摘要：隨著房地產(chǎn)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)競爭的加劇，設(shè)計(jì)院為了滿足甲方及市場(chǎng)的需求，設(shè)計(jì)出大量立面造型新穎獨(dú)特的高層建筑，轉(zhuǎn)角窗以它室內(nèi)視角開闊，室外立面造型豐富的特點(diǎn)，在建筑設(shè)計(jì)中頗多采用，此做法滿足了建筑立面和平面使用功能的需要，但給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加了難度。在高層建筑中，轉(zhuǎn)角窗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)引起高度重視。本文就轉(zhuǎn)角窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法及構(gòu)造措施，談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)角窗；轉(zhuǎn)角連梁；約束邊緣構(gòu)件

建筑物角部是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性部位， 一般均設(shè)置“L ”形剪力墻， 這種情況下角部構(gòu)件內(nèi)力較大， 出現(xiàn)應(yīng)力集中、受力復(fù)雜等現(xiàn)象。設(shè)置轉(zhuǎn)角窗， 即取消了角部的墻體， 代之以角部交叉連梁， 這將使角部附近的構(gòu)件受力更加復(fù)雜，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震更加不利。

1、轉(zhuǎn)角窗對(duì)結(jié)構(gòu)整體的影響

轉(zhuǎn)角窗對(duì)結(jié)構(gòu)整體效應(yīng)影響較大， 與不設(shè)轉(zhuǎn)角窗的剪力墻相比， 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度、自振周期、地震作用等均有不同程度的差異。樓板在角窗轉(zhuǎn)角部位無豎向構(gòu)件（ 柱或墻肢） 的可靠約束， 只有轉(zhuǎn)角窗上交叉連梁的橫向約束， 對(duì)角部樓板約束減弱。當(dāng)結(jié)構(gòu)的質(zhì)心和剛心稍有偏差， 樓板因水平力偏心受扭時(shí)， 角窗轉(zhuǎn)角部位的樓板扭轉(zhuǎn)應(yīng)力集中， 變形會(huì)很大。另外角部墻肢由于遠(yuǎn)離剛心， 在兩個(gè)方向都具有較大的抗扭剛度， 影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)指標(biāo)的調(diào)整。若取消角部的墻體， 很容易造成對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的削弱， 特別是對(duì)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度的影響很大， 極易造成“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則”的平面類型： 在考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，樓層豎向構(gòu)件最大的水平位移和層間位移，A級(jí)高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍；B級(jí)高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。在周期比方面，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期T1之比，A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0.9，B級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0.85。如果結(jié)構(gòu)不滿足上述兩個(gè)指標(biāo)要求， 應(yīng)采取有效措施增強(qiáng)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度。一般來說， 洞口附近應(yīng)避免采用短肢剪力墻和單片剪力墻，宜采用“T”、 “L”型等截面形狀的墻體， 且墻厚宜適當(dāng)加大，角窗洞邊的暗柱宜按約束邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)，其截面尺寸宜適當(dāng)加大， 配筋宜適當(dāng)加強(qiáng)。設(shè)角窗的剪力墻結(jié)構(gòu)， 其外墻內(nèi)力明顯增大。開洞的角部各構(gòu)件扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯， 特別是洞口處的連梁， 需配置抗扭鋼筋。對(duì)角部墻體開洞的剪力墻結(jié)構(gòu)， 開洞連梁的跨度及截面高度的大小對(duì)鄰近構(gòu)件內(nèi)力的影響也不容忽視， 應(yīng)注意調(diào)整開洞連梁的跨高比， 使設(shè)計(jì)盡可能合理。

2、轉(zhuǎn)角窗上連梁的設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造措施結(jié)構(gòu)分析

