转角窗洞口对高层剪力墙住宅结构的影响与设计建议
浅谈高层建筑结构中的剪力墙结构设计的几个问题及建议
浅谈高层建筑结构中的剪力墙结构设计的几个问题及建议摘要:在剪力墙结构设计中,经常遇到一些问题,给结构设计带来一些困惑,现就几个常见问题结合对规范的理解,谈谈自己的看法。
关键词:高层建筑;剪力墙设计Abstract: In the design of shear wall structure, we often encounter some problems, structural design due to some confusion, now with respect to a few common problems with the understanding of the regulation, talk about oneself view.Key words: high-rise building; design of shear wall1、引言随着经济的发展。
现代都市的城市化建设得到长足发展. 高层建筑在城市土地日益紧张的今天更是得到了投资者的青睐。
在高层建筑中, 剪力墙结构因其结构刚度大、空间整体性好, 在水平力作用下侧向变形小, 有利于避免设备管道与非结构构件的破坏, 因而得到了广泛的应用。
在结构设计中, 尽管现行规范给出了剪力墙结构设计的若干条款, 但规范不可能面面俱到, 下面就实际设计中遇到的一些问题及体会进行讨论。
2、剪力墙设计中的基本概念2.1剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。
2.2剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力:在轴力,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
转角窗洞口对高层剪力墙住宅结构的影响与设计建议
T a b. 2 I n t e r n a l f o r c e s o f a r t i a l w a l l o n t h e p f i r s t f l o o r o f r o r a mm e s 1、 2 p g
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( ) 中图分类号 : TU 3 5 5 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 6 7 9 3 0 2 0 1 2 0 2 0 2 1 0 0 7 - - -
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近几年 , 随着国民经济的增长和工程技术的提高 , 人们对住宅的各方面要求越来越高 , 布局合理 , 视 野开阔 , 采光通风好的户型备受人们所喜爱 , 转角窗的设置则较为突出 , 这样抗震很重要的角部墙肢 , 由 因此在地震作用时转角窗处的构件受力便特别复杂 , 对于结构的抗震更为不 于转角窗的设置而被减掉 , 利. 本文结合实际工程 , 通过改变一些参数进行结构对比分析 , 给出相关的看法和解决措施 .
X 方向弯矩 / k N·m
-1 8 6. 3 -2 2 9. 7 -8 8. 1 -5 6. 1 9. 8 2 6. 3 3 1. 6 1 1. 4 -4 3 9. 1 -1 5 6. 7 3 2. 9
F 3 2 7 2. 7 -3 3. 1 3 8. 9 从表 2 中可看 出 , 方案1中腹板墙肢轴力和弯矩 : 注 表 表 中数据皆是在 方向地震作用下所得 2~ 7 X . 表 3 方案 1、 2 底层部分墙体弯矩比较
2 1 2
自然科学版 ) 4卷 第 4 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报 (
转角连梁的跨度 、 截面高度对整个结构的动力特性影响也较大 , 如角部同样开洞 , 但洞口大小不同 , 结构的整体效应相差是较明显的 , 如 方 案 2、 其 它条 件 均 相 同, 仅 洞 口 的 宽 度 不 同, 分别为1 6、 7, . 8 m、 它们在 X 向第一自振周期 、 顶点最大位移逐渐增大 ; 而基底剪力依次减小 . 2 . 1m、 2 . 4m, 如方案 2、 其他条件均相同 , 仅连梁的 截 面 高 度 分 别 是 0. 它们在 X 向第一 3、 4、 5, 4、 0. 6、 0. 9、 1. 2, 顶点最大位移逐渐减小 ; 而基底剪力依次增大 . 自振周期 、 2. 2 局部分析 ( ) 角部墙体开洞与否的影响 1 在高层结 构 分 析 中 , 为 了 方 便 说 明 问 题, 当在 X 方向地震作用下 , 将整个结构看做由若干榀开洞剪力 墙组成 . 如轴线 1、 2 所在的外墙称为翼缘开洞剪力墙 , 轴线 A 所在的外墙 称 为 腹 板 开 洞 剪 力 墙 , 除此之外的 墙肢 均 为 其 余 剪 力 墙 . 由 于 该 结 构 轴 线 A~B 的 结 构 基本上关于结构平面中心 Y 轴对称 , 内 平面布置特点 ( , 力亦呈现轴对称关系 ) 故取结构 轴 线 A~B 的 左 半 部 、 、 、 如方案 1 中 , 墙肢I 分为研究对象 , J K、 L 和连梁 h、 i , 沿Y 方 向) 墙 肢 A、 B、 j构成了一榀翼缘开洞剪力 墙 ( 、 沿X C、 D 和连梁a b、 c构 成 了 一 榀 腹 板 开 洞 剪 力 墙 ( 轴方向 ) 在 X 方向地震 作 用 下 , 方 案 1、 . 2的底层部分 墙肢 、 连梁内力如表 2、 表 4 所示 , 方案 1、 2 底层部分墙 肢的弯矩比较如表 3 所示 . 中间小的现象 , 而翼缘墙肢轴力较腹板处 呈现两端大 ,
