井字梁结构设计探讨

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1、井字梁结构设计探讨　　钢筋混凝土井字梁是由钢筋混凝土双向板演变而来的一种结构形式，双向板为受弯构件，当其跨度增大时板厚应也随之增大，但板下部受拉区混凝土一般均不考虑其抗拉能力，拉应力由板下部钢筋承担。因此，我们可设想当双向板跨度较大时，为了减轻板的自重，可将板下受拉区混凝土挖除一部分，让受拉钢筋适当集中在双向相交的几条线上，并适当将它们增高而形成梁，使钢筋与混凝土更经济合理地共同工作，这样就使双向板变为两个方向形成井字式的区格梁板，这两个方向的梁通常为高度相等和不分主次，此即为钢筋混凝土井字梁。　　采用井字梁楼

2、盖的平面结构跨度宜为8~24m，且两向跨度应相等或相近，井字梁楼盖两个方向的跨度如果不等，则一般需控制其长短跨度比不能过大。长跨跨度L1与短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于，如大于小于等于2，则宜在长向跨度中部设大梁，形成两个井字梁体系或采用斜向布置的井字梁，井字梁可按45°对角线斜向布置。　　布置原则　　井字梁梁系布置很关键，它不仅体现井字梁楼盖体系在两个方向的传力关系，也影响周边结构的受力大小。通常梁系布置时应遵从以下布置原则：①优先采用偶数布置。周边环梁受力大小与井字梁的布置关系密切，当井字梁采用偶数

3、布置时，周边支撑环梁受力较合理。②优先采用双向相同的井字布置。双向相同的井字布置是指两方向的梁格间距布置相同和两方向井字梁线刚度相同。论文发表。井字楼盖的荷载能较均匀分配于四周，使周边支撑体系受力均匀，井字结构受力也较合理。　　布置方式　　井式梁板结构的布置方式一般有以下几种：①正式网格梁网格梁的方向与屋盖或楼板矩形平面两边相平行。正向网格梁宜用于长边与短边之比不大于的平面，且长边与短边尺寸越接近越好。②斜向网格梁当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于时，为提高各项梁承受荷载的效率，应将井式梁斜向布置。该布置的

4、结构平面中部双向梁均为等长度等效率，于矩形平面的长度无关。当斜向网格梁用于长边与短边尺寸较接近的情况，平面四角的梁短而刚度大，对长梁起到弹性支承的作用，有利于长边受力。为构造及计算方便，斜向梁的布置应与矩形平面的纵横轴对称，两向梁的交角可以是正交也可以是斜交。论文发表。此外斜向矩形网格对不规则平面也有较大的适应性。③三向网格梁当楼盖或屋盖的平面为三角形或六边形时，可采用三向网格梁。这种布置方式具有空间作用好、刚度大、受力合理、可减小结构高度等优点。论文发表。④设内柱的网格梁当楼盖或屋盖采用设内柱的井式梁时，一般

5、情况沿柱网双向布置主梁，再在主梁网格内布置次梁，主次梁高度可以相等也可以不等。⑤有外伸悬挑的网格梁单跨简支或多跨连续的井式梁板有时可采用有外伸悬挑的网格梁。这种布置方式可减少网格梁的跨中弯矩和挠度。　　截面尺寸的确定　　井字梁截面高度的取值以刚度控制为主，除考虑楼盖的短向跨度和计算荷载大小外，还应考虑其周边支承梁抗扭刚度的影响。两个方向井字梁的高度h应相等，当楼面均布荷载q=6~10kN/m2时，可取井字梁高度h=L/15~L/20，若q>10kN/m2，则可适当增大h值。对于边梁截面高度的选取，应按单跨梁的规

6、定执行，一般可取ｈ=L/8～L/12(L为边梁跨度)。　　梁截面宽度取值与普通梁相同，但因井字梁间距不大，故其剪力一般不会太大，这就为减小梁截面宽度创造了条件。井字梁井格越小，则梁的侧向约束作用就越大，相应的井字梁截面宽度就可较小；反之井格越大，则梁的侧向约束作用就越小，井字梁的截面宽度就应适当增大。通常梁宽取梁高的1/3~1/4，但梁宽不宜小于120mm。　　梁柱截面及区格尺寸确定后可进行计算，根据计算情况，对截面再作适当调整。　　井字梁楼盖的区格划分　　由于井字梁楼盖的受力及变形性质与双向板相似，井字梁本身

7、有受扭成分，故宜将梁距控制在3m以内。两个方向井字梁的间距可以相等，也可以不相等。如果不相等，则要求两个方向的梁间距之比a/b=～。实际设计中应尽量使a/b在～之间为宜，最好按井字梁计算图表中的比值来确定，区格划分应综合考虑建筑和结构受力的要求,。　　井字梁的荷载计算　　《井字梁结构静力计算手册》等各类手册中的荷载值并未包括构件自重，故设计井字梁结构时不能忽视梁自重荷载而仅考虑梁上均布恒载和活载，由于井字梁结构属空间共同受力体系，因此无法简单地将每条井字梁的自重用均匀线荷载按两边支座简支去计算内力，再与梁上均布

8、荷载所引起的内力进行叠加。　　井字梁的内力计算　　井字梁楼盖应根据梁间距大小而采用不同方法进行计算，当梁间距≤时，可近似地按双向板计算，将梁混凝土折算成板的厚度；而当梁间距>时，则应按井字梁计算。井字梁的计算较为复杂，一般作如下假定：不考虑剪力和扭矩的作用；两个方向的梁刚度相等。在实际工程设计中，利用各种结构设计计算手册查用相关计算图表，即可求出井字梁的最大弯矩、剪力和挠度。但要了解与