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1、第40卷第4期建筑结构2010年4月斜放井字梁特性和工程应用夏炎,魏大平(南京市民用建筑设计研究院有限责任公司,南京210006)[摘要]通过几个工程实例对斜放井字梁的应用范围、受力特性和经济效益进行研究分析,认为这种结构形式有较好的结构性能和经济效益,且能适用于长宽比大于115的矩形或椭圆形的平面形状;能充分利用框架柱,形成较好的结构刚度,具备良好的延性和更大的承载潜力。[关键词]斜放井字梁;结构效率;工程实例Characteristicsanddesignexamplesofdiagonalgrid2beamstructuresXiaYan,WeiDaping(Nan
2、jingMunicipalInstituteofCivilArchitectureCo.,Ltd.,Nanjing210006,China)Abstract:Theanalysisoftheapplicationrange,mechanicalbehaviourandeconomicbenefitofthediagonalgrid2beamstructurewascarriedoutaccordingtoseveralprojectcases.Theresultsshowthatthisstructurehavebetterstructuralperformanceand
3、economicbenefit,andissuitabletorectanglewhoselength2widthratioismorethan115orovalplanestructures.Besides,itcanmakefulluseoftheframeworkcolumnstoformthebetterstructuralrigiditywhichperformedwellinductilityandbearingcapacity.Keywords:diagonalgrid2beamstructure;structuralefficiency;projectex
4、ample0前言适用性,且井字梁中的框架梁宜加宽加高。一直以来井字梁因其受力合理且具有良好的建筑原方案采用常规正放井字梁(图2):楼面井字梁效果,在工程中被广为应用。在普通混凝土结构中井横、纵向间距分别约2300,2200mm,考虑建筑要求,梁字梁的经济适用跨度一般在20m以内,适用于各类中截面统一取300×750;考虑埋管,楼板厚取110mm。计小型的公共建筑,其布置形式一般有3种,见图1。算发现井字梁呈主次梁关系,在短方向与框架柱连接的梁配筋、挠度都偏大,不符合构件受力均匀和充分发挥材料受力性能的原则。后改用斜放正交井字梁,板厚不变,梁截面均为350×750,梁间距约
5、4800mm。图1井字梁布置示意图正放井字梁的应用、理论和试验研究均较多,计算[1]方法比较成熟,也可以查图表设计;而其他两种形式因其空间关系复杂故研究较少,计算上一般也仅能基于有限元法通过计算机完成。但在一些特定的建筑条件下,斜放井字梁或三向井字梁都能起到较好的效果。就几个工程实例说明斜放井字梁的结构特点和应用。1工程实例图2工程1的层2～4平面布置示意图111工程1与原方案相比,斜交井字梁可充分利用框架柱的某小学阶梯教室为4层框架结构,楼层恒载作用,梁的总数少,且对边梁要求减小,回避了边梁抗22610kNPm,活载310kNPm。首层层高510m,其他各层扭问题,边梁
6、起到联系作用即可,从而减少材料。缺点层高415m;每层两间阶梯教室,轴线尺寸1312m×是边柱节点钢筋较多,不易锚固,同时要注意斜交井字2110m。矩形平面长短边之比略大于115。文[2]认为梁有明显的主次之分,需设附加箍筋。表1给出了两在这种情况下井字梁应直接和框架柱连接,采取“抗”的手段,在安全性相同的前提下具有较好的经济性和作者简介:夏炎,硕士,工程师,Email:shinexy76@sina.com。66种方案的技术特征对比。两种方案中结构的各项指标均达到规范要求。采用斜放井字梁结构混凝土用量、结构第1振型周期及楼层位移比都比原方案的小,可见采用斜放井字梁方案减少
7、了造价,具有明显的经济优势;同时增加了楼层平面刚度和结构整体刚度。采用斜放井字梁更能适应长宽比大于115的建筑平面。工程1的两种方案对比表1周期梁混凝土一间教室框架梁数纵筋用量箍筋用量最大挠度方案TPs3(不包括周圈梁)33P1用量PmPmPmmm正放1128481230134011175012斜放1125301580131011114015112工程2某办公楼顶层收柱形成会议室,见图3,轴线范围2512m×1810m,建筑要求限制梁高1m。屋顶为不上人22屋面,板厚120mm,附加恒载415kNPm,活载015kNPm。框架