开设转角窗的高层剪力墙结构分析
90 6 0 0 0 0. 6 2 7 5 0 0 9 0 9 2 8 2 3 9 9 l 0 3 3 0 6 3 81 1 0 1 1 9 1 0 3 32 3 5 l t5 1 6 1 41 1 6 9 0 0 3 8 3 1 7 1 4 1 o 0 9 2 0 12 0 0.6 2 9 5 4 3 4 . 8 . 4 昕 4 6.3 2 1 . 3 77 3l 4 4 1 9 1 l 99 5 5
1 角窗在 计算 模型 里的输 入
角窗在 P P 结构计 算 中如何 输入 , 计算 结果 有较 大影 K M 对 响 。一般有 两种方法 : 一种是 直接开 洞法 , 是在剪力 墙拐角处 就 在两个方 向直接开窗洞 ; 另一种方法是按 普通框架梁输入 。第二
10 0rn, 0 五 种 力 学 模 型 。3 不 开 角 窗 的板 楼 结 构 。 0 312 0mm n. )
关 键 词 : 力墙 , 角 窗 , 转 周 期 剪 转 扭 中 图分 类 号 : U9 3 1 T 7 .6 文献标识码 : A
0 引言
跨度为 15 0m, 0 层高分别 为 1 ,4 1 ,8 2 2 1 ,6 1 ,0和 2 2层六种力 学
) 0 l l 0 m, n 近几年来 , 多剪力墙结构为满足建筑功能和通风采光 的要 模型。4 转角连梁高度为 13 0mi。跨度为 15 0r 连梁标 很 高分别 为 70Hr,0 I 9 0I n三种力学模 型。5 不 开角 0 l 8 0I n和 0 l n n n ) 求, 在其拐 角处做一 凸出 的阳台或凸窗 , 我们称之 为转角 窗。在 北京 、 深圳等城市 , 这种在 高层住宅 结构 中开设转 角窗 的做法 已 窗的塔 楼结 构。
0 n 150m 1 0 n 24 0mi n n t ) 求, 但在抗震 区, 由于转角 窗取代 了具有较 大扭转 刚度且抗 震性 12 0rr, 0 m , 8 0rt , 0 T 五 种 力 学 模 型 。2 转 角连梁跨度 均 为 15 0mm, 度为 4 01I,0 m. 0 f 0 高 0 I160 r , 0mr, TI a 8 l 能较好的转角墙而使 高层住宅结构 的扭转刚度大为削弱。
论述高层剪力墙住宅转角窗处的结构设计
但 由于转 角窗设计会影 响剪力墙 结构的抗震性 能,因此如 何降低转 角窗设计对剪力墙 结构稳定性的影 响尤为重要。 本文 首先 探讨 了高 层剪 力墙 建筑转 角窗 的应用 优势和 意 义,并分析 了转角窗设计对高层 建筑整体结构 的影 响,最 后对 高层 剪力墙 住 宅转角 窗处 的结构 设计 要点 进行 了探 究,为高层建筑转角窗设计提供了资料参考
技术发 展的关键 。高层剪力墙建 筑采用转角窗 ,能 够极大 地提 高室 内通风和采光 效果,但 由于高层建 筑对结 构设 计要求高 ,如何在合 理设计转角窗的 同 时 ,保证建 筑整体结构稳定性 ,则成为高层剪力墙
结构转角窗设计 的重点和难 点。
一
刚度 、自振周期 、地震 作用和位移都有显著 差异。 由于转角窗 替代 了结构更加稳定 的墙体 ,使 楼板在
城市建筑 l 结构・ 抗震 I U R B A N I S M AN O A R C H I T E C T U R E l S T R U C T U R E ・ A S E I S M A T I C
论述高层剪力墙住宅转角窗处的结构设计
● 黄兴全
【 摘 要】现如今, 转角 窗在 高层建筑设计 中应用 比较广泛 。
何对采 光和通风进行优化 ,更是成为现代建筑领域 的结构稳 定性。因此在高层建筑 转角 窗设计 中,要 求保证 A极建筑位移 比不超过 1 . 5 , B级建筑位移 比 不超过 1 . 4 。 周期比则要求 A级高度建筑大于 0 . 8 5 , B级 高 度 建 筑 大 于 O . 9 。 2 . 转角 窗在应力作用下容 易脱落造成危险 设计有转角 窗结构的高层剪力墙住 宅建 筑,其 结构抗侧力 与不 设计转角窗的建筑相 比,其 抗侧力
设有转角窗的高层剪力墙结构内力分析
设计参数大致相 同的情况下对板楼分别建立如下几种结构模型 :
由表 1可以得知 : 楼转角连 梁高度均 为 90mm, 度变化 板 0 跨
底 每 1 转 角 连 梁 高 度 均 为 9 0 m 但 是 跨 度 分 别 为 6 0 h 时 , 层 剪 力 墙 剪 力 随 着转 角 连 梁 跨 度 的 增 大 , 片 剪 力 墙 剪 力 的 ) 0 m, 0 i m, 最 0m 2 1 0 n, 5 0m 18 0m 240 ml五 种 力 学 模 型 。2 转 角 变化趋势均为先增大再 减小 , 大剪力都 出现在跨 度为 1 0 m 0m l1 0 m, 0 m, 0 i 2 l ) 跨 0 m 其 3剪 力 最 大 。 连 梁跨 度 均 为 1 0 i, 为 40ma60mn80ml1 0 n, 时 , 度 为 24 0m 时 剪 力 最 小 , 中 Q 0rn 高度 5 a O r, l, l, 00m q 0 0 l 由表 2可 以得 知 : 板楼转角 连梁 高度均为 90 m 跨度 不 同 0 m, 1 0 m五种力学模型 。3 不 开角 窗的塔楼结构 。 0m 2 )
