巖土工程師輔導(dǎo)：井字梁的計(jì)算與設(shè)計(jì)

　　摘要： 井字梁的計(jì)算與設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞： 井字梁

　　井字梁的計(jì)算及施工圖處理

　　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(jì)算結(jié)果容易出現(xiàn)的超限情況;減少梁柱節(jié)點(diǎn)在荷載作用下，由于兩者剛度相差懸殊而成為受力薄弱點(diǎn)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(qiáng)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(jì)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(jì)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(jiǎn)支端計(jì)算。

　　6、當(dāng)井字梁周邊有柱位時(shí)，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(qiáng)處理，若無(wú)法避開 ，則可設(shè)計(jì)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(lái)的一種結(jié)構(gòu)形式。雙向板是受彎構(gòu)件，當(dāng)其跨度增加時(shí)， 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(dān)。因此，在雙向板的跨度較大時(shí)，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(dāng)集中在幾條線上，使鋼筋與混凝土更加經(jīng)濟(jì)、合理地共同工作。這樣雙向板就變成為在兩個(gè)方向形成井字式的區(qū)格梁，這兩個(gè)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(jì)算圖表的假定 條件：井字梁四邊均為簡(jiǎn)支。當(dāng)只有主梁支承時(shí)，主梁應(yīng)有一定的剛度，以保證其絕對(duì)不變形。

　　9、井字梁樓蓋兩個(gè)方向的跨度如果不等，則一般需控制其長(zhǎng)短跨度比不能過大。長(zhǎng)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(zhǎng)向跨度中部設(shè)大梁，形成兩個(gè)井字梁體系或采用斜向布置的井字梁，井字梁可按45°對(duì)角線斜向布置。

　　10、兩個(gè)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(gè)方向的梁間距之比a/b=1.0~2.0 .實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量使a/b在1.0~1.5之間為宜，最好按井字梁計(jì)算圖表中的比值來(lái)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(jì)，但不宜超過3.5m。

　　11、兩個(gè)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=取梁高1/3(h較小時(shí))1/4(h較大時(shí))，但梁寬不宜小于120mm.

　　13、井字梁的撓度f(wàn)一般要求f≤1/250，要求較高時(shí)f≤1/400.

　　14、井字梁的樓板井字梁現(xiàn)澆樓板按雙向板計(jì)算，不考慮井字梁的變形，即假定雙向板支承在不動(dòng)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(zhǎng)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(jì)中必須注意以下幾點(diǎn)：

　　a.在兩個(gè)方向梁交點(diǎn)的格點(diǎn)處，短跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋應(yīng)放在長(zhǎng)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(gè)方向梁交點(diǎn)的格點(diǎn)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(gè) 支座。因此，兩個(gè)方向的梁在布筋時(shí)，梁下面的縱向受拉鋼筋不能在格點(diǎn)處斷開，而應(yīng)直通兩端支座。鋼筋不夠長(zhǎng)時(shí)，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(gè)方向的梁并非主、次梁 結(jié)構(gòu)，所以兩個(gè)方向的梁在格點(diǎn)處不必設(shè)附加橫向鋼筋。但是在格點(diǎn)處，兩個(gè)方向的梁在其上部應(yīng)配置適量的構(gòu)造負(fù)鋼筋，不宜少于2根Ф12，以防在荷載不均勻分布時(shí)可能產(chǎn)生的負(fù)彎矩，這種負(fù)鋼筋一般 相當(dāng)于其下部縱向受拉鋼筋的1/3.

　　16、井字梁樓蓋的混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(qiáng)度等級(jí)不 宜太高。

　　17、井字梁和邊梁的節(jié)點(diǎn)宜采用鉸接節(jié)點(diǎn)，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(diǎn)， 邊梁需進(jìn)行抗扭強(qiáng)度和剛度計(jì)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(shí)，梁高不變，可適當(dāng)加大梁寬。

　　19、對(duì)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(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算情況，對(duì)截面再作適當(dāng)調(diào)整。

　　20、在邊梁內(nèi)應(yīng)按計(jì)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(diǎn)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Φ8@100.

　　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(dāng)加強(qiáng)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(shuō)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(zhǎng)邊與短邊之比不大于1.5的平面，且長(zhǎng)邊與短邊尺寸越接近越好

　　2、斜向網(wǎng)格梁當(dāng)屋蓋或樓蓋矩形平面長(zhǎng)邊與短邊之比大于1.5時(shí)，為提高各項(xiàng)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(zhǎng)度等效率，于矩形平面的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。當(dāng)斜向網(wǎng)格梁用于長(zhǎng)邊與短邊尺寸較接近的情況，平面四角的梁短而剛度大，對(duì)長(zhǎng)梁起到彈性支承的作用，有利于長(zhǎng)邊受力。為構(gòu)造及計(jì)算方便，斜向梁的布置應(yīng)與矩形平面的縱橫軸對(duì)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(duì)不規(guī)則平面也有較大的適應(yīng)性。

　　3、三向網(wǎng)格梁當(dāng)樓蓋或屋蓋的平面為三角形或六邊形時(shí)，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(diǎn)。

　　4、設(shè)內(nèi)柱的網(wǎng)格梁當(dāng)樓蓋或屋蓋采用設(shè)內(nèi)柱的井式梁時(shí)，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?jiǎn)慰绾?jiǎn)支或多跨連續(xù)的井式梁板有時(shí)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。

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