進(jìn)行電算時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)角連梁，應(yīng)按普通框架梁考慮， 梁高按實(shí)際輸入。 轉(zhuǎn)角連梁的負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)、扭矩折減系數(shù)均應(yīng)取 1.0， 不能有折減系數(shù)。角窗過梁的計(jì)算簡圖， 可取一端簡支， 一端固定。但嚴(yán)格來講， 設(shè)計(jì)要依據(jù)電算結(jié)果再做適當(dāng)調(diào)整， 才可用于實(shí)際工程， 這就需要電算和手算相結(jié)合。手算時(shí)考慮到地震作用下連梁的簡支端的簡支作用可能失效，因此，固定端彎矩同懸臂梁端彎矩，同時(shí)， 適當(dāng)加強(qiáng)梁底配筋， 可有效防止撓度過大的超限。一般構(gòu)造上不應(yīng)小于 220。其次，還有一個(gè)必須注意的問題是： 設(shè)置了轉(zhuǎn)角窗后， 對(duì)結(jié)構(gòu)角部承載能力做了較大的削弱， 連梁不但承受墻、窗的豎向荷載， 還要肩負(fù)另一重任：

（l） 承受垂直方向連梁對(duì)本梁產(chǎn)生的扭矩；

（2）抵抗因結(jié)構(gòu)平面周邊扭轉(zhuǎn)應(yīng)力對(duì)連梁產(chǎn)生的側(cè)向彎矩；

（3）抵抗因室內(nèi)外溫差引起的側(cè)向溫度應(yīng)力產(chǎn)生的彎拒。

因此，連梁兩側(cè)配置足夠的構(gòu)造腰筋是相當(dāng)必要的。一般鋼筋直徑同墻體水平筋，轉(zhuǎn)角連梁不同于一般梁， 也不同于剪力墻之間的連梁， 它是一根整體折梁。當(dāng)轉(zhuǎn)角兩端長相等時(shí)， 該梁具有較多的懸臂梁工作性質(zhì)， 當(dāng)梁長相差較大時(shí)， 較短梁的梁端將在一定程度上對(duì)較長梁起著彈性支承的作用。在配筋方面， 梁的主要鋼筋最小值（ 上部縱向受力鋼筋） 不宜按一般梁考慮（取0.2 和45ft/fy 中的較大值），而宜根據(jù)不同的抗震等級(jí)及混凝強(qiáng)度等級(jí)參考框架梁支座配筋率確定。轉(zhuǎn)角梁上筋宜為一根帶 90 度彎角的 L 形鋼筋， 兩端錨入墻內(nèi)長度 LaE 如在相交點(diǎn)處斷開由兩根鋼筋連接組成， 則宜采用機(jī)械連接或焊接連接。

3、與轉(zhuǎn)角窗相連剪力墻暗柱的設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造措施

轉(zhuǎn)角窗相連處的剪力墻， 其墻肢內(nèi)端暗柱在首層柱根部彎矩會(huì)很大， 這是由于挑梁根部彎矩層層疊加下傳至首層暗柱根部時(shí)累計(jì)的結(jié)果。此時(shí)， 暗柱長度不能再按 1.5～2 倍墻厚取值?？梢园呀谴疤幍膲χ傧鬄槠胀ㄖ榱说挚购艽蟮母繌澗?， 必須把柱內(nèi)受拉鋼筋配置在較大范圍之內(nèi)。這個(gè)范圍就是此時(shí)剪力墻墻肢內(nèi)暗柱的長度范圍，一般構(gòu)造上取 600mm。另外， 如果與角窗相連的墻肢寬度過短時(shí)， 可能會(huì)出現(xiàn)抗彎不足的情況， 此時(shí)應(yīng)該通過增加墻厚， 加大不利墻肢斷面的辦法， 加強(qiáng)墻肢的抗彎能力。

4、轉(zhuǎn)角窗處板內(nèi)暗拉梁的設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造措施

轉(zhuǎn)角窗處樓板處于房屋外角邊緣， 其外角邊界是由梁支承而不是墻支承， 且扭轉(zhuǎn)剛度較差。故轉(zhuǎn)角窗處樓板厚度應(yīng)按房間四邊尺寸大小經(jīng)計(jì)算確定，宜適當(dāng)加厚（不小于150mm） 。樓板配筋也應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)， 宜采用雙層雙向10@150～12@150，并宜直通伸人相鄰房間板內(nèi)適當(dāng)長度， 板的配筋率不宜小于0.25%～0.3%。

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作者簡介：

郭容林，1984.03，男，滿，遼寧營口人，本科，研究方向：土木工程。

侯寧，1979.09-，男，漢，吉林人，本科，研究方向：土木工程.