但 是转 角 部 位 开 设 角 窗 之 后 便 会 大 为 削 弱 结 构 的 扭 转 刚 度 , 而 从 使 角部附近的构件受力更加 复杂 , 结构抗 震更 加不利 。现行设 对 计 规 范 中 没 有 关 于 转 角 窗 的设 - 法 , 计 人 员 对 于 这 种 设 置 转 t 方 设 角 窗 的 高 层 住 宅 剪 力 墙 结 构 很 大 程 度 按 偏 保 守 的方 法进 行 计 算 。
2 P A MS P软件 对 结构 进行 计算
时, 中间层剪力墙剪 力都 随着 转角 连梁跨 度 的增大 而减 小 , 也就
高层住宅楼转角窗设置的技术探讨
高层住宅楼转角窗设置的技术探讨周雪峰(青海石油管理局,甘肃敦煌 736202)摘要:针对高层住宅楼转角窗的设置,从设计、施工方面分析了结构设计的安全性、可行性及施工中可能存在的隐患;并对高层住宅楼角窗设置分析、总结,提出了一些可供参考的建议。
关键词:转角窗;高层住宅楼;剪力墙;连梁中图分类号:T U972 文献标识码:B 文章编号:1006-8996(2005)06-0016-03Discussion on the technology with respect to installingof cross -window in tall building houseZH OU Xue -feng(Qinghai Petrol Management Bureau ,Dunhuang 736202,China )Abstract :Aimed at installing of crossing -window in tall building house ,the paper analyzes the safety and feasibility of the structure designing and the potential dangers in the construction 1By the analysis ,we present s ome advices for y our reference only.K ey w ords :crossing -window ;tall building house ;shearwall structure ;connection -beam随着国民经济的持续增长和城市化进程的发展,高层住宅建筑越来越多样化,突出体现在建筑平面布局、立面设计更加新颖、美观、实用,但随之设计、施工中遇到的问题也更加复杂化、多元化。
同时,由于居民收入的不断提高,居民生活观念也发生了显著变化,舒适性住宅越来越被人们所青睐,采光充足、视觉良好的生活环境成为人们对房屋要求的必要条件之一,住宅转角窗设置已不可避免。
设置转角窗的高层住宅剪力墙结构分析
设置转角窗的高层住宅剪力墙结构分析在现代高层住宅建筑设计中,为了追求更好的采光和视野效果,转角窗的设置逐渐成为一种常见的设计手法。
然而,这种设计在给居民带来舒适居住体验的同时,也给剪力墙结构的安全性和稳定性带来了一定的挑战。
本文将对设置转角窗的高层住宅剪力墙结构进行深入分析。
一、转角窗对剪力墙结构的影响1、削弱结构刚度转角窗的开设会导致剪力墙在转角部位的连续性被打断,从而削弱了结构在该部位的抗侧刚度。
这意味着在水平地震作用或风荷载作用下,结构的变形可能会增大,影响结构的整体稳定性。
2、产生应力集中由于转角窗的存在,剪力墙在转角处的应力分布变得更加复杂,容易产生应力集中现象。
这种应力集中可能会导致混凝土开裂,降低结构的承载能力和耐久性。
3、改变内力传递路径正常情况下,剪力墙能够有效地传递水平和竖向荷载。
但转角窗的设置改变了内力的传递路径,使得荷载在传递过程中出现突变,增加了结构设计的难度。
二、剪力墙结构设计中的应对策略1、加强转角部位的构造措施为了弥补转角窗对结构刚度的削弱,可以在转角部位增加暗柱、暗梁等加强构件。
这些构件能够提高转角处的承载能力和抗变形能力,增强结构的整体性。
2、合理调整剪力墙布置通过优化剪力墙的布置,在保证结构整体稳定性的前提下,尽量减少转角窗对结构性能的不利影响。
例如,可以增加周边剪力墙的数量和厚度,以提高结构的抗侧刚度。
3、采用有限元分析方法借助先进的有限元分析软件,对设置转角窗的剪力墙结构进行精确的模拟分析。
通过分析结果,可以更准确地了解结构的受力情况,为设计提供可靠的依据。
三、施工过程中的注意事项1、保证施工质量在施工过程中,要严格按照设计要求进行施工,确保加强构件的钢筋布置和混凝土浇筑质量。
特别是转角部位的施工,更要精细操作,避免出现质量缺陷。
2、加强监测在施工过程中,对结构的变形和应力进行实时监测。
一旦发现异常情况,及时采取措施进行处理,确保施工安全和结构质量。
四、案例分析以某高层住宅项目为例,该项目在部分楼层设置了转角窗。
转角窗剪力墙的处理
对于剪力墙结构此做法在6度区这个窗绝对可以做,在7。8度地区采取措施后也可以做。做这个窗并没有违返高层建筑设计理论。
高层建筑的两道剪力墙之间并非一定要有连梁连接。只要结构的周期、层间位移、层间刚度比满足规范要求,完全可以只靠楼板连接。只是,此时结构楼板要采取措施。如局部楼板加厚、板配筋采用双向双面设置并且保证钢锚固长度,等...
