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井字梁的計算及施工圖處理

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1.井字梁與柱子采取“避”的方式,調(diào)整井字梁間距以避開柱位;避免在井

字梁與柱子相連處

井字梁的支座配筋計算結(jié)果容易出現(xiàn)的超限情況;減少梁柱節(jié)點在荷載作用下,

由于兩者剛度相差

懸殊而成為受力薄弱點以致首先破壞,由于井字梁避開了柱位,靠近柱位的區(qū)

格板需另作加強處理。

2.〃井字梁與柱子采取“抗”的方法,把與柱子相連的井字梁設(shè)計成大井字

梁,其余小井字梁套

在其中,形成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式,使樓面荷載從小井字梁傳遞至大井

字梁,再到柱子。

3.井字梁截面高度的取值以剛度控制為主,除考慮樓蓋的短向跨度和計算

荷載大小外,還應(yīng)考

慮其周邊支承梁抗扭剛度的影響。

4.由于井字梁樓蓋的受力及變形性質(zhì)與雙向板相似,井字梁本身有受扭成

分,故宜將梁距控制

在3m以內(nèi)。

5.井字梁一般可按簡支端計算。

6.當井字梁周邊有柱位時,可調(diào)整井字梁間距以避開柱位,靠近柱位的區(qū)

格板需作加強處理,

若無法避開,則可設(shè)計成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式。

7、鋼筋混凝土井字梁是從鋼筋混凝土雙向板演變而來的一種結(jié)構(gòu)形式,雙

向板是受彎構(gòu)件,當

其跨度增加時,相應(yīng)我厚也隨之加大。但板的下部受拉區(qū)的混凝土一般都不考

慮它起作用,受拉主

要靠下部鋼筋承擔。因此,在雙向板的跨度較大時,為了減輕板的自重,我們可

以把板的下部受拉區(qū)

的混凝土挖掉一部分,讓受拉鋼筋適當集中在幾條線上,使鋼筋與混凝土更加

經(jīng)濟、合理地共同工

作。這樣雙向板就變成為在兩個方向形成井字式的區(qū)格梁,這兩個方向的梁通常

是等高的,不分主次

梁,一般稱這種雙向梁為井字梁(或網(wǎng)格梁)。

8、井字梁的支承井字梁樓蓋四周可以是墻體支承,也可以是主梁支承,墻

體支承的情況是符合

計算圖表的假定條件:井字梁四邊均為簡支。當只有主梁支承時,主梁應(yīng)有一

定的剛度,以保證其

絕對不變形。

9、井字梁樓蓋兩個方向的跨度如果不等,川一般需控制其長短跨度比不能

過大。長跨跨度L1與

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,宜在長向

跨度中部設(shè)大梁,形成兩個

井字梁體系或采用斜向布置的井字梁,井字梁可按45°對角線斜向布置。

10、兩個方向井字梁的間距可以相等,也可以不相等。如果不相等,則要求

兩個方向的梁間距之

比a/b=l.(T2.()o實際設(shè)計中應(yīng)盡量使a/b在1.01.5之間為宜,最好按井字

梁計算圖表中的比值來確

定,應(yīng)綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)受力的要求,一般取值在1

2?3m較為經(jīng)濟,但不宜超過3.5m。

11.兩個方向井字梁的高度h應(yīng)相等,可根據(jù)樓蓋荷載的大小,取h=L2/20,

但最小h不得小于短跨

跨度1/30.

12.梁寬二取梁高1/3(h較小時)1/4(h較大時),但梁寬不宜小于120mnio

13.井字梁的撓度f一般要求1/250,要求較高時fWl/400。

14.井字梁的樓板井字梁現(xiàn)澆樓板按雙向板計算,不考慮井字梁的變形:即

假定雙向板支承在不

動支座上。雙向板的最小板厚為80mni,且應(yīng)大于等于板較小邊長的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。但在設(shè)計

中必須注意以下兒點

a.在兩個方向梁交點的格點處,短跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋應(yīng)放在

長跨度方向梁下面的縱

向受拉鋼筋的下面,這與雙向板的配筋方向相同。

b.在兩個方向梁交點的格點處不能看成是梁的一般支座,而是梁的彈性支

座,梁只有在兩端支承

處的兩個支座。因此,兩個方向的梁在布筋時,梁下面的縱向受拉鋼筋不能在

格點處斷開,而應(yīng)直

通兩端支座。鋼筋不夠長時,必須采用焊接,其焊接質(zhì)量必須符合有關(guān)規(guī)范要

求。C.由于兩個方向的

梁并非主、次梁結(jié)構(gòu),所以兩個方向的梁在格點處不必設(shè)附加橫向鋼筋。但是

在格點處,兩個方向

的梁在其上部應(yīng)配置適量的構(gòu)造負鋼筋,不宜少于2根牛12,以防在荷載不均

勻分布時可能產(chǎn)生的負

彎矩,這種負鋼筋一般相當于其下部縱向受拉鋼筋的"3。

16.井字梁樓蓋的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。為了避免和減小樓蓋混凝

土的收縮裂縫,混凝

土的強度等級不宜太高。

17.井字梁和邊梁的節(jié)點宜采用較接節(jié)點,但邊梁的剛度仍要足夠大,并采取

相應(yīng)的構(gòu)造措施。若

采用剛接節(jié)點,邊梁需進行抗扭強度和剛度計算。邊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、與柱連接的井字梁或邊梁按框架梁考慮,必須滿足抗震受力(抗彎、抗剪及抗

扭)要求和有關(guān)構(gòu)造

要求。梁截面尺寸不夠時,梁高不變,可適當加大梁寬。

19、對于邊梁截面高度的選取,應(yīng)按單跨梁的規(guī)定執(zhí)行,一般可取h二L/8?

L/12(L為邊梁跨度)

o梁柱截面及區(qū)格尺寸確定后可進行計算,根據(jù)計算情況,對截面再作適當調(diào)整。

20、在邊梁內(nèi)應(yīng)按計算配置附加的抗扭縱筋和箍筋,以滿足邊梁的延性和裂

縫寬度限制要求。21

、在節(jié)點兩邊,邊梁要增設(shè)附加吊筋或吊箍,將交叉梁的全部支座反力傳到邊梁

的受壓區(qū);在樓面梁端

部(一倍梁高的范圍)需加密箍筋,且不少于①8@:00。

22.井字梁最大扭矩的位置,一般情況下四角處梁端扭矩較大,其范圍約為跨

度的1/4?1/5。建議

在此范圍內(nèi)適當加強抗扭措施

主貼推薦給編輯大中小威望和土木幣策略說明發(fā)表于2011-1-26

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e井字梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中若干問題的研究

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井字梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中若干問題的研究

標簽:結(jié)構(gòu)設(shè)計研究2010-08-0316:31

1井字梁結(jié)構(gòu)的特點:

1.1井字梁結(jié)構(gòu)是從雙向板演變而來的一種結(jié)構(gòu)形式。井字梁雙向的梁通常是等

高的,不分主次梁,各向梁協(xié)同工作,共同承擔和分配樓面荷載,具有良好的

空間整體性能。

1.2比一般梁板結(jié)構(gòu)具有較大跨高比,較適用于受層高限制且要求大跨度的建

筑。

1.3能形成規(guī)則的梁格,頂棚較美觀。常用的梁格布置形式有:正交正放、正交

斜放、斜交斜放等。

2井字梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則:

