井字梁结构设计

井字梁结构设计（精选9篇）

井字梁结构设计 第1篇

1 井式梁板结构的布置方式

1.1 正交式网格梁

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1.5的平面, 且长边与短边尺寸越接近越好。

1.2 斜向网格梁

当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于1.5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。

1.3 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。

1.4 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。

1.5 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。

2 井字梁的计算及施工图处理

2.1 井字梁的高度取值

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, 可根据楼盖荷载的大小, 取h=L2/20, 但最小h不得小于短跨跨度1/30。

2.2 井字梁的宽度

梁宽=取梁高1/3 (h较小时) 1/4 (h较大时) , 但梁宽不宜小于120m m。

2.3 井字梁的计算模型

1) 井字梁一般可按简支端计算。2) 井字梁的支承井字梁楼盖四周可以是墙体支承, 也可以是主梁支承。墙体支承的情况是符合计算图表的假定条件:井字梁四边均为简支。当只有主梁支承时, 主梁应有一定的刚度, 以保证其绝对不变形。3) 井字梁和边梁的节点宜采用铰接节点, 但边梁的刚度仍要足够大, 并采取相应的构造措施。若采用刚接节点, 边梁需进行抗扭强度和刚度计算。边梁的截面高度大于或等于井字梁的截面高度, 并最好大于井字梁高度的20%~30%。

2.4 井字梁的区格

1) 由于井字梁楼盖的受力及变形性质与双向板相似, 井字梁本身有受扭成分, 故宜将梁距控制在3m以内。2) 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1.5, 如大于1.5小于等于2, 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。3) 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=1.0~2.0。实际设计中应尽量使a/b在1.0~1.5之间为宜, 最好按井字梁计算图表中的比值来确定, 应综合考虑建筑和结构受力的要求, 一般取值在1.2~3m较为经济, 但不宜超过3.5m。

2.5 井字梁的挠度控制

井字梁的挠度f一般要求f1/250, 要求较高时f1/400。

2.6 井字梁的楼板设计

1) 井字梁的楼板井字梁现浇楼板按双向板计算, 不考虑井字梁的变形, 即假定双向板支承在不动支座上。双向板的最小板厚为80m m, 且应大于等于板较小边长的1/40。2) 当井字梁与柱子采取“避”的方式时, 由于井字梁避开了柱位, 靠近柱位的区格板需另作加强处理。

2.7 井字梁的配筋

井字梁的配筋和一般梁的配筋基本上要求相同。

2.8 井字梁支座设计

1) 井字梁的支承井字梁楼盖四周可以是墙体支承, 也可以是主梁支承。当是主梁支承时, 边梁刚度要足够大, 边梁高度最好比井字梁高度的大出20%~30%。2) 当井字梁周边有柱位时, 可调整井字梁间距以避开柱位, 靠近柱位的区格板需作加强处理, 若无法避开, 则可设计成大小井字梁相嵌的结构形式。当井字梁与柱子采取“避”的方式, 调整井字梁间距以避开柱位;避免在井字梁与柱子相连处井字梁的支座配筋计算结果容易出现的超限情况;减少梁柱节点在荷载作用下, 由于两者刚度相差悬殊而成为受力薄弱点以致首先破坏, 由于井字梁避开了柱位, 靠近柱位的区格板需另作加强处理。当井字梁与柱子采取“抗”的方法, 把与柱子相连的井字梁设计成大井字梁, 其余小井字梁套在其中, 形成大小井字梁相嵌的结构形式, 使楼面荷载从小井字梁传递至大井字梁, 再到柱子。以上两种方法中, 我个人推荐大家使用“避”的方法。3) 与柱连接的井字梁或边梁按框架梁考虑, 必须满足抗震受力 (抗弯、抗剪及抗扭) 要求和有关构造要求。梁截面尺寸不够时, 梁高不变, 可适当加大梁宽。4) 对于边梁截面高度的选取, 应按单跨梁的规定执行, 一般可取h=L/8~L/12 (L为边梁跨度) 。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。5) 在边梁内应按计算配置附加的抗扭纵筋和箍筋, 以满足边梁的延性和裂缝宽度限制要求。6) 在节点两边, 边梁要增设附加吊筋或吊箍, 将交叉梁的全部支座反力传到边梁的受压区;在楼面梁端部需加密箍筋。

2.9 其它

1) 井字梁最大扭矩的位置, 一般情况下四角处梁端扭矩较大, 其范围约为跨度的1/4~1/5。建议在此范围内适当加强抗扭措施。

2) 井字梁楼盖的混凝土强度等级不应低于C20。为了避免和减小楼盖混凝土的收缩裂缝, 混凝土的强度等级不宜太高。

3 结语

井字梁结构属于复杂的空间受力体系, 并且其一般跨度较大, 该种结构形式能够在保证建筑安全的前提下提高建筑空间, 因此得到广泛运用, 但由于其结构复杂, 所以在设计过程中对于经常出现的问题应谨慎对待, 严格按照规范进行设计才能保证最终设计成果质量。

摘要：井字梁结构在实际工程中的应用非常广泛, 但在设计中经常会出现一些不太合理的现象, 本文结合工程实际, 对井字梁结构的设计提出一些建议及做法, 以供大家参考。

关键词：井字梁,设计,应用

参考文献

[1]包福还.井字梁结构静力计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999.

井字梁设计的有关规定 第2篇

1、井字梁与柱子采取“避”的方式，调整井字梁间距以避开柱位；避免在井字梁与柱子相连处井字梁的支 座配筋计算结果容易出现的超限情况；减少梁柱节点在荷载作用下，由于两者刚度相差悬殊而成为受力薄弱点以致首先破坏，由于井字梁避开了柱位，靠近柱位的区格板需另作加强处理。

2、"井字梁与柱子采取“抗”的方法，把与柱子相连的井字梁设计成大井字梁，其余小井字梁套在其中，形成大小井字梁相嵌的结构形式，使楼面荷载从小井字梁传递至大井字梁，再到柱子。

3、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。

4、由于井字梁楼盖的受力及变形性质与双向板相似，井字梁本身有受扭成分，故宜将梁距控制在3m以内。

5、井字梁一般可按简支端计算。

6、当井字梁周边有柱位时，可调整井字梁间距以避开柱位，靠近柱位的区格板需作加强处理，若无法避开，则可设计成大小井字梁相嵌的结构形式。

7、钢筋混凝土井字梁是从钢筋混凝土双向板演变而来的一种结构形式。双向板是受弯构件，当其跨度增加时，相应板厚也随之加大。但板的下部受拉区的混凝土一般都不考虑它起作用，受拉主要靠下部钢筋承担。因此，在双向板的跨度较大时，为了减轻板的自重，我们可以把板的下部受拉区的混凝土挖掉一部分，让受拉 钢筋适当集中在几条线上，使钢筋与混凝土更加经济、合理地共同工作。这样双向板就变成为在两个方向形成井字式的区格梁，这两个方向的梁通常是等高的，不分主次梁，一般称这种双向梁为井字梁(或网格梁)。

8、井字梁的支承井字梁楼盖四周可以是墙体支承，也可以是主梁支承。墙体支承的情况是符合计算图表的假定 条件：井字梁四边均为简支。当只有主梁支承时，主梁应有一定的刚度，以保证其绝对不变形。

9、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1.5，如大于1.5小于等于2，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。

10、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=1.0~2.0。实际设计中应尽量使a/b在1.0~1.5之间为宜，最好按井字梁计算图表中的比值来确定，应综合考虑建筑和结构受力的要求,一般取值在1