2)洞口附近应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙,宜采用“T”、
“L”、槽型等截面形状的墙体,且墙厚宜适当加大,角窗洞边的暗柱宜按约束边缘构件设计,其截面尺寸宜适当加大,配筋宜适当加强;
3)转角处楼板宜局部加厚,配筋宜适当加大,并宜配置双向双层的直通受力钢筋。必要时可于转角处板内设置连接两侧墙体的暗梁或角部附加斜向钢筋。
或许有人问板厚多少为宜,配筋多少为好。首先板厚随便选,但不宜大于、等于墙厚。其次可以设置一定宽度的板带作为扁梁代替连梁输入程序计算便得配筋。
再来交代一下窗下墙的处理。此时不宜再用砖墙作窗间墙,把悬挑梁翻高,以梁代墙,同时也加强了梁对板的约束,一举两得
4)若内角墙体开洞,楼板凹进尺寸不应过深,否则应在角部设置拉梁。
5)结构电算时,转角梁的负弯矩调幅系数、扭矩折减系数应取1.0。
2 设置转角窗的高层住宅剪力墙结构不宜再设置跃层单元。
3 B级高度和9°抗震设计的A级高度高层建筑在角部剪力墙体上开设转角窗应慎重,要进行专门研究。
工程住宅较多的采用了拐角阳台,这对剪力墙结构抗震及为不利,为此采取以下加墙措施:a.在两墙间设折线连梁(应按双悬挑梁复算);b.加强墙端暗柱配筋,特别是箍筋;c.加厚此房间的板厚,并采用双层双向配筋;d.在板内配置斜向暗梁;在下认为:板加厚、双层双向、设置暗梁几个措施选择其一即可。
设置转角窗的高层住宅剪力墙分析
我们对表1所⽰的七种结构模型⽤建研院TAT版程序进⾏了分析计算,其所受荷载完全相同,层数、层⾼、平⾯形状及⼤部分构件截⾯尺⼨等⼏何参数也完全相同,仅转⾓处有的设置了“L”型剪⼒墙,有些则仅有交叉相交的连梁。
各个⽅案的结构平⾯布置见图1。
各个⽅案的结构⼒学模型、底层部分构件截⾯尺⼨见表1,上述各种结构模型电算。
表1:各个⽅案的结构⼒学模型⽅案号层数⾓部开洞情况外⾓(洞宽m)内⾓(洞宽m)连梁⾼度(m)⽅案⼀ 18 开(2.4)开(2.1) 0.6⽅案⼆ 18 开(2.4)开(2.1) 0.9⽅案三 18 开(2.4)开(2.1) 1.2⽅案四 28 开(2.4)开(2.1) 0.9⽅案五 18 开(1.5)开(1.5) 0.9⽅案六 18 不开(⾓墙2.5x2.5)不开(⾓墙2.1x2.1) 0.9⽅案七 28 不开(⾓墙2.5x2.5)不开(⾓墙2.1x2.1) 0.9由计算可以看出在⾓部墙体开洞和不开洞,结构的整体效应变化是显⽽易见的。
⽅案⼀、⼆、三、四、五均开洞,⽅案六、七不开洞,虽然它们的平⾯布置、荷载等基本相同,构件⼏何尺⼨也差异不⼤,但结构⾃振周期、地震作⽤下位移、基底剪⼒、弯矩等差异明显。
⾓部墙体开洞的结构其⾃振周期⽐⾓部墙体不开洞或仅局部开洞的结构⾃振周期⼤,地震作⽤下的位移也⼤,⽽基底剪⼒、弯矩则减⼩。
如⽅案四、七,在其他条件相同时,X⽅向第⼀⾃振周期分别为2.0976s、1.9775s,相对误差达6.1%。
⼜如⽅案⼆、六,在其他条件相同时,Y⽅向地震作⽤下基底剪⼒分别为7434.3kN和10520.87kN,相对误差达20%。
综上所述,⾓部墙体开洞和不开洞,在结构整体效应和构件的内⼒和配筋上⼤致有以下⼀些影响:在⾓部墙体开洞,与⾓部墙体不开洞的剪⼒墙结构相⽐,结构整体效应影响颇⼤,结构的抗侧⼒刚度、⾃振周期、地震作⽤等均有不同程度的差异。
⾓部墙体开洞的剪⼒墙结构,其外墙内⼒明显増⼤,配筋也相应加⼤。
浅谈高层建筑转角窗结构设计
浅谈高层建筑转角窗结构设计浅谈高层建筑转角窗结构设计摘要:随着经济建设的速度不断加快,人口的逐年增长,因此对高层建筑的需求逐年提高,而高层建筑对于转角窗的要求比拟高,为了满足这一社会需求,施工单位开始加强对转角窗的设计,笔者用过对高层建筑转角窗的重要性进行分析,提出提高转角窗设计结构的几点措施,仅供参考。
关键词:转角窗;结构;设计建筑物的角部结构对于整体建筑来说具有重要的作用,正常情况下都是通过设置剪力墙来保持其平安性,设立剪力墙一般都是在角部构件的内力比拟大的情况下,通过转角窗的设置把内部的墙体取消,然后用角部与梁体进行交叉连接,这种结构方式对于整体建筑的平安性产生非常不利的影响,特别是在发生地震灾害时,极大地降低了建筑的抗震能力。
1 转角窗对结构整体的影响随着社会开展速度的不断加快,人们对居住平安的要求越来越高,而转角窗对整个建筑的结构来说具有重要的作用,设立转角窗之后,整体结构的侧力刚度和对地震灾害的抗击作用都会产生不同的影响,在个别建筑中在转角窗的部位没有设立竖向的构件,因此其结构的可靠性就得不到保障,在转角窗与上部的梁体交叉连接时,对整体楼板的控制力就会较弱,如果在整个楼体的水平力中心偏离的时候,其结构和钢架的中心就会发生变化,如果在这个时候整体楼板的扭转力集中,结构的变形度就会更大,就会因为严重的积压而形成脱落的现象,而且这时由于墙体已经偏离刚心,在不同的两个方向上都会收到较大的扭转力的影响,这对于整个楼体的设计指标来说有着重要的影响,如果把角部的墙体取消,就会使得整个建筑抗击地震的能力下降,很容易使平面类型造成不规那么的现状,就会发生整个楼体的水平位移活着是偏离。