2.1井字梁樓蓋兩個方向的跨度如果不等,則一般需控制其長短跨度比不能過

大。長跨跨度L1與短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于1.5,如大于1.5小于

等于2,宜在長向跨度中部設(shè)大梁,形成兩個井字梁體系或采用斜向布置的井字

梁,井字梁可按45°對角線斜向布置。

2.2當井字梁周邊有柱位時,可調(diào)整井字梁間距以避開柱位,靠近柱位的區(qū)格

板需作加強處理,若無法避開,則可設(shè)計成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式。

2.3梁格間距的確定一般是根據(jù)建筑上的要求和具體的結(jié)構(gòu)平面尺寸確定,通

常取跨度的1/121/6,且一般不宜超過4m,同時還應(yīng)綜合考慮剛度和經(jīng)濟指

標要求。

2.4與柱連接的井字梁或邊梁按框架梁考慮,必須滿足抗震受力(抗彎、抗剪及

抗扭)要求和有關(guān)構(gòu)造要求。梁截面尺寸不夠時,梁高不變,可適當加大梁寬。

2.5井字梁最大扭矩的位置,一般情況下四角處梁端扭矩較大,其范圍約為跨度

的1/4?1/5。建議在此范圍內(nèi)適當加強抗扭措施。

3井字梁截面尺寸的確定:

3.1一般的混凝土框架梁截面寬度不宜小于200mm,由于井字梁結(jié)構(gòu)縱橫方向梁

能起到側(cè)面相互約束作用,使得梁截面寬度較小時,也不會發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)破壞。

因此井字梁截面寬度尺寸可比普通梁截面寬度小一些。通常井字梁寬度b取1/3

(h較小時)1/4(h較大時),但梁寬不宜小于120mm。

3.2兩個方向的井字梁的高度h應(yīng)相等,一般常用的井字梁截面高度為跨度的

1/201/15,當結(jié)構(gòu)在兩個方向的跨度不一樣時,取短跨跨度。

3.3井字梁的撓度f一般要求f這1/250,要求較高時fW1/400。

3.4井字梁和邊梁的節(jié)點宜采用錢接節(jié)點,但邊梁的剛度仍要足夠大,并采取

相應(yīng)的構(gòu)造措施。若采用剛接節(jié)點,邊梁需進行抗扭強度和剛度計算。邊梁的截

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隊對

于邊梁截面高度的選取,應(yīng)按單跨梁的規(guī)定執(zhí)行,一般可取h二L/8?L/12(L為

邊梁跨度)。梁柱截向及區(qū)格尺寸確定后可進行計算,根據(jù)計算情況,對截面冉作

適當調(diào)整。

4井字梁結(jié)構(gòu)的布置:

4.1井字梁梁系布置很關(guān)鍵,它不僅體現(xiàn)井字梁樓蓋體系在兩個方向的傳

力關(guān)系,也影響周邊結(jié)構(gòu)的受力大小。通常梁系布置時應(yīng)遵從以下布置原則:

4.1.1優(yōu)先采用偶數(shù)布置。周邊環(huán)梁受力大小與尹字梁的布置關(guān)系密切,當井字

梁采用偶數(shù)布置時,周邊支撐環(huán)梁受力較合理。

4.1.2優(yōu)先采用雙向相同的井字布置。雙向相同的井字布置是指兩方向的梁格間

距布置相同和兩方向井字梁線剛度相同。井字樓蓋的荷載能較均勻分配于四周,

使周邊支撐體系受力均勻,井字結(jié)構(gòu)受力也較合理。

井式梁板結(jié)構(gòu)的布置方式一般有以下五種,下面分別予以說明:

4.1.3正式網(wǎng)格梁

網(wǎng)格梁的方向與屋蓋或樓板矩形平面兩邊相平行。正向網(wǎng)格梁宜用于長邊

與短邊之比不大于1.5的平面,且長邊與短邊尺寸越接近越好。

4.1.4斜向網(wǎng)格梁

當屋蓋或樓蓋矩形平面長邊與短邊之比大于1.5時,為提高各項梁承受荷載的

效率,應(yīng)將井式梁斜向布置。該布置的結(jié)構(gòu)平面中部雙向梁均為等長度等

效率,于矩形平面的長度無關(guān).當斜向網(wǎng)格梁用于長邊與短邊尺寸較接近的情

況,平面四角的梁短而剛度大,對長梁起到彈性支承的作用,有利于長邊受力。

為構(gòu)造及計算方便,斜向梁的布置應(yīng)與矩形平面的縱橫軸對稱,兩向梁的交角

可以是正交也可以是斜交。

4.2此外斜向矩形網(wǎng)格對不規(guī)則平面也有較大的適應(yīng)性。

4.2.1三向網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋的平面為三角形或六邊形時,可采用三向網(wǎng)格梁。這種布置

方式具有空間作用好、剛度大、受力合理、可減小結(jié)構(gòu)高度等優(yōu)點。

4.2.2設(shè)內(nèi)柱的網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋采用設(shè)內(nèi)柱的井式梁時,一般情況沿柱網(wǎng)雙向布置主梁:再

在主梁網(wǎng)格內(nèi)布置次梁,主次梁高度可以相等也可以不等。

4.2.3有外伸懸挑的網(wǎng)格梁

單跨簡支或多跨連續(xù)的井式梁板有時可采用有外伸懸挑的網(wǎng)格梁。這種布

置方式可減少網(wǎng)格梁的跨中彎矩和撓度。

5井字梁的配筋應(yīng)注意以下幾點:

5.1在兩個方向梁交點的格點處,短跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋應(yīng)放在長

跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋的下面,這與雙向板的配筋方向相同。

5.2在兩個方向梁交點的格點處不能看成是梁的一般支座,而是梁的彈性支座,

梁只有在兩端支承處的兩個支座。因此,兩個方向的梁在布筋時,梁下面的縱向

受拉鋼筋不能在格點處斷開,而應(yīng)直通兩端支座。鋼筋不夠長時,必須采用焊

接,其焊接質(zhì)量必須符合有關(guān)規(guī)范要求。

5.3由于兩個方向的梁并非主、次梁結(jié)構(gòu),所以兩個方向的梁在格點處不必設(shè)附

加橫向鋼筋。但是在格點處,兩個方向的梁在其上部應(yīng)配置適量的構(gòu)造負鋼筋,

不宜少于2根中12,以防在荷載不均勻分布時可能產(chǎn)生的負彎矩,這種負鋼筋

一股相當于其下部縱向受拉鋼筋的1/30

6井字梁受力計算

6.1井字梁結(jié)構(gòu)的均布荷載的計算

由于《井字梁結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》中只提到均布荷載的荷載值,而未提到均布荷

載值的計算來由,部分設(shè)計人員在設(shè)計井字梁結(jié)構(gòu)時,容易忽略了梁的自重恒

載,而只考慮梁上的均布恒載和活載,比如,以一個四邊簡支井字網(wǎng)格為6X

4,區(qū)格長度a=3m,b=4.2m為例,如圖1示,假定梁上的現(xiàn)澆板板厚為10

mm,面層為30mm厚水磨石,板底為20mm厚抹灰,活荷載為3kN/m2,剛

可算得梁上均布荷載設(shè)計值(未計梁自重),為8.4kN/m2,從計算手冊可得到

井字梁高為1100mm:然后再將梁的總自重平均分擔成面荷載,定梁寬3com

m

由于板自重己計算,所以計算梁自重時,應(yīng)將梁板重疊部分減掉,因此,梁重

的計算高度應(yīng)為lOOOir.mo

可得到梁上均布荷載設(shè)計值(計梁自重)為12.5kN/m2。

最后,設(shè)計人員須采用均布荷載12.5kN/m2的設(shè)計值去計算梁的內(nèi)力和撓度,

而不是用均布荷載為&4kN/m2的設(shè)計值去計算梁的內(nèi)力和撓度。另外,井字梁

結(jié)構(gòu)屬于空間共同受力體系,更不能簡單地把每條井字梁的自重用均勻線荷載

按兩邊支座簡支去計算內(nèi)力再和均布荷載8.4kN/m2所求得的內(nèi)力進行疊加。

6.2求支座處的反力

在井字梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中,有的設(shè)計人員去求井字梁支座處的反力