2～3ｍ较为经济,但不宜超过3.5ｍ。

11、两个方向井字梁的高度h应相等，可根据楼盖荷载的大小，取h=L2/20,但最小h不得小于短跨跨度1/30.12、梁宽=取梁高1/3（h较小时）1/4（h较大时），但梁宽不宜小于120mm。

13、井字梁的挠度f一般要求f≤1/250，要求较高时f≤1/400。

14、井字梁的楼板井字梁现浇楼板按双向板计算，不考虑井字梁的变形，即假定双向板支承在不动支座上。双 向板的最小板厚为80mm，且应大于等于板较小边长的1/40。

15、井字梁的配筋井字梁的配筋和一般梁的配筋基本上要求相同。但在设计中必须注意以下几点：

a.在两个方向梁交点的格点处，短跨度方向梁下面的纵向受拉钢筋应放在长跨度方向梁下面的纵向受拉钢 筋的下面，这与双向板的配筋方向相同。

b.在两个方向梁交点的格点处不能看成是梁的一般支座，而是梁的弹性支座，梁只有在两端支承处的两个 支座。因此，两个方向的梁在布筋时，梁下面的纵向受拉钢筋不能在格点处断开，而应直通两端支座。钢筋不够长时，必须采用焊接，其焊接质量必须符合有关规范要求。C.由于两个方向的梁并非主、次梁 结构，所以两个方向的梁在格点处不必设附加横向钢筋。但是在格点处，两个方向的梁在其上部应配置适量的构造负钢筋，不宜少于2根Ф12，以防在荷载不均匀分布时可能产生的负弯矩，这种负钢筋一般 相当于其下部纵向受拉钢筋的1/3。

16、井字梁楼盖的混凝土强度等级不应低于Ｃ20。为了避免和减小楼盖混凝土的收缩裂缝,混凝土的强度等级不 宜太高。

17、井字梁和边梁的节点宜采用铰接节点,但边梁的刚度仍要足够大,并采取相应的构造措施。若采用刚接节点, 边梁需进行抗扭强度和刚度计算。边梁的截面高度大于或等于井字梁的截面高度,并最好大于井字梁高度的 20%～30%。

18、与柱连接的井字梁或边梁按框架梁考虑,必须满足抗震受力(抗弯、抗剪及抗扭)要求和有关构造要求。梁截 面尺寸不够时,梁高不变,可适当加大梁宽。

19、对于边梁截面高度的选取,应按单跨梁的规定执行,一般可取ｈ=Ｌ/8～Ｌ/12(Ｌ为边梁跨度)。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。

20、在边梁内应按计算配置附加的抗扭纵筋和箍筋,以满足边梁的延性和裂缝宽度限制要求。

21、在节点两边, 边梁要增设附加吊筋或吊箍,将交叉梁的全部支座反力传到边梁的受压区;在楼面梁端部(一倍梁高的范围)需加密箍筋,且不少于Φ8@100。

钢筋混凝土井字梁楼盖的分析和设计 第3篇

【关键词】钢筋混凝土；井字梁楼盖；分析；设计

引言

建筑工程体系中，利用钢筋混凝土井字梁作为楼盖形式，能够使得建筑工程自身的质量、稳定性等有所提升，并且还能够在一定程度上使得钢材的使用量大幅度减少，进而达到降低工程建造成本的目的。但是就我国目前实际利用钢筋混凝土井字梁楼盖结构进行施工的相关情况来看，其中的施工难度较大，必须要和工程的实际情况相结合，才能够使得井字梁结构质量有所保障。下文主要这呢对钢筋混凝土井字梁楼盖的分析以及设计措施进行了全面详细的探讨。

一、钢筋混凝土井字梁的平面布置方式

就目前的钢筋混凝土井字梁结构施工的实际情况而言，其可以分为了五种平面布置方式。

1.1正交井字梁

通常情况下，采用正交井字梁平面布置时，正交井字梁的方向应该与建筑的楼盖的矩形平面平行，而且对正交井字梁的边长也有一定的限度，通常其长边和短边的长度应该尽量接近。

1.2斜交井字梁

在建筑工程中，如果楼盖的矩形平面的长边比短边的长度大许多时，为了提高建筑工程的质量和强度，通常会采用斜交井字梁平面布置方式。采用斜交井字梁进行钢筋混凝土井字梁平面布置时，由于平面教的井字梁长度短和刚度过大，对中部长井字梁起到弹性支承的作用，从而有利于长边受力。为使计算更加的方便，必须要求构造的科学性，并且斜交井字梁的布置也应该和楼盖的矩形平面纵横轴相互对称，两个方向的梁的交角可以是正交也可以是45度对角线斜交。因而斜交井字梁对不规则的屋盖或楼盖平面有较大的适应性。

1.3三向井字梁

当楼盖或屋盖的平面为三角形或六边形时，可采用三向井字梁。这种布置方式具有空间作用好、受力合理、刚度大、可减小结构高度等优点。

1.4设有内柱的井字梁

在建筑工程中如果楼盖或应用设有内柱的井字梁时，通常可以采用柱网双向布置主梁的方式，然后在主梁网格内进行次梁的布置，并且主次梁高度不仅可以相等而且还可以不等。

1.5设有外伸悬挑部分的井字梁

单跨简支或多跨连续的井字梁有时可设有外伸悬挑部分。该种布置方式可减少井字梁的跨中弯矩和挠度。

某车站站房建筑面积2519平方米，为3层框架结构，其中附属办公房屋为3层，候车大厅为9米高的单层建筑。在进行候车大厅的屋盖结构设计时，为保证建筑物的内部使用空间、节约造价，经过对各种方案的比较分析，最终决定采用正交钢筋混凝土井字梁屋盖。

二、井字梁楼盖的构造要求

2.1井字梁楼盖执行施工措施的过程中，其平面上所呈现出的相关跨度，应当要严格的控制在8m-24m的范围内，同时，两向跨度位置在相近的情况下，也最好做到相等，并且对于钢筋混凝土井字梁楼盖中所存在的正交井字梁盖进行设置的过程中，其梁盖所呈现出的短边长度、长边长度要尽可能的保持相同，如果说差异较大，那么就应当要针对长边采取大梁加设的措施，来使得井字梁楼盖能够形成较为完善的井字梁体系。

2.2井字梁楼盖中区格尺寸的取值应综合考虑建筑和结构受力的要求，一般为1.2m～3m较为经济，且a/b≈1。

2.3井字梁、支承边梁中所存在的相交节点中，应当要采取铰接节点的措施，其边梁所呈现出的刚度性能也要保持与设计参数想复合，同时使用对应的结构构造措施；如果说使用刚接节点，那么在这一环境下的边梁就必须要执行抗扭强度、刚度上的精确计算，并且要保证边梁的相关界面高度是超过井字梁20%-30%左右。

2.4和柱体进行连接的边梁、井字梁应当要严格的依据框架形式加以考虑，进而最大限度的满足结构体系本身的构造要求、受力要求，如果说梁截面本身存在着一定的不足，那么梁高也应当要保持在适度的范围内，同时对梁宽进行增加。

2.5实例分析

某商場大厅的屋盖面积约519平方米，横向4跨，纵向3跨，柱网尺寸为6000mm×7200mm。经过方案比较，确定该井字梁按柱网尺寸的一半布置，梁跨度分别为24.0m和21.6m，梁距分别为3.0m和3.6m，梁截面尺寸为350mm×1100mm，板厚为h=100mm。为了加强整个屋盖结构的整体性，沿四周柱间设置了400mm×1350mm的边框梁，一方面对井字梁起支座作用，一方面对整个屋盖起拉结和约束作用。

