关键词：土木工程，结构设计
一、剪力墙结构住宅中转角窗、转角阳台设置问题
剪力墙结构住宅中常常设置转角窗、转角阳台等，单纯的从结构概念的角度来说，设置这些转角窗、转角阳台等破坏了结构的整体性，削弱了结构的抗扭转能力，在海口这种地震烈度为8度半强震区的高层建筑应避免设置转角窗、转角阳台，当结构的扭转效应明显（不考虑偶然偏心时，楼层扭转位移比不小于1.2）时，应限制转角窗、转角阳台的设置。B级高度的房屋不应设置转角窗。但随着人们对建筑美学意识的提高，民用建筑早已不是单纯满足结构安全的冰冷建筑了，转角窗、转角阳台常被要求必须要设置。如此，结构设计师针对必须设置转角窗和转角阳台的工程，应采取局部的加强措施，弥补由于设置转角窗、转角阳台对结构整体性及传力路径的削弱。在此，总结了如下三种加强措施：
（1）在转角窗、转角阳台的上、下楼层应设置梁或暗梁，加强楼板的连接作用，及提高转角窗、转角阳台两侧的墙体稳定性。
（2）转角窗所在的楼层，有条件时应设置边梁（边梁截面宽度不宜过小，宽度不小于墙宽及200mm，截面高度不小于400mm）。楼板应适当加厚，并宜设置双层双向通长配筋。楼板内应设置暗梁或钢筋加强带，加强两转角墙的连接。
（3）转角窗、转角阳台两侧的墙体宜采用整墙肢，避免墙肢开洞，不应采用短肢剪力墙。墙肢宜加厚，并应适当加大墙肢的平面外配筋（建议钢筋直径比计算值提高一个等级，或同比增加钢筋的截面面积），提高墙肢的抗扭转能力、平面外抗弯能力及墙肢的稳定性。当墙肢截面面积过小时，计算中不应考虑该墙肢的作用。
以上三种措施基本都是从结构概念出发，采取的构造加强措施，从具体项目出发计算时，并不能把用计算软件将这些构造措施真实的计算结果反映出来。所以，我们在具体项目的设计计算过程中总结出两种计算方法，第一种常会采取加宽转角窗、转角阳台周边剪力墙平面内截面来提高整体的抗震及看扭转能力，同时也会加宽与其连接的框架梁的宽度来加大整体看扭转能力。第二种方法将转角窗、转角阳台周边的剪力墙设置为剪力墙开洞的形式，增加剪力墙平面内刚度，能够良好的改善扭转情况，例如，在澜港壹号1号楼项目中，在结构计算阶段进行方案必选时，在楼房四角的转角窗采用框架梁连接的形式，第一扭转周期总是位于计算第二周期，采用剪力墙开洞连梁连接的方式计算，扭转情况得到了明显的改善。
二、框剪结构与配置少量剪力墙的框架结构
在钢筋混凝土框架结构的设计过程中，偶尔会采取带有少量剪力墙的框架结构，设置少量的剪力墙并没有改变框架结构的结构体系，带有少量剪力墙的框架结构属于一种特殊的结构形式，但仍是框架结构，一般常常存在下列两种情况时需要设置少量剪力墙：
（1）在多遇地震作用下，当纯框架结构的弹性层间位移角θc不能满足规范要求θc≤550的要求时，通过布置少量剪力墙使结构的弹性层间位移角满足规范θc≥550的要求。在此，设置少量剪力墙的目的在于满足规范对框架结构的位移限值要求，而并不是满足框架-剪力墙结构的位移值要求。如果要满足框架—剪力墙结构的位移的控制标准，则结构体系就应该是框架—剪力墙结构，而不是少量剪力墙的框架结构。
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（2）当纯框架的地震位移满足规范要求，即纯框架结构的弹性层间位移角θc能满足规范θc≥550的要求时，为提高结构的侧向刚度，减小结构在多遇地震作用下的变形，而设置少量钢筋混凝土剪力墙。在这里，设置少量剪力墙的目的在于适当改善框架结构的抗震性能。
在海口市菜篮子公益性大型农副产品批发市场（二期）—仓储项目设计过程中，在结构计算方案选取阶段，首先采取了框架结构形式，项目地点位于8度半的海口市，框架跨度达12米，且楼板承受荷载较大，在控制梁柱截面不再增大的条件下，多次调试均无法达到规范位移的控制范围内。采取少量剪力墙框架结构形式进行对比，根据《建筑抗震设计规范》6.1.3条规定：设置少量抗震墙的框架结构，在规定的水平力作用下，底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％时，其框架的抗震等级应按框架结构确定。少墙框架结构形式，在计算过程中须同时满足框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％与弹性层间位移角θc≥550的要求，在计算过程中发现，为满足位移要求需增加剪力墙设置，但过多的增加剪力墙会使底层框架部分所承担的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的50%，进而需按照剪力墙结构体系来进行指标控制，两个指标此消彼长，较难控制。最后通过计算对比，为保证结构经济合理，最终采取选择适当增加梁柱尺寸与调整特征周期方式通过计算。
三、后浇带的设置问题
在结构设计过程中，经常遇到房屋长度超出规范规定较多的情况，多数情况下我们经常采取伸缩缝的设置来削弱混凝土的温度应力问题，由于伸缩缝的设置需要增加混凝土构件的设置进而增加设计成本和经济成本，所以经常会采取设置后浇带的方式来取代伸缩缝的设置。但是，实际上后浇带的主要作用在于减小施工阶段的结构长度，并不能直接解决温度应力问题。笔者认为，后浇带想达到良好的效果跟其浇筑时机影响很大，总结为以下几点：
（1）混凝土收缩需要相当长的时间才能完成，在其浇筑60天时，大致可以完成收缩量的70%；
（2）沉降后浇带，主要用以消除施工期间建筑物差异沉降对结构的影响，后浇带混凝土与其两侧混凝土的浇筑时间间隔应有足够的保证；
（3）伸缩后浇带，主要用以减少早起混凝土收缩对结构的影响，后浇带的浇筑时间可适当前移；
（4）依据建筑物的使用条件，合理确定后浇带的封带温度，可以减少在使用期间结构的温差，从某种意义上说，可部分地起到减小温度应力的作用。一般情况下，后浇带的封带温度，可按建筑物使用期间最大温差的中间值并适当偏低取值，如建筑物在使用期间的最高温度为35摄氏度，最低温度为-10摄氏度，则封带温度可取10摄氏度。环境温度上升时，混凝土受压，而环境温度下降时，则混凝土受拉，故封带温度应适当偏低取值。
座位一个工作十年的结构设计师，深知结构设计专业的艰辛，随着近年间各种新技术的迅速崛起，也让我们感受到了结构设计的任重道远。差之毫厘谬以千里，结构设计的路上容不得半点马虎，只有不断的学习探索才能紧追时代的步伐，让我们与结构设计共同进步，共同翻越座座高山！
参考文献：
[1]<<混凝土结构设计规范>> GB 50010-2010
[2]<<建筑抗震设计规范>> GB 50011-2010(2016年版)
[3]朱炳寅.建筑结构设计问答及分析
[4]李国胜.混凝土结构设计禁忌及实例
论文作者:何达菲
论文发表刊物:《城镇建设》2019年23期
论文发表时间:2020/1/9
标签：转角论文; 结构论文; 剪力墙论文; 框架结构论文; 位移论文; 结构设计论文; 阳台论文; 《城镇建设》2019年23期论文;