鋼筋混凝土井字梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)

肖琴

摘 要：鋼筋混凝土井字梁是一種相互交叉、呈現(xiàn)出井字形的梁結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)遵循其一般原則，同時(shí)注意對(duì)梁截面尺寸等級(jí)計(jì)算，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行梁板的布置，從而提高井字梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

關(guān)鍵詞：井字梁；設(shè)計(jì)；梁截面

中圖分類號(hào)：TU375.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）05-0096-01

在建筑當(dāng)中使用鋼筋混凝土井字梁結(jié)構(gòu)，能夠使得建筑的整體得到提升，使得結(jié)構(gòu)的性能得到提升。另外，使用鋼筋混凝土井字梁結(jié)構(gòu)，能夠減少鋼材的浪費(fèi)，降低成本，提高工程的效益。下班對(duì)鋼筋混凝土井字梁的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行具體的分析。

1 鋼筋混凝土井字梁的特征

鋼筋混凝土井字梁結(jié)構(gòu)，主要是采用鋼筋混凝土的材質(zhì)，然后梁的選擇上使用的是相互交叉、呈現(xiàn)出井字形的梁結(jié)構(gòu)。它是從傳統(tǒng)的鋼筋混凝土雙向板演化而來(lái)的，井字梁結(jié)構(gòu)屬于空間內(nèi)力結(jié)構(gòu)體系，與其他類型的梁結(jié)構(gòu)相比，是沒有主次梁的，兩個(gè)方向上的梁高通常是相同的，這樣能夠減小梁高，并且同時(shí)受力使得穩(wěn)定性提高，在雙向板的跨度增大的時(shí)候，要達(dá)到減輕板的重量可以通過(guò)加強(qiáng)混凝土使用量來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用井字梁能夠擴(kuò)大建筑空間的范圍，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案成本降低，工程效益能夠提升。

2 鋼筋混凝土井字梁的設(shè)計(jì)遵循的原則

在井字梁設(shè)計(jì)的時(shí)候，遇到有柱子的情況，支座處配筋的結(jié)果可能會(huì)超過(guò)一定的限制，因此需要采用調(diào)整井字梁之間的距離對(duì)于柱位進(jìn)行避開，梁柱香蕉的位置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中屬于薄弱的環(huán)節(jié)，這是因?yàn)榱号c柱子兩者之間的剛度差距非常明顯，設(shè)計(jì)梁的時(shí)候進(jìn)行避讓是為了減少梁柱節(jié)點(diǎn)在荷載作用下的破壞，同時(shí)還需要對(duì)于靠近柱位的區(qū)格板進(jìn)行加固的處理。當(dāng)井字梁與柱位不能夠避開的時(shí)候，可以設(shè)計(jì)成大梁加小梁的方式，將小井字梁設(shè)置在大井字梁的內(nèi)部，這樣荷載傳輸就會(huì)經(jīng)過(guò)大小梁然后到達(dá)柱子。

通常情況下，井字梁兩個(gè)縱橫方向上的梁跨度應(yīng)該是相等的，如果是不相等的情況，還應(yīng)當(dāng)保證縱橫兩方向的長(zhǎng)度的跨度保持在合理的范圍內(nèi)，兩者之間的比不能太大，需要控制在1.5的范圍職能，如果縱橫兩方向的跨度比在1.5～2之間，就應(yīng)當(dāng)形成兩個(gè)井字梁結(jié)構(gòu)，或者是按照對(duì)角線為45°的位置使用斜向布置的方法來(lái)設(shè)計(jì)井字梁，從而保證井字梁最終的穩(wěn)定性。

為保證建筑的結(jié)構(gòu)具有較為合理的抗彎承載能力與抗剪能力、抗扭能力，這是需要對(duì)于井字梁的界面尺寸進(jìn)行合理的計(jì)算保證能夠符合工程標(biāo)準(zhǔn)，在當(dāng)井字梁截面的尺寸不夠的時(shí)候，在不改變梁高的條件下可以適當(dāng)?shù)奶岣呔至旱膶挾?。在?jì)算扭矩的時(shí)候可以選擇最大的值，這樣能夠保證井字梁四角處的扭矩同樣是最大的，兩端的扭矩應(yīng)當(dāng)控制在梁跨度的1/4～1/5范圍之內(nèi)，還可以采取其他的抗扭措施來(lái)不斷的提升井字梁結(jié)構(gòu)的抗扭能力。