混凝土强度等级采用C30，经过计算得知，在井字梁相交的节点处剪力均有突变值，其值随梁跨的减小而增大，反之，随梁跨的增大而减小，这种现象说明，在井字梁体系中存在着相互支撑的作用，在遵守变形协调的前提下，线刚度大的短跨梁所承担的荷载大于线刚度小的长跨梁所承担的荷载，最终使各梁的支座反力趋于一致。

三、钢筋混凝土井字梁的配筋构造要求

井字梁中所存在的配筋实际上和传统形式的配筋之间所存在的差异性并不大，都可以采取计算的方式，来对于抗扭、抗剪、抗弯的钢筋进行确定。但是在计算设计的过程中，就必须要对于以下几个方面引起足够的重视：

3.1在不同方向上的井字梁交叉节点，本身不能够直接作为一般性的支座来使用，在这其中的交叉节点本身是属于梁的弹性支座，并且处在井字梁两端支撑位置的梁，才是支座。因此，在执行井字梁配筋设计的过程中，就必须要最多撒限度的保证受拉钢筋能够直接贯穿于井字梁的两个支座位置之中。如果说受拉钢筋本身所呈现出的长度并不充足，那么就必须要利用焊接的方式来让钢筋增长到足够的长度，同时其焊接技术也必须要保证与焊接标准相符合。

3.2由于井字梁楼盖中两个方向上的梁，都没有明确的主、次梁结构划分，那么在这两个梁相交位置上的节点，就无需进行横向钢筋设置。但是其节点位置上，纵横梁上部位置就必须要进行一定数量的负筋构造，并且构造的参数不低于2Ф12，如此一来，便能够切实有效的避免出现负弯矩现象的可能性。通常情况下，通过这方面措施来加设的负筋面积，大约相当于下部纵向受拉钢筋的1/3。

3.3在井字梁楼盖相交位置的节点之上，跨度本身较短的梁结构下部纵向位置中所存在的受拉钢筋，应当要直接放置在跨度较长的下部梁位置受拉钢筋的底部，同时其钢筋还应当要保证是处在梁端一倍高度左右，也就是说，两个方向的箍筋参数都不能够低于Φ8@100。

四、结束语

综上所述，在我国建筑工程体系中，钢筋混凝土井字梁楼盖结构属于一种较为常见的结构形式，建筑工程在施工的过程中对于该结构形式加以应用，不单能够使得建筑结构效率得以提升，其建筑工程的施工成本也能够得以降低，所带来的经济效益十分明显。因此，在未来建筑工程体系发展的过程中，应当要对于钢筋井字梁楼盖施工进行不断的完善和发展，这对于建筑行业的发展带来了较大的益处。

参考文献

[1]吴昊凡.井字梁设计体会与分析[J].建材与装饰(下旬刊),2012(05)

[2]何雁.井字梁楼盖体系设计方法[J].科技风,2012(05)

关于井字梁结构设计的研究 第4篇

关键词：井字梁,双向受力,截面尺寸

引言

在工业与民用建筑的结构设计中, 井字梁结构体系以其受力和布置方式的合理性被结构设计人员广泛的应用。井字梁结构设计的合理性直接影响工程的造价, 为保证整体结构的安全性经济性与耐久性, 就要求结构设计人员必须在整体设计的思路中掌握井字梁的结构计算特点, 设计原则, 结构布置等一些知识。关于井字梁设计上的详细规定笔者做了如下的总结。

1 井字梁结构的计算特点

钢筋混凝土井字梁是从钢筋混凝土双向板演变而来的一种结构形式, 双向板是一种受弯构件, 当其跨度大时也要求板的厚度相应的增大, 又因混凝土板下部的拉应力主要由布于板下部的钢筋来承担, 所以当双向板厚度较大时, 为减小自重就把下部受拉区的混凝土去掉一些, 形成钢筋混凝土网格状的梁即井字梁。

井字梁双向的梁通常是等高的, 不分主次梁, 各向梁协同工作, 共同承担和分配楼面荷载, 具有良好的空间整体性能。比一般梁板结构具有较大跨高比, 较适用于受层高限制且要求大跨度的建筑, 能形成规则的梁格。

2 井字梁结构的设计原则

在设计中, 如果井字梁楼盖两个方向的跨度不等, 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1.5, 如大于1.5小于等于2, 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。梁格间距的确定一般是根据建筑上的要求和具体的结构平面尺寸确定, 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。由于井字梁楼盖的受力及变形性质与双向板相似, 井字梁本身有受扭成分, 故宜将梁距控制在2~3m较为经济。井字梁一般可按简支端计算。同时还应综合考虑刚度和经济指标要求。井字梁最大扭矩的位置, 一般情况下四角处梁端扭矩较大, 其范围约为跨度的1/4~1/5。建议在此范围内适当加强抗扭措施。一般的混凝土框架梁截面宽度不宜小于200mm, 由于井字梁结构纵横方向梁能起到侧面相互约束作用, 使得梁截面宽度较小时, 也不会发生侧向失稳破坏。因此井字梁截面宽度尺寸可比普通梁截面宽度小一些。通常井字梁宽度b取1/3 (h较小时) 1/4 (h较大时) , 但梁宽不宜小于120mm。两个方向的井字梁的高度h应相等, 一般常用的井字梁截面高度为跨度的1/20~1/15, 当结构在两个方向的跨度不一样时, 取短跨跨度。井字梁楼盖的混凝土强度等级不应低于C20。为了避免和减小楼盖混凝土的收缩裂缝, 混凝土的强度等级不宜太高。井字梁的挠度f一般要求f1/250, 要求较高时f1/400。井字梁和边梁的节点宜采用铰接节点, 但边梁的刚度仍要足够大, 并采取相应的构造措施。若采用刚接节点, 边梁需进行抗扭强度和刚度计算。边梁的截面高度大于或等于井字梁的截面高度, 并最好大于井字梁高度的20%~30%。对于边梁截面高度的选取, 应按单跨梁的规定执行, 一般可取h=L/8~L/12 (L为边梁跨度) 。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。

3 井字梁结构的布置

梁格布置形式有:正放井字梁、斜放井字梁等。根据结构师确定的方案进行选择, 从而达到安全经济美观的目的。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1.5的平面, 且长边与短边尺寸越接近越好, 当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于1.5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井字梁布置很关键, 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。故优先采用偶数且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。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。

4 井字梁结构设计中的注意事项

井字梁中两个方向的梁并非主、次梁结构, 所以两个方向的梁在格点处不必设附加横向钢筋。但是在格点处, 两个方向的梁在其上部应配置适量的构造负钢筋, 不宜少于2根Ф12, 以防在荷载不均匀分布时可能产生的负弯矩, 这种负钢筋一般相当于其下部纵向受拉钢筋的1/3。两个方向梁交点的格点处不能看成是梁的一般支座, 而是梁的弹性支座, 梁只有在两端支承处的两个支座。因此, 两个方向的梁在布筋时, 梁下面的纵向受拉钢筋不能在格点处断开, 而应直通两端支座。短跨度方向梁下面的纵向受拉钢筋应放在长跨度方向梁下面的纵向受拉钢筋的下面, 这与双向板的配筋方同。钢筋不够长时, 必须采用焊接, 其焊接质量必须符合有关规范要求。

综上所述, 由于井字梁结构受力复杂, 内力和变形计算是通过双向交叉梁间的变形协同来实现的, 且一般多为超静定结构, 因此结构设计过程中应掌握井字梁结构各方面的相关知识, 相信随工程实践的不断丰富, 井字梁在结构设计上会越来越被广泛的应用。

参考文献

[1]《建筑结构静力计算手册》编写组。建筑结构静力计算手册 (第二版) .中国建筑工业出版社, 1998年9月.

