钢筋混凝土高层住宅转角窗处结构设计

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发布时间：2021-09-12

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钢筋混凝土高层住宅转角窗处结构设计
(中国建筑学会北京 100835)章天恩
[提要]多高层混凝土结构中转角窗的设置是当前设计中经常遇到的问题,针对这一问题,从结构计算程序
的选择、局部工程验算方法和概念设计的处理等方面进行了较深入的分析,结合转角梁的设计,就转角梁的
配筋构造转角窗处墙肢的设计楼板的构造设计进行了分析,给出了相应的配筋表格,并通过工程实例予以
说明,可供从事转角窗结构设计时参考,
[关键词] 多高层结构混凝土结构住宅转角窗结构设计配筋构造
The cantilevered corner beam is widely uscd in multr storiod or higlrrise R.C.buildings,This paper deals with the
method of verification and concept design of the cantilevered corner beam as well as the selection of computer pror
gram.Comstruet ion reinforcemenl of the eanlilevered corner beam, design of the cormer wall and the fhoor are amar
lyzed, the table of reinforcement is alko presented. A case study is made. It is shown that the method can be used in
practical design.
Keywords:multr storied or higlr rise building:concrete structure;cormer window;design; construction reinforcement
一、问题的提出形超限,对A级高度12高层住宅结构不应超过1.5倍
近几年来,由于建筑功能的需要,建筑师在建筑平 (图1),对B级高度高层住宅结构或框支剪力墙住宅
面外墙转角处常常采用转角窗,以使用户充分享受室结构则不应超过1.4倍[1,2,凡因设置转角窗而在设
外绿化景观和满足室内采光要求。但在抗震区,由于计计算中产生上述超过国家规范[1.-21标准规定的扭转
转角窗取消了具有较大扭转刚度且抗震性能较好的转变形限值的高层住宅结构即须调整结构平面,例如在
角墙而使高层住宅结构的扭转刚度大为削弱。特别是转角窗附近布置小开间剪力墙或在转角窗附近设置平
在较高烈度设防区,如:7.5,8,8.5度";或高层住宅面为角形或矩形的小截面简体以提高高层住宅的扭转
结构属于B级高度的高层建筑;以及框支剪力墙住宅刚度。除B级高度不应在角部开设转角窗外19,在
结构,由于设置了转角窗而产生过大的扭转变形,难以抗震设防≥8度区的A级高度2的高层住宅结构宜应
符合有关设计规范1,4的要求,导致该结构设计方案满足上述各项及下面的计算与构造要求。
在程序计算上不易通过。在此种情况下,设计经验告上述扭转变形限值在 81+8
诉我们,在原有结构体系不变的条件下,如将转角窗改具体设计工作中可以通过
为普通窗则结构的扭转刚度大为增强,程序中各项设有关高层建筑结构软件给6
计指标即趋正常而易满足设计规范[1.21要求。出的文本文件中的结果来
二、转角窗对结构扣转刚度的影响判定,如目前各设计单位
目前高层住宅结构以剪力墙为主要抗侧力结构, 常采用的SATWE软件82>1.21(5+62)/2】为扣转不规则。
许多建筑设计单位均采用梁柱为空间杆元墙体为墙即可很方便地解决,在应使品≤1.5[(8,+8)/21
元的空间有限元分析软件SATWE为主要计算软 SATWE的文本文件中可图1
件3],高规21第4.3.5条对由于结构扭转变形产生的以查出平振系数X+Y与扭振系数Z(此处以Z表
一端最大水平位移有较严格的规定。结构的扭转刚度示),注意如符合X+Y+Z=1.0,则计算无误。若X
在截面上当以棱形、矩形为较好,转角窗的设置取消了 +Y=1.0则说明该结构体系为平动空间振动,其振动
转角墙,削弱了结构的扭转刚度,极易产生“扭转不规方向角0≠0。若a=0则为x向平动振动,其周期为
则”的平面类型:即楼层的最大弹性水平位移(或层间 T:若a=90°则为y向平动振动,其周期为T1y,若Z
位移)不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位 =1.0则说明该结构体系为纯扭转振动,其周期为T,。
移)平均值的1.2倍”,如果大于1.2倍则为扭转变当前儿个主要周期的Z>0.5时,则该振型可判定为