大于该楼层两端弹性水平位移平均值的1.2倍。
对A级高度的高层住宅结构,标准规定上述位移比不应超过1.5。
在周期比方面,标准规定Tt/TIA级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度建筑不应大于0.85。
如果结构不满足上述两个指标要求,应采取有效措施增强结构扭转刚度。
设置转角窗的高层住宅剪力墙结构分析
设置转角窗的高层住宅剪力墙结构分析摘要:本文首先介绍了设置转角窗的高层住宅剪力墙结构的分析和设计,然后结合具体的事例探讨了详细的分析设计内容。
关键词:转角窗;高层住宅;剪力墙结构;分析设计随着我国经济的发展,在建筑行业中高层建筑的施工屡见不鲜,众所周知,高层建筑的施工相对于其他普通的建筑施工来说具备着很大的难度,尤其是在设置了转角窗的高层住宅内进行剪力墙的相关分析设计时尤其需要我们注意分析设计的质量和科学性。
1设置转角窗的高层住宅剪力墙结构分析设计结构分析一般采用目前国内流行的建科院编制的TAT、SATWE、TBSA计算软件。
对不落地窗结构,如按普通剪力墙开洞方法,即先在平面周边布墙,然后在拐角处开洞,将过梁按连梁对待。
这种方法看起来似乎严格按实际情况输入程序进行计算,但由于程序本身的缺陷,使拐角处自动产生一个小于150mm的短肢剪力墙,平面模型上反映不出来,要观察立面模型才可以发现,容易疏忽。
这个小墙肢作为角窗挑梁自由端一个支点,这与实际情况不符,加上由于该构件太小,是一个超筋构件,结构一受力,即产生破坏给整体计算带来混乱,因而是不可取的。
所以对转角窗上连梁应按普通框架梁考虑,梁高按实际输入,如不落地窗处为1400左右,落地窗处为500左右。
这种计算模型与实际受力情况吻合。
该过梁两个方向均为悬挑构件,梁断面尺寸相同。
当两个方向悬挑长度不相同时,应将长跨作为次梁,短跨作为主梁,有主次关系。
两个方向悬挑长度相差不多时,长跨仍然有悬臂受力可能,在端部也可以认为互为铰接关系。
角窗上连梁参与空间协同计算,其结果应进行复核。
对该处连梁上筋应按悬挑梁进行配筋;同时由于该处连梁又互为支座,梁下部应配置一定数量的底筋。
因为该处连梁在整体作用时,内力可能存在调幅,使梁弯矩按塑性调幅连续梁边跨跨中弯矩,加大悬臂梁下筋时结构刚度有利。
下筋一般不应小于2Φ20。
角窗上连梁在构造上可采取如下措施:①.连梁上筋在墙体内要有一定的延伸长度,一般其应向内延伸不小于1.2~1.5倍转角窗的长度,即在相邻墙体形成暗拖梁,若为短肢剪力墙时,则应延伸至内跨梁。
高层住宅大尺度转角窗结构受力分析和设计要点
高层住宅大尺度转角窗结构受力分析和设计要点摘要:本文主要讨论了房地产行业高层住宅剪力墙结构中大跨度转角飘窗的设计问题。
为了满足住宅户内空间通透性和景观资源利用率的高标准要求,高层豪宅项目普遍设置大尺度的转角飘窗。
设计人员在对大部分设置了转角飘窗的项目进行结构分析时,更多关注整体指标的情况。
然而,随着转角飘窗的悬挑跨度进一步加大,悬挑梁高度进一步降低,悬挑梁内外跨梁面存在较大高差导致支座钢筋无法拉通直锚等情况的出现。
需要设计人员对大尺度转角窗的局部受力情况进行全面分析,以确保结构安全和居住品质。
本文以下两个方面阐述高层住宅剪力墙结构中大跨度转角飘窗位置局部受力情况的分析及设计注意事项:1)悬挑梁柱内弯锚情况。
2)较小梁高下的大跨度转角飘窗舒适度情况。
关键词:高层剪力墙结构;大尺度转角窗;悬挑梁柱内弯锚;结构舒适度验算随着社会经济水平的不断提升,房地产行业已步入新的发展阶段。
在一二线城市的房地产市场中,改善型住宅逐渐成为主流,客户对产品品质的要求也日益提高,这主要体现在对建筑平面和立面的多样化、实用化方面。
为了满足人们对住宅户内空间通透性和景观资源利用率的高标准要求,高层豪宅项目普遍选择在主卧或客厅等位置设置大尺度的转角飘窗。
然而,在结构设计过程中,高层建筑四角的剪力墙作为重要构件,其角部竖向构件远离刚心,离刚心越远的抗侧力构件对整体扭转刚度的贡献越大。
因此,开设转角窗即在剪力墙角部开洞,对结构的整体效应产生一定程度的不利影响,削弱了建筑物角部的刚度,导致角部扭转效应增大,结构的周期和位移也随之增大,同时使角部附近的构件受力更加复杂。
目前,设计人员在对大部分设置了转角飘窗的项目进行结构分析时,更多关注整体指标的情况。
经过多个项目的论证,结构工程师在建筑方案阶段就介入设计,按照规程规定进行设防烈度下地震作用内力分析,并对转角飘窗对结构的削弱情况进行评估。
同时,采取相应的加强措施,通过对相应单体的多遇地震下墙肢偏拉、设防地震下墙肢拉应力、罕遇地震弹塑性分析表明,结构的整体指标是可以满足规程要求的。
高层剪力墙开设角窗的抗震和加强措施
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2 1洞 口两侧墙体 厚度在底部加 强部位不小 于层 高的 1 1 , 它部 . /2其
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高层 剪力墙 结构开设 角窗的抗震分析和加强措施