建筑结构中井字梁设计技术研究 第5篇

就其构成来看, 现浇井式楼盖包括交叉梁格和双向板, 整个楼盖的形状十分像大型双向楼板。与现浇单向板肋形楼盖不同的是, 它的两个方向的梁截面高度相等, 并不存在着主梁和次梁, 所有的梁处于同样重要的地位, 并且对于楼板传来的荷载, 这些梁是同样承受荷载的。与现浇双向板肋形楼盖也存在着不同, 主要表现为:在梁的交叉处不设柱, 梁格的间距比较小, 并且是双向受力的。正因为如此, 它能够跨越的空间也就比较大。梁的截面尺寸大小不一, 有的比较大, 有的较小。工程建设的应用表明, 高跨比在1/20~1/18之间, 不仅能够较为明显的提高楼盖的净空高度, 外形也比较美观, 深受工程建设者和居民的喜爱, 还能比较容易的满足天棚装饰的要求。不过在工程建设实践中, 梁的数量较多, 增长的总长度比较明显, 因而其造价也就相对较高, 这在一定程度上限制了其运用与推广, 也是将来工程建设中所要解决的重要问题。

二、井字梁楼盖的布置

(1) 梁格的布置形式。对于梁格的布置来说, 井字梁楼盖的布置主要有两种方式, 一种是正交正放, 另一种是正交斜放。在工程建设的实际工作中, 运用得较为广泛的是正交正方的方案。长跨跨度和短跨跨度之间的比需要控制在1.5之内, 如果大于1.5的话, 最好在长向跨度中部设置大梁, 通常可以将其设置成两个井字梁体系, 或者采用斜向布置的井字梁, 按照45度的对角线进行斜向布置。

(2) 做好井字梁楼盖的布置工作。在布置井字梁楼盖的时候, 为了达到更好的效果, 其四边适宜设墙, 这样做的目的是, 能够使得小梁都支持在竖向位移甚微的支点。但是, 如果在实际工作中, 出现不能设墙的情况, 也可以做大梁, 不过, 如果这样的话, 必须保证其具有很大的刚度。如果楼盖两个方向的跨度出现不相等的情况, 这种情况是允许的, 但是需要注意控制其长短跨度比, 不能出现过大的情况。对于两个方向井字梁的间距, 可以进行灵活处理, 既可以相等, 也可以不相等。如果出现的是不相等的情况, 那么对于两个方向梁间距的必需要做好控制工作, 一般应该将其控制在1.0~1.5之间, 对于梁的取值一般需要将其控制在1~3 m之间, 最大不能超过3.5 m, 还需要对结构的受力情况进行全面考虑。在两个方向井字梁高度取值的时候, 需要根据楼盖荷载的情况进行, 一般取L2/20, 最小不得小于短跨跨度的1/30。从工程建设实际情况来看, 梁宽需要大于120 mm, 一般取梁高的1/3, 挠度要求为≦1/250, 楼板按照双向板进行计算, 双向板的最小厚度为80 mm, 并且需要大于等于板较小边长的1/40。

三、井字梁楼盖的计算分析

在楼板计算的时候, 对于交叉梁变形对其内力的影响, 一般是不做任何考虑的, 可以按照四边支承的双向板计算。楼盖井字梁是高次超静定结构, 其内力的计算十分复杂, 手工计算的方法难以求解, 往往需要借助电算才能求解。在采用手算的时候, 一般有以下两种切实可行的办法。

(1) 按照双向板的计算方法。如果梁的间距比较小的话, 在计算梁的内力的时候, 可以根据双向板的原理进行。对于井字梁来说, 其两个方向的间距分别为a和b, 四边则简支于墙上。根据通过楼盖中心部位O点, 采取双向的中间梁挠度相等的条件, 可以计算出荷载的分配值。如果楼盖四边为简支, 计算出中间梁荷载的分配值, 沿La和Lb方向跨中弯矩:Ma中=1/8qala2;Mb中=1/8qblb2;然后再计算出La和Lb中的跨中弯矩和支座剪力。

(2) 按照高次超静定网格梁的计算方法。为了使楼盖计算变得简单, 可以采取以下策略:在计算板的时候, 对于梁的变位对内力的影响, 我们可以忽略, 对于连续板来说, 除了支承在墙上的为简支边, 其余所有的都为固定边。在对网格梁进行计算的时候, 对于板的连续性对内力可能造成的影响, 一般可以忽略。在对网格梁的内力进行分析的时候, 对于扭矩和剪力的影响, 我们可以忽略不予考虑。在对以上的相关情况进行全面假定之后, 为了计算其内力, 可以采用力法方法进行。

四、井字梁楼盖配筋的设计技巧

配筋设计是井字梁设计的重要组成部分, 为了做好该项工作, 保证设计质量和设计效果, 根据工程建设的实际情况, 在设计的时候需要掌握以下相关技巧。

(1) 钢筋放置的技巧。对于井字梁来说, 它存在着两个方向的梁相交的情况, 为了保证设计和施工效果, 对于相交部分, 正确布置梁钢筋是十分重要的。对于梁的有效高度来说, 在两个方向的相交处, 在放置钢筋的时候, 对于短跨度梁下部钢筋, 应该放置在长跨度梁下部钢筋的下方。这样一来, 能够保证短跨度梁的有效高度, 有利于施工建设和保证施工质量。

(2) 在设置配筋的时候, 需要明确支座的位置。在井字梁, 只有两端支承处的支座, 而相交节点则不能看作支承支座。因此, 在对底部钢筋进行配置的时候, 在相交梁节点处, 不允许底部钢筋出现断开的情况, 将底部钢筋两端支座必须拉通。

(3) 不需要设计有附加横向钢筋。在设计主次梁钢筋的时候, 往往需要设计附加横向钢筋, 但是在设计井字梁的时候, 不应该出现同样的错误。在井字梁, 并不存在着主梁和次梁, 因而在设计的时候, 对于附加横向钢筋不需要做任何考虑。然而, 为了抵抗不均匀荷载所产生的负弯矩, 在梁相交处的梁上部, 需要设计构造面筋, 一般来说, 配置不少于底部钢筋的1/3, 面筋配置不宜少于2根。

五、井字梁楼盖设计要点分析

如果是设计跨度较大的井字梁, 挠度计算是其中比较突出的问题。为了做好挠度计算工作, 在设计梁施工图之前, 计算挠度的时候先要形成连续梁。具体方法如下:对于连续梁和和其他梁相交的节点处, 如果恒载弯矩<0, 并且为峰值点, 我们应当将此节点作为梁的一个支座, 否则就没有支座, 这种认为和处理方式在大多数情况下是正确的。然而, 如果是井字梁, 采用这种方法进行判断的话, 计算出的挠度误差往往会比较大。为了改变这种情况, 可以参考SATWE挠度计算的结果, 采用弹性刚度, 是在恒+活的作用下的结果, 注意采用准永久组合, 并进行换算。对于井字梁楼盖来说, 采用该方案所得出的计算结果更为准确, 在设计的时候需要考虑。即采用放大弹性挠度的方式, 在进行计算的时候, 放大系数可以取Ec Ic/B, B可以取最大弯矩截面的长期刚度, 直接查询挠度计算书可以得知。

六、结语

井字梁的出现和运用是建筑结构设计发展的必然结果, 它具有多方面的优势和特点, 其受力合理, 为工程建设提供更为广阔的空间, 并且造型美观, 结构合理, 将来在工程建设中必将会得到更为广泛的运用。文章主要结合井字梁设计和工程建设运用的实际情况, 分析了设计中需要注意的相关问题, 介绍了相关的技术与策略, 以期能够为提高井字梁设计水平, 在工程建设中进一步推广和运用井字梁发挥借鉴指导作用。

参考文献

[1]孟肖邦.对建筑结构中井字梁设计技术的分析[J].世界华商经济年鉴, 2012 (12) .

