井字梁樓蓋在設計中的應用

摘要：許多工程要求室內(nèi)有較大的建筑空間，在不適宜采用鋼網(wǎng)架結(jié)構時，鋼筋混凝土井字梁可以滿足提供較大空間的要求，所以井字梁結(jié)構在建筑中被廣泛應用，本文從井字梁設計中的構造、設計原則、截面確定、結(jié)構布置、配筋等幾個方面進行了闡述，并提出設計中應注意的幾個問題。

關鍵詞：井字梁結(jié)構布置 設計原則

0 引言

由于井字梁在橫向和縱向剛度都比較大，可以減小梁的高度，這樣就可以增加建筑凈高度，使用空間就可以大些。井字梁與普通受力梁設計有相似之處，但也有很多不同，井字梁的合理設計對建筑的安全和經(jīng)濟都有很重要意義。

現(xiàn)介紹幾種井字梁結(jié)構在設計中幾個問題：

1 井字梁結(jié)構的特點

1.1 鋼筋混凝土井字梁是從雙向板演變而來的一種結(jié)構形式。兩個方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 能形成大小一樣規(guī)則的梁格，即使不吊棚，頂棚也較美觀。

1.3 比普通混凝土梁板結(jié)構具有較大跨高比，可以使房間凈高相對大些。

2 井字梁結(jié)構的設計原則

2.1 采用井字梁樓蓋的平面結(jié)構跨度不宜大于20ｍ，屋蓋不宜大于24ｍ，且兩向跨度應相等或相近，如果井字梁在縱向和橫向跨度大小不同，則一般需控制其長短跨度比不能過大。長跨跨度與短跨跨度之比最好是不大于1.5，如大于1.5小于等于2，則宜在長向跨度中部設大梁，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 梁格間距的確定一般很具建筑尺寸、使用要求及荷載大小情況而定，一般區(qū)2ｍ～3ｍ較為經(jīng)濟。

2.3 井字梁和邊梁的相交節(jié)點不宜采用固接節(jié)點，邊梁要做的大些，保證剛度足夠大；如果井字梁與邊梁采用剛接連接方式，需要考慮邊梁抗扭計算。

2.4 與柱連接的邊梁按框架梁考慮，必須滿足抗彎、抗剪及抗扭要求和有關構造要求。如果邊梁受力不滿足要求，可以在梁的高度不進行改變的情況下，增大截面寬度。

2.5 井字梁計算時注意撓度問題，撓度要滿足規(guī)范要求，不可以太大，撓度一般要求控制在f≤1/250，要求較高時f≤1/400。井字梁跨度比普通梁大，在設計時可以要求施工時候預先起拱，這樣撓度值就可以減小。

2.6 井字梁盡可能避開柱位，井字梁按簡支梁計算。

3 井字梁截面尺寸的確定

3.1 井字梁的寬度可以比普通梁寬度小些，但不宜小于200mm，不能小于120mm，當配筋較大時，個別梁的寬度可以適當增加，但高度還是需要保持相同。

3.2 井字梁兩個方向的高度h應相等，字梁高度h=L/15~L/20（L為短向跨度），若荷載較大，則可適當增大截面高度。

3.3 邊梁的截面高度大于井字梁的截面高度，對于邊梁截面高度的選取，一般可取可取大于井字梁50mm。

4 井字梁的配筋在設計中應注意以下幾點

4.1 井字梁只有兩個端支座，中間井字梁相交處不作為支座考慮，當箍筋不能滿足端部剪力的前提下，可采用增加附加吊筋或者附加箍筋來解決。

4.2 在兩個方向井字梁交匯處，下部縱向鋼筋布置與板鋼筋布置相同，短跨方向下部縱向鋼筋在另一方向梁下部筋下面。

4.3 井字梁交點處并不作為支座，也就沒有主梁與次梁關系，因此在梁的交點處附加橫向鋼筋不需要布置。

5 井字梁設計中需要注意的幾個問題

5.1 SATWE計算軟件與查靜力計算手冊在計算井字梁結(jié)構時，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。

5.2 計算時按井字梁與邊梁鉸接連接時，查靜力計算手冊的計算結(jié)果與SATWE軟件的計算結(jié)果有很大的差別，這主要是S靜力手冊沒有考慮邊梁的豎向位移所致。當井字梁與剪力墻鉸接連接時，它們之間的計算結(jié)果會相差的很小了。這是因為剪力墻作為一個整體構件，剛度很大，而位移又很小。與井字梁相連構件的剛度大小，對井字梁計算結(jié)果影響很大，當采用查靜力計算手冊法時，應考慮該工程是否符合其計算假定。

6 結(jié)束語

本文對井字梁結(jié)構設計過程中經(jīng)常涉及的問題進行了簡述。由于現(xiàn)實工程中，很多時候會遇到需要較大空間的建筑，因此在設計中常用到井字梁樓蓋結(jié)構，設計時需要注意到井字梁的受力特點，確保設計的合理性和安全性。