姜 明 松
( 东 东 营 垦 利 县建 设 局 山 东 山 东营 2 70 5 50)
中 图分 类 号 :U 文献 标 识 码 : 文 章 编 号 :0 9—94 2 0 5 b 0 3 T5 A 10 1 X(0 9) ( )一 13—0 l 轴 线 处 ) 肢 加 长 , 口 由 1O 高 的挑 梁 连 接 , 向 抗 侧 刚 度 随 角 窗 数 墙 洞 .m x
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32 8 . 、 度地震 区增设 角窗对结构 局部有一定影 响 , 仅加 强局部构 件
《8.转角窗》
1.本地大部分地区7 8 度,12层以上不允许,审图不过
2.凹进不宜过大 3.转角窗处不宜做越层 4.支撑转角窗的墙肢为一字型墙时,长度最小8bw且1.5倍悬挑长度 5.窗口暗柱长度3bw且600
在角部墙体开洞,与角部墙体不开洞的剪力墙结构相比,结构整体效应影响颇大,结构的抗侧力刚度、自振周期、地震作用等均 有不同程度的差异。
角部墙体开洞的剪力墙结构,其外墙内力明显増大,开洞的角部各构件扭转效应明显,特别是洞口处的连梁,需配置抗扭钢筋。 设计时应注意加强外墙的刚度及配筋。
对角部墙体开洞的剪力墙结构,开洞连梁的跨度及截面高度的大小对邻近构件内力的影响也不容忽视,应注意调整开洞连梁的跨 高比,使设计尽可能经济合理。
结合工程设计实践,体会有以下几点: 1 非抗震设计和6°、7°、8°抗震设计ห้องสมุดไป่ตู้A级高度高层建筑,在设置转角窗时,应符合下列要求:
1) 洞口应上下对齐,洞口宽度不宜过大,连梁高度不宜过小; 2) 洞口附近应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙,宜采用“T”、“L”、槽型等截面形状的墙体,且墙厚宜适当加大,角窗洞边 的暗柱宜按约束边缘构件设计,其截面尺寸宜适当加大,配筋宜适当加强; 3) 转角处楼板宜局部加厚,配筋宜适当加大,并宜配置双向双层的直通受力钢筋。必要时可于转角处板内设置连接两侧墙体的暗 梁或角部附加斜向钢筋。 4) 若内角墙体开洞,楼板凹进尺寸不应过深,否则应在角部设置拉梁。 5) 结构电算时,转角梁的负弯矩调幅系数、扭矩折减系数应取1.0。 2 设置转角窗的高层住宅剪力墙结构不宜再设置跃层单元。 3 B级高度和9°抗震设计的A级高度高层建筑在角部剪力墙体上开设转角窗应慎重,要进行专门研究。 工程住宅较多的采用了拐角阳台,这对剪力墙结构抗震及为不利,为此采取以下加墙措施:a.在两墙间设折线连梁(应按双悬挑梁 复算);b.加强墙端暗柱配筋,特别是箍筋;c.加厚此房间的板厚,并采用双层双向配筋;d.在板内配置斜向暗梁;在下认为:板加厚、 双层双向、设置暗梁几个措施选择其一即可。
浅谈高层建筑转角窗结构设计
浅谈高层建筑转角窗结构设计摘要:随着近年房地产行业的迅猛发展以及人们对住房功能要求的逐年提高,建筑在追求更好视野的同时也给结构设计带来了不少挑战,本文研究了高层建筑转角窗结构对结构整体的影响、设计的方法及构造措施,仅供参考。
关键词:高层建筑;结构;转角窗从建筑物整体抗震概念来说,建筑物角部是保证结构整体性的重要关键部位,在地震作用下,建筑物发生平动、扭转和弯曲变形,位于建筑物角部的结构构件受力较为复杂,其安全性又直接影响建筑物角部甚至整体建筑的抗倒塌能力,近年来在更多的建筑中,为了取得最佳景观,不惜在建筑的四角通过设置转角窗把角部墙体取消,代之以角部交叉连梁连接,这将使角部附近的构件受力更加复杂并削弱了结构的整体性,尤其是对高层结构抗震更是不利。
1.建筑外墙设置转角窗的不利因素1.1转角窗的设置对剪力墙结构高层住宅抗震总体不利,建筑物角部是结构抗震的薄弱部位,地震时,角部构件内力较大,应力集中,受力复杂。
1.2外墙角部墙体取消后,相邻外墙墙肢的剪力、弯矩也都将明显增大,若内外墙等厚,则此时外墙的地震力要大得多。
1.3转角部位墙体取消后,其梁处于悬臂状态,悬臂梁受到较大剪力,且梁的扭转效应明显。
1.4由于转角窗的设置,楼板在转角部位无竖向构件的有力约束,只能靠角窗上梁的横向约束,又由于该梁实为悬挑梁,故对角部楼板的约束相对较弱。
当高层建筑核心筒稍有偏置,或建筑总体布置明显不对称时,楼板会因水平力偏心而受扭,此时转角部位的楼板扭转应力集中,变形会很大,严重时会挤坏脱落。
1.5转角梁大多高于楼板兼做窗下墙,施工时一般分两次,楼板以下部分随同下层墙体混凝土浇筑,楼板以上部分随本层墙体混凝土浇筑,施工缝处若处理不好,梁支撑强度不够或过早拆除,或过早承受较大荷载,会使两部分梁不能同时工作,严重时会开裂,破坏结构。
2. 抗震设计时,高层建筑设置转角窗的限制条件抗震设防烈度为9度的剪力墙结构和B级高度的高层剪力墙结构不应在外墙开设角窗。
高层剪力墙住宅转角窗处结构设计与分析
近几年, 随着国民经济的不断增长和城市化进 程的推进, 人们对住宅的要求越来越高, 布局合理, 采光通风好, 视野开阔的户型备受人们青睐, 转角窗 的设置则尤为突出, 这样受力复杂的角部墙肢, 由于 转角窗的设置而被去掉, 因此地震时转角窗处的构 件受力便更加复杂, 致使结构的抗震性能有所降低, 本文结合实际工程的几种方案进行结构分析 , 给出 相关的看法和解决措施。