[2]赵艳华.混凝土井字梁结构设计分析[J].吉林画报.新视界, 2012 (3) .

[3]王岗.建筑结构中井字梁设计技术探索[J].科技与企业, 2012 (17) .

[4]贡伟丽.浅谈钢筋混凝井字梁的设计[J].石河子科技, 2010 (2) .

井字梁设计的若干问题及特点 第6篇

钢筋混凝土井字梁以其独特的结构布置方式与其合理的受力特性,在大空间建筑楼盖中得到了广泛的应用。其主要优点有:(1)具有较大的跨高比,对于层高受限的大跨度建筑具有广泛的适用性。(2)能减轻结构自重,具有显著的经济效益。(3)造型美观,能提供美观的天棚。

1 井字梁结构的一般布置原则

1.1 梁格间距的确定

梁格间距通常取跨度的1/12~1/6,且不应超过4m,梁格方向梁格间距之比宜为1.0~1.5,且不应大于2,如在1.5~2之间,宜在长向跨中部设大梁,形成两个井字梁体系或采用斜向布置的井字梁。

1.2 井字梁截面高度与宽度的选择

常用的井字梁截面高度为结构短跨跨度的1/20~1/15,且不得小于短跨跨度的1/30,梁宽取梁高的1/4~1/3,且不宜小于120mm。

1.3 井字梁梁系布置

两方向的梁格间距宜相同,两方向井字梁线刚度宜相同。

1.4 井字梁间楼板

按双向板计算,不考虑井字梁的变形,即假定双向板支承在不动支座上。双向板的最小板厚为80mm,且应不小于板较小边长的1/45(单跨板)或1/50(双跨板)。

1.5 井字梁边梁

井字梁和支承边梁的相交节点宜采用铰接节点,边梁刚度应足够大,并采取相应的构造措施,若采用刚接节点,则边梁需进行抗扭强度的刚度计算,边梁的截面高度宜比井字梁高出20%~30%。

2 井字梁布置的受力规律

⑴通过改变边梁的刚度,可以调整两方向连接在框架柱上和支撑在边梁上的井字梁内力分配关系。

⑵通过调整与框架柱相连和与边梁相连的各井字梁截面尺寸,可以改变各井字梁之间的内力分配关系。

⑶通过减小与框架柱相连的井字梁端部尺寸,可以有效降低井字梁的端部弯矩和框架柱的柱端弯矩。

3 井字梁计算与配筋

3.1 井字梁的内力计算

井字梁楼盖属高次超静定结构,根据梁间距大小而采用不同方法进行计算。当梁间距不大于1.25m时,可近似地按双向板计算,将梁混凝土折算成板的厚度;而当梁间距大于1.25m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:(1)不考虑剪力和扭矩的作用;(2)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。

3.2 井字梁的配筋

井字梁的配筋要求与普通梁基本相同,但在设计中必须注意以下几点:(1)在两个方向梁交点的格点处,短跨方向梁下纵向受拉钢筋应放在长跨向梁下纵向受拉钢筋的下面,与双向板的配筋方向相同;(2)两个方向梁交点的格点应看作梁的弹性支座而非一般支座,故布筋时梁下纵向受拉钢筋不能在格点处断开,而应直通至井字梁各自端支座。当钢筋长度不足时,必须采用焊接,其质量必须符合有关规范要求;(3)由于两个方向的梁并非主、次梁结构,梁格点处不必设附加横向钢筋,但在格点处两方向的梁上则应配适量的构造负筋,且不宜少于2φ12和其下部纵向受拉钢筋面积的1/3。

论中国传统建筑之魂

黄智清

原始人类从最简单的“上栋下宇,以遮风雨”,到后来的繁华的、庞大的建筑,究竟蕴含了什么?

中国传统建筑是中国文化的产物,融于中国“易学”的大系统之中。“易学”中的阴阳观念、人伦礼制、天伦道德等是贯穿于建筑发展进化的“魂”。这种文化之“魂”,归结起来,就叫“天人合一”。

“天人合一”易学的思维,在自然灾害,如地震、洪流、台风等威胁人类生存的时候,中国历代不断“仰观天文,下察地理”,努力通过实践、思考和感悟,建立人与自然的因地制宜、协调发展的理想信念,造就了中国五千年文明史,体现在大江南北各具特色的城市风貌、城市特点。

所谓“天道自然”、“天人合一”在建筑上所体现的究竟是什么?

⑴天人皆物:天与人都是物,形态相殊,本质则一。

(汕头大学)

⑵人效法天:以顺应自然,并模拟自然来改造自然。

⑶天人调谐:不破坏自然,择地势以成其势,具有生态平衡自觉性行动。

建筑不是“住人的机器”,建筑是结构表达观点的科学之艺术,在中国古代,这叫“宅与人相扶”。建筑物应象植物一样,是地面上一个基本和谐的要素,从属于自然环境,从地里长出来,迎着太阳。这种建筑,满足人的生存环境、和谐大自然环境。大自然环境同时又反衬了建筑,成为大自然环境中的一道风景,叫做和谐。

国人思维习惯中,追求“顺其自然”,这也可以称为中国建筑文化上的传统。古先哲“仰观天文,下察地理,近取储身,远取储物”,通过不断的实践,不断的修正,不断的感悟,认识到人与自然和社会基本关系的认识体系,即“天人合一”体系。

“天道自然”终究能为人们所揭示并利用,老子“道

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4 设计中应注意的几个问题

4.1 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,再与梁上均布荷载所引起的内力进行叠加。

4.2 井字梁支座处反力

在井字梁结构设计中,某些设计人员计算井字梁支座处反力时往往仅将该梁最大剪力作为井字梁支座处反力,而忽略了周边板的三角形或梯形荷载。事实上它们引起的反力与梁最大剪力相比是不能忽略的。在基础设计特别是采用浅基时,这部分荷载对基础的影响更大,并在很大程度上影响基础的安全性。

4.3 井字梁支点附加筋和支座负筋

若井字梁结构设计和受力条件合理,则在交叉点处一个方向的梁向另一方向的梁传递的荷载为P=kqab(k为荷载传递系数,k<1)。当井格尺寸a=b=1.5m,荷载q=10N/m2时,则P<22.5k N,可见在井格梁交叉点处没有必要设置吊筋来承担井字梁之间所传递的集中荷载,但应保证在井字梁交叉处外梁侧设置箍筋。

在井字梁支座为简支且承受均布荷载的情况下,井字梁不需专门设置受力负筋,因矩形井字梁结构边界长宽比在一定范围内,其上部为受压区,下部为受拉区。虽然存在一个方向的梁向另一方向的梁传递荷载的情况,但两个方向的梁并无严格意义上的主次梁之分。对于井字梁结构的设置,更应体现其整体受力的特点,就像四边简支的双向受力构件,只需按一定要求在两个方向的梁底配置受拉钢筋,上部配置架立筋即可。●

