鋼筋混凝土井字梁

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鋼筋混凝土井字梁
      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)。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，主梁應有一定的剛度，以保證其絕對不變形。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，還應考慮其周邊支承梁抗扭剛度的影響。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),一般可按簡支端計算。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，則可設計成大小井字梁相嵌的結(jié)構(gòu)形式。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。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=1.0~2.0。實際設計中應盡量使a/b在1.0~1.5之間為宜，最好按井字梁計算圖表中的比值來確定，應綜合考慮建筑和結(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。兩個方向井字梁的高度h應相等，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.梁寬=取梁高1/3（h較小時）1/4（h較大時），但梁寬不宜小于120mm。井字梁的撓度f一般要求f≤1/250，要求較高時f≤1/400。井字梁的現(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，且應大于等于板較小邊長的1/40。
                                   井字梁的計算及施工圖處理
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、支承井字梁樓蓋四周的可以是墻體，也可以是主梁。墻體支承的情況是符合計算圖表的假定條件的（井字梁四邊均為簡支）。主梁支承時，主梁應有一定的剛度，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=1.0~2.0 。實際設計中應盡量使a/b在1.0~1.5之間為宜，最好按井字梁計算圖表中的比值來確定，應綜合考慮建筑和結(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。

12、梁寬=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f≤1/250，要求較高時f≤1/400。
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，且應大于等于板較小邊長的1/40。
15、井字梁的配筋和一般梁的配筋基本上要求相同。但在設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附加橫向鋼筋。但是在格點處，兩個方向的梁在其上部應配置適量的構(gòu)造負鋼筋，不宜少于2根Ф12，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)點宜采用鉸接節(jié)點,但邊梁的剛度仍要足夠大,并采取相應的構(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,應按單跨梁的規(guī)定執(zhí)行,一般可?。?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)適當加強抗扭措施。

結(jié)構(gòu)布置的五種基本形式
1）、正向網(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)格梁宜用于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，應將井式梁斜向布置。該布置的結(jié)構(gòu)平面中雙向梁均為等長度等效率，于矩形平面的長度無關。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）、設內(nèi)柱的網(wǎng)格梁
當樓蓋或屋蓋采用設內(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

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