井字梁與邊梁的焦點(diǎn)通常不需要固定連接，節(jié)點(diǎn)可以采用剛性連接的方式，因此邊梁的高度和寬度應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)的大一點(diǎn)。井字梁的內(nèi)力，設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采用彈性的方法，而擾度值的設(shè)置則不能過(guò)大，可以采用預(yù)先起拱的方法來(lái)減小擾度。

3 鋼筋混凝土井字梁截面尺寸的計(jì)算

設(shè)計(jì)鋼筋混凝土井字梁的時(shí)候最先要解決的就是界面尺寸的問(wèn)題。

井字梁的橫向梁與縱向梁可以相互制約，所以與普通的梁結(jié)構(gòu)相比，井字梁的梁截面較小，側(cè)向是穩(wěn)定的。但是，井字梁的配筋較多，為了保障梁中受力鋼筋的間距構(gòu)造要求，梁截面最小也不能低于200mm。梁截面的高度與橫縱兩個(gè)方向的梁高度相關(guān)，如果橫縱兩個(gè)方向的高度相等，梁截面的高度應(yīng)當(dāng)為1/15-1/20的跨度尺寸，如果橫縱兩個(gè)方向的高度有差距，則應(yīng)該按照短的梁高來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在橫截面寬度的設(shè)計(jì)上，為了防止側(cè)向變形，可以將截面寬度設(shè)計(jì)成大于普通梁的寬度。

井字梁與邊梁銜接的過(guò)程中需要采用鉸接節(jié)點(diǎn)的方法，同時(shí)對(duì)邊梁進(jìn)行加固，使得邊梁的剛度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。而在抗扭能力和剛度都符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下，也可以采用剛接節(jié)點(diǎn)的方式來(lái)進(jìn)行井字梁和邊梁的銜接。

4 鋼筋混凝土井字梁的梁板布置形式

鋼筋混凝土井字梁的梁板布置方式主要有五種，下面進(jìn)行分別的說(shuō)明。

一是正交網(wǎng)格梁。正交網(wǎng)格的方向食欲矩形板的兩邊是平行的，橫梁與縱梁能夠?qū)崿F(xiàn)正交。這種形式的梁板長(zhǎng)短邊的比應(yīng)當(dāng)?shù)陀?.5，并且兩邊長(zhǎng)度越接近越好，通常在結(jié)構(gòu)受力允許的情況下會(huì)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)短邊一樣的正方形。

二是斜向網(wǎng)格梁。當(dāng)矩形平面內(nèi)長(zhǎng)單邊之比大于1.5 的時(shí)候，就需要采用斜向布置的方式來(lái)進(jìn)行梁板設(shè)計(jì)。斜向布置的結(jié)構(gòu)平面中部的橫縱雙向梁都應(yīng)當(dāng)為等長(zhǎng)度等效率的梁，與矩形網(wǎng)格梁的設(shè)計(jì)類似，梁板長(zhǎng)短邊的長(zhǎng)度越接近越好，這樣四個(gè)角梁短但是剛度大，能夠?qū)τ陂L(zhǎng)的梁起到彈性支撐的作用?？v橫向梁的交角正交斜交都可以，應(yīng)當(dāng)與矩形平面的縱橫軸是對(duì)稱的。

三是三向網(wǎng)格梁。這種量主要是針對(duì)屋蓋為三角、六邊形的時(shí)候設(shè)計(jì)的，能夠?qū)臻g進(jìn)行良好的利用，并減小結(jié)構(gòu)的高度，使得剛度較大，受力合理。

四是內(nèi)柱的網(wǎng)格梁?？臻g內(nèi)部有內(nèi)柱的時(shí)候，需要采用柱子上布置主梁，然后主梁內(nèi)部再設(shè)置次梁的方式來(lái)進(jìn)行梁板的布置。

五是由外伸懸挑的網(wǎng)格梁。這種布置主要是能減少網(wǎng)格梁的跨中彎矩和撓度。

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