時.往往只把該梁的最大剪力作為井字梁的支座史的反力,而忽略了周邊的板的

三角荷載或梯形荷載。如圖1所示,斜線部分的三角荷載或梯形荷載在設(shè)計過程

中,經(jīng)常被忘記或忽視。以B1處為例,計算一下支座反力,查計算手冊可得到

井字梁的最大剪力Vbnax為174.6kN,而Bl處的梯形荷載VB1為50.6kN;其

值與Vlmax之比不容忽視。因此,支座處的反力RBl=VBl+VBlmax為225.2kN,

如果在進行基礎(chǔ)設(shè)計時,特別是基礎(chǔ)采用淺基時,這一部分的荷載對基礎(chǔ)影響

更大,很大程度有可能影響基礎(chǔ)的安全度。

6.3井字梁的計算規(guī)范

井字梁樓蓋是高次超靜定結(jié)構(gòu)。根據(jù)井字梁間距的大小,可用不同的方法計算。

6.3.1當井字梁的間距W125fa時的分布較密,可近似地按雙向板計算梁的混

凝土折算成板的厚度。

6.3.2當井字梁的間距>1.25nl時,則應(yīng)按井字梁計算。井字梁計算比較復(fù)雜,

一般都假定:

(1)不考慮剪力和扭矩的作用;

(2)兩個方向的梁,其剛度相等。

幾種計算方法在實際工程設(shè)計中,相對采用查圖表法比較方便。各種結(jié)構(gòu)設(shè)計、

計算手冊中,一般都有井字梁計算圖表,只要符合編制圖表的條件?,即可查表

求出井字梁的最人彎矩、剪力和撓度。

7SATWE計算軟件與查靜力計算手冊兩種計算方法的應(yīng)用:

6.1兩種計算方法在計算井字梁結(jié)構(gòu)時,井字梁中間交叉點的內(nèi)力計算均按照

空間交叉梁系方式進行分配。即根據(jù)節(jié)點的變形協(xié)調(diào)條件和各梁線剛度的大小進

行計算,協(xié)調(diào)條件為,在每一點處交叉梁的線位移相等。

6.2兩種計算方法最大不同在于井字梁端部支座豎向剛度對井字梁結(jié)構(gòu)的影響。

采用查靜力計算手冊方法時,無論井字梁與其端部支座是固接還是錢接,均不

考慮其豎向剛度的影響,即認為井字梁端部支座處沒有豎向位移。

6.3當井字梁端部簡支在框架主梁上時,SATWE軟件的計算結(jié)果與查靜力計算手

冊的結(jié)果相差很大,這主要是SATWE軟件考慮了主框架梁的豎向位移所致。當井

字梁端部簡支剪力墻上時,二者之間的計算結(jié)果相差很小。這主要是因為混凝土

剪力墻的豎向剛度很大,豎向位移很小所致。井字梁內(nèi)力受其端部支座豎向剛度

的影響很大,當采用查靜力計算手冊法時,應(yīng)考慮該工程是否符合其計算假定。

1、井字梁與柱子采取“避”的方式,調(diào)整井字梁間距以避開柱位;避免在井字

梁與柱子相連處井字梁的支座配筋計算結(jié)果容易出現(xiàn)的超限情況;減少梁柱節(jié)點

在荷載作用下,由于兩者剛度相差懸殊而成為受力薄弱點以致首先破壞,由于

井字梁避開了柱位,靠近柱位的區(qū)格板需另作加強處理。

2、〃井字梁與柱子采取“抗”的方法,把與柱子相連的井字梁設(shè)計成大井字梁,其

余小井字梁套在其中,形成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式,使樓面荷載從小井字

梁傳遞至大井字梁,再到柱子。

3、井字梁截面高度的取值以剛度控制為主,除考慮樓蓋的短向跨度和計算荷載

大小外,還應(yīng)考慮其周邊支承梁抗扭剛度的影響。

4、由于井字梁樓蓋的受力及變形性質(zhì)與雙向板相似,井字梁木身有受扭成分,

故宜將梁距控制在3m以內(nèi)。

5,井字梁一般可按簡支端計算。

6、當井字梁周邊有柱位時,可調(diào)整井字梁間距以避開柱位,靠近柱位的區(qū)格板

需作加強處理,若無法避開,則可設(shè)計成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式。

7、鋼筋混凝土井字梁是從鋼筋混凝土雙向板演變而來的一種結(jié)構(gòu)形式。雙向板

是受彎構(gòu)件,當其跨度增加時,相應(yīng)板厚也隨之加大。但板的下部受拉區(qū)的混凝

土一般都不考慮它起作用,受拉主要靠下部鋼筋承擔。因此,在雙向板的跨度較

大時,為了減輕板的自重,我們可以把板的下部受拉區(qū)的混凝土挖掉一部分,

讓受拉鋼筋適當集中在幾條線上,使鋼筋與混凝土更加經(jīng)濟、合理地共同工作。

這樣雙向板就變成為在兩個方向形成井字式的區(qū)格梁,這兩個方向的梁通常是

等高的,不分主次梁,一般稱這種雙向梁為井字梁(或網(wǎng)格梁)。

8、井字梁的支承井字梁樓蓋四周可以是墻體支承,也可以是主梁支承。墻體支

承的情況是符合計算圖表的假定條件:井字梁四邊均為簡支。當只有主梁支承時,

主梁應(yīng)有一定的剛度,以保證其絕對不變形。

9、井字梁樓蓋兩個方向的跨度如果不等,則一般需控制其長短跨度比不能過大。

長跨跨度L1與短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于1.5,如大于1.5小于等于

2,宜在長向跨度中部設(shè)大梁,形成兩個井字梁體系或采用斜向布置的井字梁,

井字梁可按45°對角線斜向布置。

10、兩個方向井字梁的間距可以相等,也可以不相等。如果不相等,則要求兩個

方向的梁間距之比a/b=L0~2.0o實際設(shè)計中應(yīng)盡量使a/b在之間為

宜,最好按井字梁計算圖表中的比值來確定,應(yīng)綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)受力的要

求,一般取值在12?3m較為經(jīng)濟,但不宜超過3.5m。

11、兩個方向井字梁的高度h應(yīng)相等,可根據(jù)樓蓋荷載的大小,取h=L2/20,但

最小h不得小于短跨跨度1/30.

12、梁寬二取梁高1/3(h較小時)1/4(h較大時),但梁寬不宜小于120mm。

13、井字梁的撓度f一般要求fWl/250,要求較高時f<l/400。

14、井字梁的樓板井字梁現(xiàn)澆樓板按雙向板計算,不考慮井字梁的變形,即假定

雙向板支承在不動支座上。雙向板的最小板厚為80nlm,且應(yīng)大于等于板較小邊

長的l/40o

15、井字梁的配筋

和一般梁的配筋基本上要求相同。

但在設(shè)計中必須注意以下幾點:a.在兩個方向梁交點的格點處,短跨度方向梁下

面的縱向受拉鋼筋應(yīng)放在長跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋的下面,這與雙向

板的配筋方向相同。b.在兩個方向梁交點的格點史不能看成是梁的一般支座,而

是梁的彈性支座,梁只有在兩端支承處的兩個支座。因此,兩個方向的梁在布筋

時,梁下面的縱向受拉鋼筋不能在格點處斷開,而應(yīng)直通兩端支座。鋼筋不畛長

時,必須采用焊接,其焊接質(zhì)量必須符合有關(guān)規(guī)范要求。C.由于兩個方向的梁并

非主、次梁結(jié)構(gòu),所以兩個方向的梁在格點處不必設(shè)附加橫向鋼筋。但是在格點

處,兩個方向的梁在其上部應(yīng)配置適量的構(gòu)造負鋼筋,不宜少于2根中12,以

防在荷載不均勻分布時可能產(chǎn)生的負彎矩,這種負鋼筋一般相當于其下部縱向

受拉鋼筋的1/3。

16、井字梁樓蓋的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。為了避免和減小樓蓋混凝土的

收縮裂縫,混凝土的強度等級不宜太高。

17、井字梁和邊梁的節(jié)點宜采用較接節(jié)點,但邊梁的剛度仍要足夠大,并采取相應(yīng)