参考文献

[1]GB50010--2002,混凝土结构设计规范[S];

[2]范小元,井字梁的计算与设计[J]山西建筑,2007,33;

钢筋混凝土井字梁楼盖的分析和设计 第7篇

1 井字梁结构的平面布置形式

1.1 正交井字梁

井字梁的方向与屋盖或楼板矩形平面两边相平行。正交井字梁宜用于长边与短边之比不大于1.5的平面,且长边与短边尺寸越接近越好。

1.2 斜交井字梁

当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于1.5时,为提高各项梁承受荷载的效率,应将井字梁斜向布置。该布置的结构平面中部双向梁均为等长度等效率,与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时,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。此外斜向矩形网格对不规则平面也有较大的适应性。

1.3 三向井字梁

当楼盖或屋盖的平面为三角形或六边形时,可采用三向井字梁。这种布置方式具有空间作用好、刚度大、受力合理、可减少结构高度等优点。

1.4 设内柱的井字梁

当楼盖或屋盖采用设内柱的井字梁时,一般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。

1.5 有外伸悬挑的井字梁

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井字梁的跨中弯矩和挠度。

2 井字梁结构的构造要求

2.1 井字梁平面尺寸

采用井字梁楼盖的平面结构跨度宜为8 m～24 m,两向跨度应相等或相近,对于正交井字梁楼盖,长向跨度与短向跨度的比值不应大于1.5,否则应在长向上加设大梁而形成两个井字梁体系,或采用斜交网格的井字梁体系。

2.2 井字梁梁格尺寸

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=1.0～2.0,实际设计中应综合考虑建筑和结构受力要求,尽量使a/b在1.0～1.5之间为宜。井字梁的间距一般控制在1.2 m～3 m较为经济,但不宜超过3.5 m。

2.3 井字梁的高度

井字梁两个方向的高度h应相等,这样不仅使井字梁不分主次,而且建筑上也很美观。井字梁结构体系比主次梁结构体系工作有利,梁高较小,其高度可依据荷载、跨度的大小,取短跨跨度的1/16～1/20,具体取值见表1。

2.4 井字梁的宽度

井字梁梁宽取梁高的1/3～1/4,当h较小时用1/3,当h较大时用1/4,且梁宽不宜小于120 mm。

2.5 井字梁的挠度

井字梁的挠度取值可按如下规定:一般要求时,挠度不大于1/250;较高要求时,挠度不大于1/400。

3 井字梁结构分析和设计中的常见问题

3.1 井字梁与柱子的连接

井字梁与柱子的连接可采用“抗”或“避”的方法。“抗”的方法是把与柱子相连的井字梁设计成大井字梁,其余小井字梁嵌套其中,形成大小井字梁相嵌的结构形式,使楼面荷载从小井字梁传递至大井字梁,再到柱子。“避”的方法为调整井字梁间距以避开柱位,这种方法可避免在井字梁与柱子相连处,梁、柱计算结果容易出现的超限情况,减少梁柱节点在荷载作用下,由于两者刚度相差悬殊而成为受力薄弱点以致首先破坏的概率。

3.2 井字梁与周边支撑的连接

井字梁楼盖四周可以是墙体支撑,也可以是主梁支撑。当只有主梁时,井字梁和边梁的节点宜采用铰接节点,但边梁的刚度仍要足够大,并采取相应的构造措施。若采用刚接节点,边梁需进行抗扭强度和刚度计算。边梁的截面高度应按框架梁的规定取1/8～1/12,并最好大于井字梁高度的20%～30%。

3.3 井字梁的配筋

井字梁的配筋计算与一般的T形截面梁相同。但应注意的是,井字梁只有端承处两个支座,井字梁相交格点不是一般梁的支座,而是互为支撑的弹性支座,因此下部的钢筋不能断开,当钢筋不够长时,应采用焊接,其焊接质量应满足有关规范要求。由于梁截面等高,梁内纵向钢筋相互交叉,在梁相交的格点处,当两方向梁的有效高度不同时,短向梁的钢筋应设置在长向梁的受力钢筋下面。格点处的梁顶,两个方向的梁应各设置不小于梁底纵向钢筋数量1/3的纵向构造筋,以承受因荷载不均匀引起的负弯矩。这点对活荷载较大的楼面尤其重要,有设计人员认为此处弯矩为0,只需用架立钢筋与梁端纵筋搭接150 mm,则将可能产生因荷载不均匀引起的负弯矩作用下的结构性裂缝。

4 工程实例分析

某健身中心的屋盖面积约360 m2,横向2跨,纵向2跨,柱网尺寸为9 m×10 m,中间无柱。设计时首先考虑井字梁按柱网尺寸的1/4布置,梁跨度分别为18 m和20 m,梁距分别为2.25 m和2.5 m。首先考虑中间井字梁与柱连接,采用的是大井字梁中嵌套小井字梁的结构体系。由计算得知,与中间柱子连接的节点梁、柱弯矩很大,梁、柱子配筋超限。如要完全满足计算结果的要求,则必须加大梁柱断面尺寸,而这样导致无法满足建筑室内净空的要求。该井字梁方案经修改,平面布置见图1。

该方案调整井字梁间距以避开柱位,避免了井字梁与柱相连及井字梁的支座配筋计算结果容易超限的情况,避免了梁柱节点在荷载作用下两者刚度相差悬殊而成为受力薄弱点以致首先破坏。最终选定井字梁高度为400 mm×1 100 mm。由计算结果得知,跨中的内力及配筋分布均匀,弯矩、位移变化趋势平缓,处于整体受力状态,最大竖向弹性位移为29.59 mm,满足使用要求。

5 结语

钢筋混凝土井字梁楼盖以其诸多优点,在有大空间要求的工程中得到了十分广泛的应用。但在设计过程中,设计人员一定要理解其力学特点,注重构造要求,灵活合理的进行结构布置才能取得好的效果。

摘要：介绍了钢筋混凝土井字梁是从双向板演变而来的一种结构形式,结合设计实践,从井字梁的结构布置形式、构造要求出发探讨了井字梁分析和设计中的一些问题,实践证明钢筋混凝土井字梁楼盖在有大空间要求的工程中应用是可行的。

关键词：井字梁,梁板结构,设计

参考文献

[1]包福还.井字梁结构机理计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1989.

[2]GB50010-2002,钢筋混凝土设计规范[S].