其余剪力墙。由于该结构下半部分的结构特点 ( 基 本上是关于结构平面中心 Y 轴对称, 内力也呈现轴 对称关系) , 故取左半部分为研究对象, 例如方案 1 , A 、 B 、 C 、 D a 、 b 、 c 中 墙肢 和连梁 构成了一榀腹板开 J、 K、 L 和连梁 h、 i、 j 墙肢 I、 洞剪力墙 ( 沿 X 方向 ) , 构成了一榀翼缘开洞剪力墙 ( 沿 Y 方向 ) 。 在 X 方 向地震作用下, 两种方案的底层部分墙肢、 连梁内力 表 4, 两种方案底层部分墙体的底部弯 依次见表 2 、
0705 收稿日期:2011作者简介:周文凯( 1984 - ) , 男, 湖北咸宁人, 硕士, 主要从事高层结 构抗震研究。 E - mail: zhouwenkai1984@ sina. com
2012 No. 6
周文凯, 等: 高层剪力墙住宅转角窗处结构设计与分析
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图1
各种方案结构平面布置
表1
方 案 1 2 3 4
各种方案的力学模型及构件尺寸
方 案 5 6 7 8 角部开洞情况 洞口宽度 / m 连梁高度 / m 1. 2 开洞 1. 8 0. 4 开洞 2. 1 0. 4 开洞 2. 4 0. 9 开洞 2. 4
1
转角窗的设置对结构的影响
就墙肢平面布置来讲, 由于角部外墙远离刚心,
高层建筑中如何优化转角窗结构设计的分析
高层建筑中如何优化转角窗结构设计的分析社会经济的快速发展带来了建筑行业的繁荣,城市的高层建筑越来越多,人们对建筑的造型要求也越来越高。
为了满足人们个性化的需求,越来越多的建筑设计师开始在转角窗上下功夫,设计出满足人们需求的新颖独特的转角窗。
本文简要分析转角窗结构设计对整体建筑结构的影响,并提出优化高层建筑转角窗结构设计的措施。
标签:转角窗;高层建筑;设计;影响因素;措施随着人们生活水平的提高,人们对住宅的功能要求越来越高,尤其是建筑的立面效果和采光通风条件的要求,而转角窗就是顺应这种潮流而产生的。
目前在高层建筑中常见的转角窗有两种,即:落地转角窗和有窗台的非落地转角窗。
转角窗具有视野广阔、采光条件良好的优点,但是,其设计又给建筑结构设计带来了一定的难度,尤其不利于高层建筑抗震性能的提高。
1 转角窗设计对整体建筑结构的影响建筑的角部是施工的关键点,也是质量控制的关键部位,一般设置了“L”形剪力墙。
而设置转角窗之后,建筑的角部结构设计就发生了一定程度的变化,角部附近的构件受力情况更加复杂,不利于提高建筑物的抗震性能。
在高层建筑设计中,设置转角窗之后,也就是说在建筑结构的角部墙体开洞,这样就会使建筑的抗震性能和抗扭刚度受到严重影响,出现一丁点差错都有可能给建筑结构带来严重不良影响,甚至有可能出现挤压坍落的情况。
转角窗上的梁为挑梁,楼板在转角窗处没有竖向构件的可靠约束,只有角部挑梁的横向约束,且约束力较小。
当发生地震时,由于转角窗部位的楼板扭转应力集中,所以极容易发生变形现象,严重时就会出现挤压坍塌的情况。
而且,设置转角窗之后,同一个房间的楼板约束力也是不一致的,这样就会对建筑的整体结构抗震性能产生一定的影响。
总而言之,转角窗的设计虽然给高层建筑物带来了新颖独特的造型结构,带来了良好的通风采光条件,但是却不利于建筑结构抗震性能的提高。
而高层建筑的质量和安全性往往又关乎众多老百姓的正常生活和生命财产安全。
高层剪力墙住宅转角窗处结构设计与分析
高层剪力墙住宅转角窗处结构设计与分析发表时间:2016-03-22T10:15:03.187Z 来源:《基层建设》2015年26期供稿作者:房先强[导读] 江苏东都建筑设计研究院有限公司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。
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。
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对称 时 , 板会 因水平 向偏 心而受 扭 , 楼 此时转 角处 的扭转 应力 集 中 , 变形 较大 , 甚至会 被挤 坏塌 落. 剪力墙 施工 _ 一般 采用 大模板 , 3 ] 转角 处模板 支护 难度 较大 . 且该处 转 角梁截 面小 , 配筋 多 , 利 于混 不
凝土 的浇 筑和振 捣. 由于转 角梁一 般高 于楼 板兼做 窗下 墙 , 施工 时混凝 土 浇 筑大 多 分两 次 进行 , 板 以 楼
1 转角 窗 的设 置对 结 构 的影 响
就墙肢 平面 布置 而言 , 由于角 部外墙 远离 结构 刚心 , 在结 构 X、 故 y两 பைடு நூலகம்方 向上 均具 有 很 大 的抗 扭
刚度 , 时还是协 调纵横 墙共 同工 作 的的重要 部位 , 到 了调整 整个 结 构设 计 指 标 的关 键作 用 , 角 部 同 起 而
