同X轴夹角变大时，结构底层剪力墙所具有的剪力也会随之加大。而当对转角窗进行开设时，当转角连梁跨度增大时，建筑不同震角所对应的剪力则具有着从大至下的发展趋势，在开始增大时，其具有着较大的幅度，而当跨度处于1200mm时，剪力达到峰值，且会随着连梁跨度的提升、剪力则会具有着更大的下降趋势。而当地震方向同X间具有小于30°的夹角时，已经开洞的建筑同没有开洞的建筑相比，当角度大于30°时，塔楼所具有的剪力同没有开洞的塔楼相比要小；第二，如果塔楼没有对转角窗进行设计，当X轴同地震方向间具有越大的夹角时，建筑中间层的剪力墙则会具有更大的剪力，且会随着跨度的增大其会以15°剪力为中心从不同震角位置以放射状向着中间位置靠拢，当连梁跨度在600至1500mm范围时，随着连梁跨度的增大、剪力也会随之降低。而当连梁跨度在2400mm时，剪力墙剪力则具有着逐渐靠拢的趋势，且在此过程当X轴夹角增大时，其对应的剪力值也会降低；第三，当塔楼没有对转角窗进行设置时，当X轴同地震方向具有更大夹角时，建筑顶层剪力墙则会具有更小的剪力。而在具体变化趋势上，且也呈现出一定的规则性：当转角连续梁跨度在600mm以内时，结构地震角所对应的剪力会随着连续梁跨度的提升而降低，且当地震角增大时，剪力也随之增大。而当跨度在1500至1800mm之间时，不同地震角所对应的剪力则会随着跨度的增大而减小。
7 结束语
在我国现今建筑逐渐向着高层化方向发展的情况下，剪力墙转角窗成为了建筑结构设计中非常重要的一项内容。在上文中，我们对高层剪力墙住宅转角窗处结构设计进行了一定的研究与分析，需要在实际设计当中能够充分把握设计重点以及结构规律，更好的完成设计工作。
参考文献
[1]冯中伟，刘宜丰.高层剪力墙住宅结构优化设计[J].建筑结构.2010（09）：55-57.
[2]姜峰.对房屋剪力墙结构设计问题的思考[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2009（06）：105-106.