关于井字梁设计中常见问题的分析 第8篇

钢筋混凝土井字梁是从双向板演变而来的一种结构形式。双向板是受弯构件,当其跨度增加时,相应板厚也随之加大。但板下部受拉区的混凝土一般都不考虑它起作用,受拉主要靠下部钢筋承担。因此,当双向板的跨度较大时,为了减轻板的自重,把板的下部受拉区混凝土挖掉一部分,让受拉钢筋集中在几条线上,使钢筋和混凝土更加经济、合理地共同工作。这样双向板就成为在两个方向形成井字式的区格梁,这两个方向的梁通常是等高的,不分主次梁,一般称其为井字梁(或网格梁)。

1 井式梁板结构的布置方式

井式梁板结构的布置一般有5种,分别进行说明。

1.1 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1.5的平面,且长边与短边尺寸越接近越好。

1.2 斜向网格梁

当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于1.5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。此外斜向矩形网格对不规则平面也有较大的适应性。

1.3 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、可减少结构高度等优点。

1.4 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。

1.5 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。

2 井式梁板结构计算和施工图处理的示例分析

井式梁板的计算,由于其两个方向梁交点的格点非梁的一般支座,而是弹性支座,所以通常采用电算和查表结合的方式来计算,而井式梁板结构的布置决定了计算结果,由计算结果可以判别结构布置的合理性。

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与计算荷载的大小外,还应考虑其周边支撑梁抗扭刚度的影响。某工程在布置井字梁时,考虑板厚80,上人屋面,确定梁高hL2/20 (L2为短跨跨度),取h=750,取梁宽b=240。由于井字梁楼盖的受力及变形性质与双向板相似,井字梁本身有受扭成分,故宜将梁距控制在3m以内。某工程中L1/L21.5(某某工程L1=L2=14.4m),考虑到经济因素,两道井字梁之间的轴线距离宜控制在2〜3m,开始时取2.4m,中间两道井字梁与柱子连接。其计算结果,该梁支座配筋较大,柱子配筋超限,要满足计算结果要求,该梁柱断面与配筋均很大。这种“抗”的方式不太经济合理,而且这种方式与计算图表的简化模型和结果均无法统一。换一种思维方式,与柱子采取“避”,其布置如图1。

此时,调整井字梁间距以避开柱位,避免了井字梁与柱相连及井字梁的支座配筋计算结果容易超限情况,减少梁柱节点在荷载作用下两者刚度相差悬殊而成为受力薄弱点以致首先破坏。计算结果也验证了这一点,井格梁与柱的配筋均较为合适,并满足计算图表的简化模型及计算结果。

井字梁楼盖四周可以是墙体支撑,也可以是主梁支撑。当只有主梁时应有一定的刚度,以保证其绝对不变形。此时边梁刚度和扭矩较大,其截面高度按单跨梁规定L/8〜L/12,取较大值L/9,即800mm;其梁宽因考虑布置四肢箍,扩大至350,并增加厂抗扭纵筋,因边梁受力纵筋不大,故经济性尚可。两个方向梁交点的格点不是一般梁的支座,而是梁的弹性支座,梁只有端承处两个支座,因此下部的筋不断开,钢筋不够长时,应采用焊接,其焊接质量应满足有关规范要求。由于两个方向梁并非主次梁结构,所以两个方向梁在格点处不必设附加横向钢筋,但在支点处,两个方向的梁在其上应配置适量构造负筋(一般不少于2φ12),以防在荷载不均匀分布时产生负弯矩,施工图中取其下部纵向受拉钢筋的1,3。在两个方向梁交点的格点处,一般短跨度方向梁下面的纵向受拉钢筋应放在长跨度梁受拉钢筋的下面,这与双向板的配筋方向相同。本某工程两个方向等跨,施工时可视现场情况确定。据规范井字梁混凝土强度等级应大于C20,但为了避免和减小楼盖的收缩裂缝,混凝土强度等级不宜过高,本某工程考虑施工方便,取其它部分相同强度C30。在节点两边,边梁增加附设吊筋和吊箍,将交叉梁的全部支座反力传到边梁的受压区;在楼面梁端部(一倍梁高范围内)需加密箍筋,且不少于φ8@200。另外,考虑扭矩较大,靠近柱的区格板作了加强处理,而井字梁最大扭矩位置出现在四角处梁端,约为跨度的1/5〜1/4,此范围亦采取了抗扭措施。

3 并字梁设计中要注意的问题

3.1 井字梁之平面尺寸

当井字梁楼盖两个方向的跨度不等时,设短跨度为,长跨度为则需控制其长短跨度比:最好是L2/L11.5,若L2/L1>1.5时,则应用斜向布置的井字梁,井字梁斜向布置后,对角线板跨相等,梁高自然一致。

3.2 井字梁的间距

井字梁两个方向的间距尽可能相等,这样比较美观。如间距相等有困难,间距的比也不要太大,这里设两个方向的间距分别为a、b,a与b的比值应尽量接近于1,以不大于a/b=1.5为佳。且梁的间距不应大于4m,大于4m则板跨加大,就不够经济了。

3.3 井字梁的高度

井字梁两个方向的高度h应相等,这样不仅使井字梁不分主次,而且建筑上也很美观。其高度依据荷载的大小、跨度的大小,取短跨度的h=L左右。但高度h的最小取值不得小于短跨跨度的击。笔者提供一些确定高度h的值(见表1)。

注:表中L为短跨跨度

3.4 井字梁的宽度

(1)捣制井字梁,梁宽b取梁高h的,当h较小时用,当h较大时间用。

(2)预制井字梁,梁宽b取梁高h的,当h较小时用,当h较大时用。

3.5 井字梁的挠度

井字梁的挠度取值应接如下规定:一般要求时,挠度fL/250:较高要求时,挠度fL/400。

3.6 井字梁的楼板

井字梁的楼板按双向板计算,不考虑井字梁的变形,即假定双向板四边支承在不动支座上其板厚的确定应遵循下述原则:最小板厚为80mm,且应大于等于板较小边长的其中用于单跨板,用于多跨板。

4 结语

井字梁从平面布置、截面选取、查表计算、建模电算到最后梁的配筋及施工图处理,都与我们选取的结构布置型式有关。所以在设计过程中要注意结构布置型式的选择.

摘要：钢筋混凝土井字梁是从双向板演变而来的一种结构形式，在当代建筑中应用的越来越广，本人结合设计实践对井字梁设计中的问题提出自己的看法．

井字梁结构设计 第9篇

井字梁是指不分主次、相互交叉、高度相当、且呈井字型的梁, 而文中分析的井字梁主要是由钢筋混凝土双向板演化而形成的一种新型结构形式, 即钢筋混凝土井字梁结构, 井字梁结构是一种空间内力结构体系, 在双向板建筑受弯构件的跨度增大时, 双向板自身的厚度和自重也会相应增加, 这就使得双向板下部的受拉区域的混凝土受到较大的拉裂而易于出现裂缝现象, 降低了混凝土结构的抗压能力, 因而, 在双向板跨度增大时, 为了减轻板的自重, 可以将双向板下部受拉区域混凝土结构的部分混凝土挖掉, 同时将受拉钢筋布置在双向交线上, 使得钢筋与混凝土紧密结合, 提高混凝土结构稳定性, 是建筑结构设计方案更加经济合理。

2 井字梁结构的设计要点

2.1 井字梁结构设计须遵循的原则

首先, 当井字梁结构周围有柱位时, 需要设计人员通过调整井字梁的间距来避开柱位, 同时还应该对靠近柱位的区格板进行加固处理, 在无法安全避开柱位的情形下可以将井字梁结构设计成大小井字梁相嵌的井字梁结构形式;其次, 在当井字梁楼盖两个方向的跨度不相等的情形下, 要确保楼盖井字梁结构两个方向的长短跨度控制在合理范围内, 且要求其跨度不能太大, 为了确保井字梁结构的楼盖具有足够的稳定性, 可以在楼盖长向跨度中不布置大梁, 以此来形成两个井字梁结构体系, 也可以按对角线呈45°的位置采用斜向布置方式来布置井字梁;此外, 在计算和确定粱间距和区隔板间距时, 要结合建筑工程设计方案要求和具体的结构设计标准与平面尺寸, 充分考虑到梁板梁板结构的刚度和经济合理性, 一般将梁板间距控制在梁跨度的112~16范围内, 且不超过4m, 另外还应该考虑到与柱连接的井字梁或边缘梁, 确保建筑结构具有足够的抗震能力、抗弯承载能力与抗剪能力、抗扭能力, 尤其是在计算和确定井字梁界面尺寸时应该确保截面尺寸符合建筑工程设计要求, 当井字梁截面尺寸不足时可在不改变梁高的情况下, 可以适当增加井字梁的宽度;最后, 为了确保井字梁结构和整个建筑结构具有足够的抗扭能力, 在计算和确定井字梁扭矩时可选取最大值, 尤其要确保井字梁死角梁端的扭矩值较大, 一般可将两端扭矩控制在梁跨度的1/4~1/5范围内, 同时也可在梁端扭矩合理范围内再采取抗扭措施, 从而提升梁结构和建筑整体结构的抗扭能力, 确保建筑整体结构的稳定性。