的構(gòu)造措施。若采用剛接節(jié)點,邊梁需進行抗扭強度和剛度計算。邊梁的截面高

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、與柱連接的井字梁或邊梁按框架梁考慮,必須滿足抗震受力(抗彎、抗剪及抗

扭)要求和有關(guān)構(gòu)造要求。梁截面尺寸不夠時,梁高不變,可適當加大梁寬,

19、對于邊梁截面高度的選取,應(yīng)按單跨梁的規(guī)定執(zhí)行,一般可取h=L/8?L

/12(L為邊梁跨度)。梁柱截面及區(qū)格尺寸確定后可進行計算,根據(jù)計算情況,對

截面再作適當調(diào)整。

20、在邊梁內(nèi)應(yīng)按計算配置附加的抗扭縱筋和箍筋,以滿足邊梁的延性和裂縫寬

度限制要求。

21、在節(jié)點兩邊,邊梁要增設(shè)附加吊筋或吊箍,將交叉梁的全部支座反力傳到邊

梁的受壓區(qū);在樓面梁端部(一倍梁高的范圍)需加密箍筋,且不少于①8@1CO。

22、井字梁最大扭矩的位置,一般情況下四角處梁瑞扭矩較大,其范圍約為跨度的

1/4?1/5。建議在此范圍內(nèi)適當加強抗扭措施井式梁板結(jié)構(gòu)的布置方式:井式梁

板結(jié)構(gòu)的布置一般有以下五種,下面分別于以說明。

1)、正式網(wǎng)格梁網(wǎng)格梁的方向與屋蓋或樓板矩形平面兩邊相平行。正向網(wǎng)格梁

宜用于長邊與短邊之比不大于1.5的平面,且長邊與短邊尺寸越接近越好

2)、斜向網(wǎng)格梁當屋蓋或樓蓋矩形平面長邊與短邊之比大于1.5時,為提高各

項梁承受荷載的效率,應(yīng)將井式梁斜向布置。該布置的結(jié)構(gòu)平面中部雙向梁均為

等長度等效率,于矩形平面的長度無關(guān)。當斜向網(wǎng)格梁用于長邊與短邊尺寸較接

近的情況,平面四角的梁短而剛度人,對長梁起到彈性支承的作用,有利于長

邊受力。為構(gòu)造及計算方便,斜向梁的布置應(yīng)與矩形平面的縱橫軸對稱,兩向梁

的交角可以是正交也可以是斜交。此外斜向矩形網(wǎng)格對不規(guī)則平面也有較大的適

應(yīng)性。

3)、三向網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋的平面為三角形或六邊形時,可采用三向網(wǎng)格梁。這種布置方式具

有空間作用好、剛度大、受力合理、可減小結(jié)構(gòu)高度等優(yōu)點。

4)、設(shè)內(nèi)柱的網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋采用設(shè)內(nèi)柱的井式梁時,一般情況沿柱網(wǎng)雙向布置主梁,再在主

梁網(wǎng)格內(nèi)相置次梁,主次梁高度可以相等也可以小等。

5)、有外伸懸挑的網(wǎng)格梁

單跨簡支或多跨連續(xù)的井式梁板有時可采用有外伸懸挑的網(wǎng)格梁。這種布置方式

可減少網(wǎng)格梁的跨中彎矩和撓度

井字梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中若干問題的研究

標簽:結(jié)構(gòu)設(shè)計研究2010-08-0316:31

1井字梁結(jié)構(gòu)的特點:

1.1井字梁結(jié)構(gòu)是從雙向板演變而來的一種結(jié)構(gòu)形式。井字梁雙向的梁通常是等

高的,不分主次梁,各向梁協(xié)同工作,共同承擔和分配樓面荷載,具有良好的空

間整體性能。

1.2比一般梁板結(jié)構(gòu)具有較大跨高比,較適用于受層高限制且要求大跨度的建

筑。

1.3能形成規(guī)則的梁格,頂棚較美觀。常用的梁格布置形式有:正交正放、正交

斜放、斜交斜放等。

2井字梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則:

2.1井字梁樓蓋兩個方向的跨度如果不等,則-一般需控制其長短跨度比不能過

大。長跨跨度L1與短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于1.5,如大于1.5小于

等于2,宜在長向跨度中部設(shè)大梁,形成兩個井字梁體系或采用斜向布置的井字

梁,井字梁可按45°對角線斜向布置。

2.2當井字梁周邊有柱位時,可調(diào)整井字梁間距以避開柱位,靠近柱位的區(qū)格板

需作加強處理,若無法避開,則可設(shè)計成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式。

2.3梁格間距的確定一般是根據(jù)建筑上的要求和具體的結(jié)構(gòu)平面尺寸確定,通常

取跨度的1/12?1/6,且一般不宜超過4m,同時還應(yīng)綜合考慮剛度和經(jīng)濟指標要

求。

2.4與柱連接的井字梁或邊梁按框架梁考慮,必須滿足抗震受力(抗彎、抗剪及

抗扭)要求和有關(guān)構(gòu)造要求。梁截面尺寸不夠時,梁高不變,可適當加大梁寬。

2.5井字梁最大扭矩的位置,一般情況下四角處梁端扭矩較大,其范圍約為跨度

的1/4?1/5。建議在此范圍內(nèi)適當加強抗扭措施。

3井字梁截面尺寸的確定:

3.1一般的混凝土框架梁截面寬度不宜小于200mm,由于井字梁結(jié)構(gòu)縱橫方向梁

能起到側(cè)面相互約束作用,使得梁截面寬度較小時,也不會發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)破壞。

因此井字梁截面寬度尺寸可比普通梁截面寬度小一些。通常井字梁寬度b取1/3

(h較小時)1/4(h較大時),但梁寬不宜小于1小麗。

3.2兩個方向的井字梁的高度h應(yīng)相等,一般常用的井字梁截面高度為跨度的

1/201/15,當結(jié)構(gòu)在兩個方向的跨度不一樣時,取短跨跨度。

3.3井字梁的撓度f一般要求fW1/250,要求較高時fW1/400。

3.4井字梁和邊梁的節(jié)點宜采用較接節(jié)點,但邊梁的剛度仍要足夠大,并采取相

應(yīng)的構(gòu)造措施。若采用剛接節(jié)點,邊梁需進行抗扭強度和剛度計算。邊梁的截面

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機對于

邊梁截面高度的選取,應(yīng)按單跨梁的規(guī)定執(zhí)行,一般可取h4/8?L/12(L為邊梁

跨度)。梁柱截面及區(qū)格尺寸確定后可進行計算,根據(jù)計算情況,對截面再作適當

調(diào)整。

4井字梁結(jié)構(gòu)的布置:

4.1井字梁梁系布置很關(guān)鍵,它不僅體現(xiàn)井字梁樓蓋體系在兩個方向的傳

力關(guān)系,也影響周邊結(jié)構(gòu)的受力大小。通常梁系布置時應(yīng)遵從以下布置原則:

4.1.1優(yōu)先采用偶數(shù)布置。周邊環(huán)梁受力大小與井字梁的布置關(guān)系密切,當井字

梁采用偶數(shù)布置時,周邊支撐環(huán)梁受力較合理。

4.1.2優(yōu)先采用雙向相同的井字布置。雙向相同的井字布置是指兩方向的梁格間

距布置相同和兩方向井字梁線剛度相同。井字樓蓋的荷載能較均勻分配于四周,

使周邊支撐體系受力均勻,井字結(jié)構(gòu)受力也較合理。

井式梁板結(jié)構(gòu)的布置方式一般有以下五種,下面分別予以說明:

4.1.3正式網(wǎng)格梁

網(wǎng)格梁的方向與屋蓋或樓板矩形平面兩邊相平行。正向網(wǎng)格梁宜用于長邊

與短邊之比不大于1.5的平面,且長邊與短邊尺寸越接近越好。

4.1.4斜向網(wǎng)格梁

當屋蓋或樓蓋矩形平面長邊與短邊之比大于1.5時,為提高各項梁承受荷載的

效率,應(yīng)將井式梁斜向布置。該布置的結(jié)構(gòu)平面中部雙向梁均為等長度等

效率,于矩形平面的長度無關(guān)。當斜向網(wǎng)格梁用于長邊與短邊尺寸較接近的情況,

平面四角的梁短而剛度大,對長梁起到彈性支承的作用,有利于長邊受力。為構(gòu)

造及計算方便,斜向梁的布置應(yīng)與矩形平面的縱橫軸對稱,兩向梁的交角可以是

正交也可以是斜交。

4.2此外斜向矩形網(wǎng)格對不規(guī)則平面也有較大的適應(yīng)性.

4.2.1三向網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋的平面為三角形或六邊形時,可采用三向網(wǎng)格梁。這種布置

方式具有空間作用好、剛度大、受力合理、可減小結(jié)構(gòu)高度等優(yōu)點。

4.2.2設(shè)內(nèi)柱的網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋采用設(shè)內(nèi)柱的井式梁時,一般情況沿柱網(wǎng)雙向布置主梁,再

在主梁網(wǎng)格內(nèi)布置次梁,主次梁高度可以相等也可以不等。

4.2.3有外伸懸挑的網(wǎng)格梁

單跨簡支或多跨連續(xù)的井式梁板有時可采用有外伸懸挑的網(wǎng)格梁。這種布

置方式可減少網(wǎng)格梁的跨中彎矩和撓度。

5井字梁的配筋應(yīng)注意以下幾點:

5.1在兩個方向梁交點的格點處,短跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋應(yīng)放在長跨

度方向梁下面的縱向受拉鋼筋的下面,這與雙向板的配筋方向相同。

5.2在兩個方向梁交點的格點處不能看成是梁的一般支座,而是梁的彈性支座,

梁只有在兩端支承處的兩個支座。因此,兩個方向的梁在布筋時,梁下面的縱向

受拉鋼筋不能在格點公斷開,而應(yīng)直通兩端支座。鋼筋不夠長時,必須采用焊接,

其焊接質(zhì)量必須符合有關(guān)規(guī)范要求。

5.3由于兩個方向的梁并非主、次梁結(jié)構(gòu),所以兩個方向的梁在格點處不必設(shè)附

加橫向鋼筋。但是在格點處,兩個方向的梁在其上部應(yīng)配置適量的構(gòu)造負鋼筋,

不宜少于2根中12,以防在荷載不均勻分布時可能產(chǎn)生的負彎矩,這種負鋼筋一

股相當于其下部縱向受拉鋼筋的l/3o

6井字梁受力計算

6.1井字梁結(jié)構(gòu)的均布荷載的計算

由于《井字梁結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》中只提到均布荷載的荷載值,而未提到均布荷

載值的計算來由,部分設(shè)計人員在設(shè)計井字梁結(jié)構(gòu)時,容易忽略了梁的自重恒載,

而只考慮梁上的均布恒載和活載,比如,以一個四邊簡支井字網(wǎng)格為6X4,區(qū)

格長度a=3m,b=4.2m為例,如圖1示,假定梁上的現(xiàn)澆板板厚為10mm,

面層為30mm厚水磨石,板底為20mm厚抹灰,活荷載為3kN/n】2,剛可算得

梁上均布荷載設(shè)計值(未計梁自重),為8.4kN/ni2,從計算手冊可得到井字梁

高為1100mm,然后再將梁的總自重平均分擔成面荷載,定梁寬300mm。

由于板自重已計算,折以計算梁自重時,應(yīng)將梁板重疊部分減掉,因此,梁重的

計算高度應(yīng)為1000mm。

可得到梁上均布荷載設(shè)計值(計梁自重)為12.5kN/m2。

最后,設(shè)計人員須采用均布荷載12.5kN/m2的設(shè)計值去計算梁的內(nèi)力和撓度,

而不是用均布荷載為&4kN/m2的設(shè)計值去計算梁的內(nèi)力和撓度。另外,井字梁

結(jié)構(gòu)屬于空間共同受力體系,更不能簡單地把每條井字梁的自重用均勻線荷載按

兩邊支座簡支去計算內(nèi)力再和均布荷載8.4kN/rn2所求得的內(nèi)力進行疊加,

6.2求支座處的反力

在井字梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中,有的設(shè)計人員去求井字梁支座處的反力時.

往往只把該梁的最大剪力作為井字梁的支座處的反力,而忽略了周邊的板的三角

荷載或梯形荷載。如圖1所示,斜線部分的三角荷載或梯形荷載在設(shè)計過程中,

經(jīng)常被忘記或忽視。以B1處為例,計算一下支座反力,查計算手冊可得到井字

梁的最大剪力VImax為174.6kN,而B1處的梯形荷載VB1為50.6kN,其值與

VImax之比不容忽視。因此,支座處的反力RBl=VBl+VRlmax為225.2kN,如果

在進行基礎(chǔ)設(shè)計時,特別是基礎(chǔ)采用淺基時,這一部分的荷載對基礎(chǔ)影響更大,

很大程度有可能影響基礎(chǔ)的安全度。

6.3井字梁的計算規(guī)范

井字梁樓蓋是高次超靜定結(jié)構(gòu)。根據(jù)井字梁間距的大小,可用不同的方法計算。

6.3.1當井字梁的間距W「25fa時的分布較密,可近似地按雙向板計算梁的混

凝土折算成板的厚度。

6.3.2當井字梁的間距>1.25nl時,則應(yīng)按井字梁計算。井字梁計算比較復(fù)雜,

一般都假定:

(1)不考慮剪力和扭矩的作用;

(2)兩個方向的梁,其剛度相等。

幾種計算方法在實際工程設(shè)計中,相對采用查圖表法比較方便。各種結(jié)構(gòu)設(shè)計、

計算手冊中,一般都有井字梁計算圖表,只要符合編制圖表的條件,即可查表求

出井字梁的最大彎矩、剪力和撓度。

7SATWE計算軟件與查靜力計算手冊兩種計算方法的應(yīng)用:

6.1兩種計算方法在計算井字梁結(jié)構(gòu)時,井字梁中間交叉點的內(nèi)力計算均按照空

間交叉梁系方式進行分配。即根據(jù)節(jié)點的變形協(xié)調(diào)條件和各梁線剛度的大小進行

計算,協(xié)調(diào)條件為,在每一點處交叉梁的線位移相等。

6.2兩種計算方法最人不同在于井字梁端部支座豎向剛度對井字梁結(jié)構(gòu)的影響。

采用查靜力計算手冊方法時,無論井字梁與其端部支座是固接還是錢接,均不考

慮其蛻向剛度的影響,即認為井字梁端部支座處沒有豎向位移。

6.3當井字梁端部簡支在框架主梁上時,SATWE軟件的計算結(jié)果與查靜力計算手

冊的結(jié)果相差很大,這主要是SATWE軟件考慮了主框架梁的豎向位移所致。當井

字梁端部簡支剪力墻上時,二者之間的計算結(jié)果相差很小。這主要是因為混凝土

剪力墻的豎向剛度很大,豎向位移很小所致。井字梁內(nèi)力受其端部支座豎向剛度

的影響很大,當采用查靜力計算手冊法時,應(yīng)考慮該工程是否符合其計算假定。

1、井字梁與柱子采取“避”的方式,調(diào)整井字梁間距以避開柱位;避免在井字

梁與柱子相連處井字梁的支座配筋計算結(jié)果容易出現(xiàn)的超限情況;減少梁柱節(jié)點

在荷載作用下,由于兩者剛度相差懸殊而成為受力薄弱點以致首先破壞,由于井

字梁避開了柱位,靠近柱位的區(qū)格板需另作加強處理。

2、〃井字梁與柱子采取“抗”的方法,把與柱子相連的井字梁設(shè)計成大井字梁,

其余小井字梁套在其中,形成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式,使樓面荷載從小井字

梁傳遞至大井字梁,再到柱子。

3、井字梁截面高度的取值以剛度控制為主,除考慮樓蓋的短向跨度和計算荷載

大小外,還應(yīng)考慮其周邊支承梁抗扭剛度的影響。

4、由于井字梁樓蓋的受力及變形性質(zhì)與雙向板相似,井字梁本身有受扭成分,

故宜將梁距控制在3nl以內(nèi)。

5、井字梁一般可按簡支端計算。

6、當井字梁周邊有柱位時,可調(diào)整井字梁間距以避開柱位,靠近柱位的區(qū)格板

需作加強處理,若無法避開,則可設(shè)計成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式。

7、鋼筋混凝土井字梁是從鋼筋混凝土雙向板演變而來的一種結(jié)構(gòu)形式。雙向板

是受彎構(gòu)件,當其跨度增加時,相應(yīng)板厚也隨之加大。但板的下部受拉區(qū)的混凝

土一般都不考慮它起作用,受拉主要靠下部鋼筋承擔。因此,在雙向板的跨度較

大時,為了減輕板的自重,我們可以把板的下部受拉區(qū)的混凝土挖掉一部分,讓

受拉鋼筋適當集中在匚條線上,使鋼筋與混凝土更加經(jīng)濟、合理地共同工作。這

樣雙向板就變成為在兩個方向形成井字式的區(qū)格梁,這兩個方向的梁通常是等高

的,不分主次梁,一般稱這種雙向梁為井字梁(或網(wǎng)格梁)。

8、井字梁的支承井字梁樓蓋四周可以是墻體支承,也可以是主梁支承。墻體支

承的情況是符合計算圖表的假定條件:井字梁四邊均為簡支。當只有主梁支承時,

主梁應(yīng)有一定的剛度,以保證其絕對不變形。

9、井字梁樓蓋兩個方向的跨度如果不等,則一般需控制其長短跨度比不能過大。

長跨跨度L1與短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于1.5,如大于1.5小于等于

2,宜在長向跨度中部設(shè)大梁,形成兩個井字梁體系或采用斜向布置的井字梁,井

字梁可按45°對角線斜向布置。

10、兩個方向井字梁的間距可以相等,也可以不相等。如果不相等,則要求兩個

方向的梁間距之比a/b=l.(T2.0o實際設(shè)計中應(yīng)盡量使a/b在之間為

宜,最好按井字梁計算組表中的比值來確定,應(yīng)綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)受力的要求,

一般取值在12?3m較為經(jīng)濟,但不宜超過3.5m。

11、兩個方向井字梁的高度h應(yīng)相等,可根據(jù)樓蓋荷載的大小,取h=L2/20,但

最小h不得小于短跨跨度1/30.

12、梁寬二取梁高1/3(h較小時)1/4(h較人時),但梁寬不宜小于120mm。

13、井字梁的撓度f一般要求fWl/250,要求較高時f<l/400。

14、井字梁的樓板井字梁現(xiàn)澆樓板按雙向板計算,不考慮井字梁的變形,即假定

雙向板支承在不動支座上。雙向板的最小板厚為80mm,且應(yīng)大于等于板較小邊

長的l/40o

15、井字梁的配筋

和一般梁的配筋基本上要求相同。

但在設(shè)計中必須注意以下幾點:a.在兩個方向梁交點的格點處,短跨度方向梁下

面的縱向受拉鋼筋應(yīng)放在長跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋的下面,這與雙向板

的配筋方向相同。b.在兩個方向梁交點的格點處不能看成是梁的一般支座,而是

梁的彈性支座,梁只有在兩端支承處的兩個支座。因此,兩個方向的梁在布筋時,

梁下面的縱向受拉鋼筋不能在格點處斷開,而應(yīng)直通兩端支座。鋼筋不夠長時,

必須采用焊接,其焊接質(zhì)量必須符合有關(guān)規(guī)范要求。C.由于兩個方向的梁并非主、

次梁結(jié)構(gòu),所以兩個方向的梁在格點處不必設(shè)附加橫向鋼筋。但是在格點處,兩

個方向的梁在其上部應(yīng)配置適量的構(gòu)造負鋼筋,不宜少于2根①12,以防在荷載

不均勻分布時可能產(chǎn)生的負彎矩,這種負鋼筋一般相當于其下部縱向受拉鋼筋的

l/3o

16、井字梁樓蓋的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。為了避免和減小樓蓋混凝土的

收縮裂縫,混凝土的強度等級不宜太高。

17、井字梁和邊梁的節(jié)點宜采用錢接節(jié)點,但邊梁的剛度仍要足夠大,并采取相應(yīng)

的構(gòu)造措施。若采用剛接節(jié)點,邊梁需進行抗扭強度和剛度計算。邊梁的截面高

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、與柱連接的井字梁或邊梁按框架梁考慮,必須滿足抗震受力(抗彎、抗剪及抗

扭)要求和有關(guān)構(gòu)造要求。梁截面尺寸不夠時,梁高不變,可適當加大梁寬,

19、對于邊梁截面高度的選取,應(yīng)按單跨梁的規(guī)定執(zhí)行,一般可取h=L/8?L

/12(L為邊梁跨度)。梁柱截面及區(qū)格尺寸確定后可進行計算,根據(jù)計算情況,對

截面再作適當調(diào)整。

20、在邊梁內(nèi)應(yīng)按計算配置附加的抗扭縱筋和箍筋,以滿足邊梁的延性和裂舞寬

度限制要求。

21、在節(jié)點兩邊,邊梁要增設(shè)附加吊筋或吊箍,將交叉梁的全部支座反力傳到邊

梁的受壓區(qū);在樓面梁端部(一倍梁高的范圍)需加密箍筋,且不少于中8@1CO。

22、井字梁最大扭矩的位置,一般情況下四角處梁瑞扭矩較大,其范圍約為跨度的

1/4?1/5。建議在此范圍內(nèi)適當加強抗扭措施井式梁板結(jié)構(gòu)的布置方式:井式梁

板結(jié)構(gòu)的布置一般有以下五種,下面分別于以說明。

1)、正式網(wǎng)格梁網(wǎng)格梁的方向與屋蓋或樓板矩形平面兩邊相平行。正向網(wǎng)格梁

宜用于長邊與短邊之比不大于1.5的平面,且長邊與短邊尺寸越接近越好

2)、斜向網(wǎng)格梁當屋蓋或樓蓋矩形平面長邊與短邊之比大于1.5時,為提高各

項梁承受荷載的效率,應(yīng)將井式梁斜向布置。該布置的結(jié)構(gòu)平面中部雙向梁均為

等長度等效率,于矩形平面的長度無關(guān)。當斜向網(wǎng)格梁用于長邊與短邊尺寸較接

近的情況,平面四角的梁短而剛度大,對長梁起到彈性支承的作用,有利于長邊

受力。為構(gòu)造及計算方便,斜向梁的布置應(yīng)與矩形平面的縱橫軸對稱,兩向梁的

交角可以是正交也可以是斜交。此外斜向矩形網(wǎng)格對不規(guī)則平面也有較大的適應(yīng)