结构 转角处 墙体 开洞后 , 转角 梁处 于受 力性能 不佳 的悬臂 状态 , 承受较 大 的剪 力 、 矩 , 结构 中 其 扭 在 部楼层 尤 为显著 . 由于在转 角处无 有效 的竖 向构件 约束 , 只能靠 转 角窗 上 梁 的水 平 约束 , 因该 梁 的受 又
力本 质为悬 挑梁 , 故转 角处 的楼板 所受 约束较 弱 , 当结 构 的核心 筒 稍有 偏 置 , 或者 结 构 总体 布 置 明显 不
采用 结 构计 算 软 件 S ATWE对表 1所 示 的八 个结 构 模 型进 行 计 算 , 八 个模 型所 受 荷 载基 本 相 这 同 , 面 布置 、 层数 、 平 楼 层高 以及 大部分 构件 几何参 数基 本相 同. 在 转角 处 有 的模 型设 置 了“ ” 剪力 仅 L型
墙 , 的模 型设 置 了交 叉 的转角梁 , 种方 案 的 底 层结 构 平 面 布 置 图和 部 分构 件 尺 寸 如 图 1和 表 1所 有 八
中 图分 类 号 : TU35 5 文献标志码 : A 文 章 编 号 :0 67 3 (0 2 0-2 00 1 0—9 0 2 1 ) 20 1- 7
近 几年 , 随着 国 民经 济 的增 长 和工程技 术 的提高 , 人们 对住 宅 的各 方 面要求 越来越 高 , 布局合 理 , 视
21 0 2年 4月
转 角 窗洞 口对 高层 剪 力 墙 住 宅 结 构 的影 响 与设 计 建 议
王 泽 军 , 文 凯 周
( 安 建 筑 科 技 大 学 土 木 工 程学 院 , 西 西 安 70 5 ) 西 陕 1 0 5
摘
要 : 了研 究 转 角 窗 洞 口对 结 构 整 体 效 应及 局部 构件 受 力 的影 响 , 为 以工 程 中 常 见 的 住 宅 结 构 平 面 布 置 形
下部 分随 下层墙 体一起 浇筑 , 楼板 以上 部分 随本层 一起 浇 筑 , 施 工缝 处 理 不好 , 的 强度 还 未 达 到就 若 梁 拆模 , 较早承 受较 大荷载 , 或 会使 两部 分梁不 能协 同工 作 , 重时会 开裂 , 严 破坏 整体 结构 的受力 性能 .
2 实例 的电算结果 与分析
野开阔, 采光 通风好 的户 型备 受人们 所喜 爱 , 角窗 的设置 则较 为突 出 , 转 这样 抗震 很重要 的角部墙 肢 , 由
于转角 窗 的设 置 而被减 掉 , 因此在地 震作用 时 转角 窗处 的构件受 力便 特别 复杂 , 对于结 构 的抗震 更为 不
利. 文结合 实 际工程 , 本 通过 改变一 些参数 进行 结构 对 比分 析 , 出相 关 的看法 和解决措 施 . 给
墙体 开洞后 , 结构 的抗震 性 能会减 弱 , 别是对 结构 抗扭 刚度 的影 响 ( 易 形成 “ 转 不 规则 ” 特 极 扭 的平 面 类
型) 且 很 可能超 过《 . 抗规 》1 . . [ 3 4 3条 , 高规 》 . . ] 和《 I3 4 5条 的位移 比与 周期 比限值 . 2
移在增大 , 基底反力在减小 , 角处受力构件 的内力明显增大 , 转 在结构 中间楼层变化尤为显著. 依据 分析 结果 ,
并 结 合 以往 工 程 经 验 , 对 该 种 结 构 的 薄 弱 部 分 , 出一 些 设 计 建 议 , 以后 工程 设 计 提 供 参 考 . 针 给 为 关键词 : 高层 住 宅 ; 力墙 结构 ; 角 窗 ; 剪 转 内力 分 析 ; 构设 计 结
第 2 期
王 泽 军 等 : 角 窗 洞 口对 高 层 剪 力 墙 住 宅 结 构 的 影 响 与 设 计 建 议 转
21 1
图 1 各 种方 案 结构平 面布 置 图
Fi . S r c u e f o l n o a i usp o a g1 t u t r l r p a f v ro r gr mme o s
示.
收稿 日期 :0 10 —8 2 1 —62
修 改 稿 日期 :0 20 —6 2 1 —32
作 者 简 介 : 泽 军 ( 9 2) 男 , 西 延安 人 , 士 研 究 生 导 师 , 教授 , 级 注 册 结 构 工 程 师 。 要从 事 高层 结 构 抗 震 研 究 王 16 一 , 陕 硕 副 一 主
第4 4卷
第 2期
西 建 科 技 学 学 安 筑 大 报(然 学 ) 自 科 版
J Xi n Unv fAr h & Te h ( tr1 c neE io ) . i.o c . a c . Naua Si e d i e tn
Vo1 4 NO. .4 2 A pr 2 2 . 01
式 为 研 究 对 象 , 用 结 构 计 算 软 件 S TWE, 过变 换 洞 口的大 小 , 结 构 的 自振周 期 、 点 位 移 、 底 反 力 以 采 A 通 对 顶 基
及 角 部 构 件 的 内 力 等 进行 了对 比分 析 . 析 结 果 表 明 : 着 转 角 处 墙 肢 洞 口的 增 大 , 构 的 自振 周 期 和 顶 点 位 分 随 结