2.2 井字梁截面尺寸的计算

在计算和确定混凝土井字梁结构截面尺寸时, 首先, 先按照框架梁形式来确定井字梁截面宽度, 一般设计的梁截面宽度不小于200mm, 另外, 在钢筋混凝土结构中, 由于井字梁结构的梁会降低混凝土结构侧向发生变相的可能性, 在减小井字梁截面宽度时可以避免发生侧向变形, 防止确保梁侧向的稳定性, 因而, 可以将井字梁界面宽度尺寸高于普通梁界面宽度, 这样可以防止梁侧向发生变形现象;其次, 在计算和确定井字梁两个方向的梁高时应该是不分主次梁, 且使两个方向的井字梁高度相等, 同时确保梁高在梁截面宽度的120~115范围内, 但确定的梁界面宽度不能小于120mm;此外, 关于井字梁和边梁的节点, 最好采用铰接节点, 同时对边梁采取有效的加固措施, 使边梁具有足够强大的刚度, 另外, 在采用刚接节点时还应该计算和确定边梁的扭矩, 确保边梁具有足够强的抗扭能力和刚度。

2.3 井字梁结构的布置

(1) 由于井字梁结构是一种空间内力结构, 因而井字梁结构的布置关系到建筑楼盖结构在两个方向的传力, 也影响到楼盖结构周边结构的受力情况, 因而, 在布置井字梁结构时要遵循以下原则:首先, 由于井字梁结构的布置关系到井字梁周边结构的受力情况, 因而做好采用偶数来布置井字梁, 这样可以使梁周边结构的受力均衡与合理其次, 最好按照双向相同的井字型来布置井字梁, 这种双向相同的井字梁布置不仅要求两个方向的梁格间距相同, 而且还要求两个方向的井字梁线的刚度相同, 这样来布置井字梁可以确保建筑楼盖结构体系具有强大的支撑力, 使井字梁楼盖结构四周的荷载均匀, 也是井字梁楼盖结构周边的支撑结构体系受力均衡, 这样就体现出井字梁结构四角受力均匀、合理。

(2) 在布置井字梁时不仅要求遵循以下的原则, 还应该了解和掌握布置井字梁结构常用的布置方式:首先, 可以采用正向网格梁的布置方式来布置井字梁结构, 正向网格梁可以在房屋过楼板矩形场边与短边之比小于1.5的平面上进行井字梁结构的布置作业, 在按照正向网格梁形式来布置井字梁结构时, 将网格梁的布置方向与建筑物的房屋结构、楼盖结构与楼板矩形平面两边的方向在同一水平面上, 这样可以确保井字梁结构的稳定性;其次, 可以采用斜向网格梁来布置井字梁结构, 在房屋结构或楼板矩形平面上长边与短边的必大于1.5的情形下, 可以按照斜向网格梁形式来布置井字梁, 这样可以提高建筑各项梁结构的荷载承受力, 从而提升建筑整体结构的承载力和稳定性;此外, 还可以三向网格梁形式来布置井字梁, 在房屋结构或楼板矩形呈三角形或六边形的时候, 可以按照三向网格梁形式来布置井字梁。这样不仅可以使建筑各项梁结构的受力均匀、合理, 增加建筑工程的施工空间, 增强建筑结构的刚度和强度, 而且还能够减小井字梁结构的高度, 降低工程造价;最后, 在单跨简支或多连续梁板结构的建筑来说, 可以按照有外伸悬挑的网格梁形式来布置井字梁, 这样可以有效减小网格梁跨中弯矩, 极大提升房屋、梁板的抗弯能力。

3 井字梁结构设计在民用建筑混凝土结构中的应用

3.1 钢筋混凝土井字梁结构的特点

由于现代民用建筑主要采用的是钢筋混凝土, 因而在应用井字梁结构时可以采用钢筋混凝土井字梁结构, 这样可以提升钢筋混凝土房屋、梁板与楼盖等结构的稳定性。钢筋混凝土井字梁结构是井字梁结构在钢筋混凝土双向板演化而形成的一种新型结构形式, 钢筋混井字梁结构是一种交叉梁, 而作为一种双向受力构架, 钢筋混凝土井字梁能够减小梁高, 扩大建筑空间范围, 增加建筑工程的施工面积, 使得建筑物外观很美, 而在设计钢筋混凝土井字梁结构时最重要的环节是梁截面宽度与尺寸的计算、钢筋混凝土井字梁结构平面布置、配筋等, 其中在平面布置上可以结合建筑施工设计要求来选择适宜的正向网格梁、双向网格梁、以及三向网格梁、具有外伸悬挑的网格梁等布置形式来布置钢筋混凝土井字梁结构, 而钢筋混凝土井字梁结构的梁界面宽度要尽可能减小, 这样可以提高井字梁纵横方向梁对侧向的约束作用, 从而避免侧向发生变形, 防止钢筋混凝土结构发生侧向变形等不良现象。

3.2 钢筋混凝土井字梁结构设计中须注意的事项

随着钢筋混凝土井字梁结构在房屋建筑中普遍应用, 在钢筋混凝土井字梁结构设计和实施中出现钢筋混凝土裂缝现象, 因而需要采取必要的裂缝控制措施, 优化井字梁结构的设计方案, 首先, 在设计环节, 要确保井字梁结构具有足够强大的刚度、强度, 要保证井字梁的配筋符合建筑工程施工要求, 同时使井字梁截面宽度尺寸不能要小, 并且在边梁外配置数量足够的现浇板负筋;其次, 要采取有效的裂缝控制措施, 要优化混凝土配合比来形成优质的混凝土, 为了提高混凝土结构的稳定性, 要加强混凝土振捣和保温措施, 避免房屋建筑混凝土结构受到外界恶劣天气的影响, 从而可以防止混凝土发生裂缝现象, 提高房屋建筑混凝土结构的稳定性与性能。

4 结论

综上所述, 钢筋混凝土井字梁结构已经普遍应用到民用房屋建筑工程中, 这种井字梁结构增加了房屋的内部空间, 提高了建筑梁板结构性能, 因而建筑结构设计人员应该结合井字梁结构的特点与设计要求, 依据民用建筑工程的施工规模, 综合考虑井字梁的荷载情况、配筋等多方面来优化钢筋混凝土井字梁结构设计方案, 有效避免出现混凝土裂缝现象。

摘要：针对井字梁结构的特点、设计要点, 对民用建筑中钢筋混凝土井字梁结构的特点, 以及钢筋混凝土井字梁结构设计在民用建筑应用中注意的事项, 从而确保钢筋混凝土井字梁结构的设计方案经济合理, 保证井字梁结构施工质量。

关键词：民用建筑,井字梁结构设计,应用

参考文献

[1]李立军.民用建筑结构设计初探[J].才智, 2013, 5 (12) :288.