性。

3)、三向網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋的平面為三角形或六邊形時,可采用三向網(wǎng)格梁。這種布置方式具

有空間作用好、剛度大、受力合理、可減小結(jié)構(gòu)高度等優(yōu)點。

4)、設(shè)內(nèi)柱的網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋采用設(shè)內(nèi)柱的井式梁時,一般情況沿柱網(wǎng)雙向布置主梁,再在主梁

網(wǎng)格內(nèi)布置次梁,主次梁高度可以相等也可以不等。

5)、有外伸懸挑的網(wǎng)格梁

單跨簡支或多跨連續(xù)的井式梁板有時可采用有外伸懸挑的網(wǎng)格梁。這種布置方式

可減少網(wǎng)格梁的跨中彎矩和撓度

井字梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中若干問題的研究

標簽:結(jié)構(gòu)設(shè)計研究2010-08-0316:31

1井字梁結(jié)構(gòu)的特點:

1.1井字梁結(jié)構(gòu)是從雙向板演變而來的一種結(jié)構(gòu)形式。井字梁雙向的梁通常是等

高的,不分主次梁,各向梁協(xié)同工作,共同承擔和分配樓面荷載,具有良好的空

間整體性能。

1.2比一般梁板結(jié)構(gòu)具有較大跨高比,較適用于受層高限制且要求大跨度的建

筑。

1.3能形成規(guī)則的梁格,頂棚較美觀。常用的梁格布置形式有:正交正放、正交

斜放、斜交斜放等。

2井字梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則:

2.1井字梁樓蓋兩個方向的跨度如果不等,則一般需控制其長短跨度比不能過

大。長跨跨度L1與短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于1.5,如大于1.5小于

等于2,宜在長向跨度中部設(shè)大梁,形成兩個井字梁體系或采用斜向布置的井字

梁,井字梁可按45°對角線斜向布置。

2.2當井字梁周邊有柱位時,可調(diào)整井字梁間距以避開柱位,靠近柱位的區(qū)格板

需作加強處理,若無法避開,則可設(shè)計成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式。

2.3梁格間距的確定一般是根據(jù)建筑上的要求和具體的結(jié)構(gòu)平面尺寸確定,通常

取跨度的1/121/6,且一般不宜超過4m,同時還應(yīng)綜合考慮剛度和經(jīng)濟指標要

求。

2.4與柱連接的井字梁或邊梁按框架梁考慮,必須滿足抗震受力(抗彎、抗剪及

抗扭)要求和有關(guān)構(gòu)造要求。梁截面尺寸不夠時,梁高不變,可適當加大梁寬。

2.5井字梁最大扭矩的位置,一般情況下四角處梁端扭矩較大,其范圍約為跨度

的1/4?1/5。建議在此范圍內(nèi)適當加強抗扭措施。

3井字梁截面尺寸的確定:

3.1一般的混凝土框架梁截面寬度不宜小于200mm,由于井字梁結(jié)構(gòu)縱橫方向梁

能起到側(cè)面相互約束作用,使得梁截面寬度較小時,也不會發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)破壞。

因此井字梁截面寬度尺寸可比普通梁截面寬度小一些。通常井字梁寬度b取1/3

(h較小時)1/4(h較大時),但梁寬不宜小于1小mm。

3.2兩個方向的井字梁的高度h應(yīng)相等,一般常用的井字梁截面高度為跨度的

1/201/15,當結(jié)構(gòu)在兩個方向的跨度不一樣時,取短跨跨度。

3.3井字梁的撓度f一般要求fW1/250,要求較高時fW1/400。

3.4井字梁和邊梁的節(jié)點宜采用較接節(jié)點,但邊梁的剛度仍要足夠大,并采取相

應(yīng)的構(gòu)造措施。若采用剛接節(jié)點,邊梁需進行抗扭強度和剛度計算。邊梁的截面

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機對于

邊梁截面高度的選取,應(yīng)按單跨梁的規(guī)定執(zhí)行,一般可取h二L/8?L/12(L為邊梁

跨度)。梁柱截面及區(qū)格尺、J確定后可進行計算,限據(jù)計算情況,對截面再作適當

調(diào)整。

4井字梁結(jié)構(gòu)的布置:

4.1井字梁梁系布置很關(guān)鍵,它不僅體現(xiàn)井字梁樓蓋體系在兩個方向的傳力

關(guān)系,也影響周邊垢構(gòu)的受力大小。通常梁系布置時應(yīng)遵從以下布置原則:

4.1.1優(yōu)先采用偶數(shù)布置。周邊環(huán)梁受力大小與井字梁的布置關(guān)系密切,當井字

梁采用偶數(shù)布置時,周邊支撐環(huán)梁受力較合理。

4.1.2優(yōu)先采用雙向相同的井字布置。雙向相同的井字布置是指兩方向的梁格間

距布置相同和兩方向井字梁線剛度相同。井字樓蓋的荷載能較均勻分配于四周,

使周邊支撐體系受力均勻,井字結(jié)構(gòu)受力也較合理。

井式梁板結(jié)構(gòu)的布置方式一般有以下五種,下面分別予以說明:

4.1.3正式網(wǎng)格梁

網(wǎng)格梁的方向與屋蓋或樓板矩形平面兩邊相平行。正向網(wǎng)格梁宜用于長邊

與短邊之比不大于1.5的平面,且長邊與短邊尺寸越接近越好。

4.1.4斜向網(wǎng)格梁

當屋蓋或樓蓋矩形平面長邊與短邊之比大于1.5時,為提高各項梁承受荷載的

效率,應(yīng)將井式梁斜向布置。該布置的結(jié)構(gòu)平面中部雙向梁均為等長度等

效率,于矩形平面的長度無關(guān)。當斜向網(wǎng)格梁用于長邊與短邊尺寸較接近的情況,

平面四角的梁短而剛度大,對長梁起到彈性支承的作用,有利于長邊受力。為構(gòu)

造及計算方便,斜向梁的布置應(yīng)與矩形平面的縱橫軸對稱,兩向梁的交角可以是

正交也可以是斜交。

4.2此外斜向矩形網(wǎng)格對不規(guī)則平面也有較大的適應(yīng)性。

4.2.1三向網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋的平面為三角形或六邊形時,可采用.三向網(wǎng)格梁。這種布置

方式具有空間作用好、剛度大、受力合理、可減小結(jié)構(gòu)高度等優(yōu)點。

4.2.2設(shè)內(nèi)柱的網(wǎng)格梁

當樓蓋或屋蓋采用設(shè)內(nèi)柱的井式梁時,一般情況沿柱網(wǎng)雙向布置主梁,再

在主梁網(wǎng)格內(nèi)布置次梁,主次梁高度可以相等也可以不等。

4.2.3有外伸懸挑的網(wǎng)格梁

單跨簡支或多跨連續(xù)的井式梁板有時可采用有外伸懸挑的網(wǎng)格梁。這種布

置方式可減少網(wǎng)格梁的跨中彎矩和撓度。

5井字梁的配筋應(yīng)注意以卜幾點:

5.1在兩個方向梁交點的格點處,短跨度方言梁下面而縱向受拉鋼筋應(yīng)放在長跨

度方向梁下面的縱向受拉鋼筋的下面,這與雙向板的配筋方向相同。

5.2在兩個方向梁交點的格點處不能看成是梁的一般支座,而是梁的彈性支座,

梁只有在兩端支承處的兩個支座。因此,兩個方向的梁在布筋時,梁下面的縱向

受拉鋼筋不能在格點史斷開,而應(yīng)直通兩端支座。鋼筋不夠長時,必須采用焊接,

其焊接質(zhì)量必須符合有關(guān)規(guī)范要求。

5.3由于兩個方向的梁并非主、次梁結(jié)構(gòu),所以兩個方向的梁在格點處不必設(shè)附

加橫向鋼筋。但是在格點處,兩個方向的梁在其上部應(yīng)配置適量的構(gòu)造負鋼筋,

不宜少于2根牛12,以防在荷載不均勻分布時可能產(chǎn)生的負彎矩,這種負鋼筋一

般相當于其下部縱向受拉鋼筋的l/3o

6井字梁受力計算

6.1井字梁結(jié)構(gòu)的均布荷載的計算

由于《井字梁結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》中只提到均布荷載的荷載值,而未提到均布荷

載值的計算來由,部分設(shè)計人員在設(shè)計井字梁結(jié)構(gòu)時,容易忽略了梁的自重恒載,

而只考慮梁上的均布恒載和活載,比如,以一個四邊簡支井字網(wǎng)格為6X4,區(qū)

格長度a=3m,b=4.2m為例,如圖1示,假定梁上的現(xiàn)澆板板厚為10mm,

面層為30mm厚水磨石,板底為20mm厚抹灰,活荷載為3kN/1n2,剛可算得

梁上均布荷載設(shè)計值(未計梁自重),為8.4kN/m2,從計算手冊可得到井字梁

高為1100mm,然后再將梁的總自重平均分擔成面荷載,定梁寬300mm。

由于板自重已計算,用以計算梁自重時,應(yīng)將梁板重疊部分減掉,因此,梁重的

計算高度應(yīng)為1000mm。

可得到梁上均布荷載設(shè)計值(計梁自重)為12.5kN/m2。

最后,設(shè)計人員須采用均布荷載12.5kN/m2的設(shè)計值去計算梁的內(nèi)力和撓度,

而不是用均布荷載為&4kN/m2的設(shè)計值去計算梁的內(nèi)力和撓度。另外,井字梁

結(jié)構(gòu)屬于空間共同受力體系,更不能簡單地把每條井字梁的自重用均勻線荷載按

兩邊支座簡支去計算內(nèi)力再和均布荷載8.4kN/m2所求得的內(nèi)力進行疊加,

6.2求支座處的反力

在井字梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中,有的設(shè)計人員去求井字梁支座處的反力

時.往往只把該梁的最大剪力作為井字梁的支座處的反力,而忽略了周邊的板的

三角荷載或梯形荷載。如圖1所示,斜線部分的三角荷載或梯形荷載在設(shè)計過程

中,經(jīng)常被忘記或忽視。以B1處為例,計算一下支座反力,查計算手冊可得到

井字梁的最大剪力Vlmax為174.6kN,而B1處的梯形荷載VB1為50.6kN,其

值與Vlmax之比不容忽視。因此,支座處的反力RBl=VBl+VBlmax為225.2kN,

如果在進行基礎(chǔ)設(shè)計時,特別是基礎(chǔ)采用淺基時,這?部分的荷載對基礎(chǔ)影響更

大,很大程度有可能影響基礎(chǔ)的安全度。

6.3井字梁的計算規(guī)范

井字梁樓蓋是高次超靜定結(jié)構(gòu)。根據(jù)井字梁間距的大小,可用不同的方法計算。

6.3.1當井字梁的間距Wl-25fa時的分布較密,可近似地按雙向板計算梁的混

凝土折算成板的厚度。

6.3.2當井字梁的間距>1.251n時,則應(yīng)按井字梁計算。井字梁計算比較復(fù)雜,

一般都假定:

(1)不考慮剪力和扭矩的作用;

(2)兩個方向的梁,其剛度相等。

幾種計算方法在實際工程設(shè)計中,相對采用查圖表法比較方便。各種結(jié)構(gòu)設(shè)計、

計算手冊中,一般都有井字梁計算圖表,只要符合編制圖表的條件,即可查表求

出井字梁的最大彎矩、剪力和撓度。

7SATWE計算軟件與查靜力計算手冊兩種計算方法的應(yīng)用:

6.1兩種計算方法在計算井字梁結(jié)構(gòu)時,井字梁中間交叉點的內(nèi)力計算均按照空

間交叉梁系方式進行分配。即根據(jù)節(jié)點的變形協(xié)調(diào)條件和各梁線剛度的大小進行

計算,協(xié)調(diào)條件為,在每一點處交叉梁的線位移相等。

6.2兩種計算方法最大不同在于井字梁端部支座豎向剛度對井字梁結(jié)構(gòu)的影響。

采用查靜力計算手冊方法時,無論井字梁與其端部支座是固接還是錢接,均不考

慮其豎向剛度的影響,即認為井字梁端部支座處沒有豎向位移。

6.3當井字梁端部簡支在框架主梁上時,SATWE軟件的計算結(jié)果與查靜力計算手

冊的結(jié)果相差很大,這主要是SATWE軟件考慮了主框架梁的豎向位移所致。當井

字梁端部簡支剪力墻上時,二者之間的計算結(jié)果相差很小。這主要是因為混凝土

剪力墻的豎向剛度很大,豎向位移很小所致。井字梁內(nèi)力受其端部支座豎向剛度

的影響很大,當采用查靜力計算手冊法時,應(yīng)考慮該工程是否符合其計算假定。

1、井字梁與柱子采取“避”的方式,調(diào)整井字梁間距以避開柱位;避免在井字

梁與柱子相連處井字梁的支座配筋計算結(jié)果容易出現(xiàn)的超限情況;減少梁柱節(jié)點

在荷載作用下,由于兩者剛度相差懸殊而成為受力薄弱點以致首先破壞,由于井

字梁避開了柱位,靠近柱位的區(qū)格板需另作加強處理。

2、〃井字梁與柱子采取“抗”的方法,把與柱子相連的井字梁設(shè)計成大井字梁,

其余小井字梁套在其中,形成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式,使樓面荷載從小井字

梁傳遞至大井字梁,再到柱子。

3、井字梁截面高度的取值以剛度控制為主,除考慮樓蓋的短向跨度和計算荷載

大小外,還應(yīng)考慮其周邊支承梁抗扭剛度的影響。

4、由于井字梁樓蓋的受力及變形性質(zhì)與雙向板相似,井字梁本身有受扭成分,

故宜將梁距控制在3nl以內(nèi)。

5、井字梁一般可按簡支端計算。

6、當井字梁周邊有柱位時,可調(diào)整井字梁間距以避開柱位,靠近柱位的區(qū)格板

需作加強處理,若無法避開,則可設(shè)計成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式。

7、鋼筋混凝土井字梁是從鋼筋混凝土雙向板演變而來的一種結(jié)構(gòu)形式。雙向板

是受彎構(gòu)件,當其跨度增加時,相應(yīng)板厚也隨之加大。但板的下部受拉區(qū)的混凝

土一般都不考慮它起作用,受拉主要靠下部鋼筋承擔。因此,在雙向板的跨度較

大時,為了減輕板的自重,我們可以把板的下部受拉區(qū)的混凝土挖掉一部分,讓

受拉鋼筋適當集中在兀條線上,使鋼筋與混凝土更加經(jīng)濟、合理地共同工作。這

樣雙向板就變成為在兩個方向形成井字式的區(qū)格梁,這兩個方向的梁通常是等高

的,不分主次梁,一般稱這種雙向梁為井字梁(或網(wǎng)格梁)。

8.井字梁的支承井字梁樓蓋四周可以是墻休支承,也可以是主梁支承。墻休支

承的情況是符合計算圖表的假定條件:井字梁四邊均為簡支。當只有主梁支承

時,主梁應(yīng)有一定的剛度,以保證其絕對不變形。

9、井字梁樓蓋兩個方向的跨度如果不等,則一般

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