浅谈井字梁的设计与施工

　　摘要:钢筋混凝土井字梁具有为建筑提供更大空间的优点，因此得到广泛应用，试就钢筋混凝土井字梁设计中井字梁楼盖的构造、计算、配筋等几个问题加以探讨。

　　关键词:井字梁，设计，配筋，构造

　　钢筋混凝土井字梁是从钢筋混凝土双向板演变而来的一种结构形式。双向板是受弯构件，当其跨度增加时，相应板厚也随之加大。为了使钢筋与混凝土更加经济、合理地共同工作，我们就设计成在两个方向形成井字式的区格梁，这两个方向的梁通常是等高的，不分主次梁，一般称这种双向梁为井字梁(或网格梁)。井字梁的设计是工程设计人员经常遇到且又必须掌握的内容。下面就对几个常见问题进行探讨：

　　一、楼盖构造

　　1.采用井字梁楼盖的平面结构跨度宜为8~24m，两向跨度应相等或相近，对于正交井字梁楼盖，长向跨度与短向跨度的比值不应大于1.5，否则应在长向上加设大梁而形成两个井字梁体系，或采用斜交网格的井字梁体系。井子梁的楼盖现浇板应按双向板计算，最小板厚不应小于80mm，且应大于等于板较小边长的1/40。

　　2.两个方向井字梁的间距可以相等，也可以不相等。如果不相等，则要求两个方向的梁间距之比a/b=1.0~2.0。井子梁间距一般取值在1.2～3m较为经济。

　　3.井字梁与柱子采取“避”的方式，调整井字梁间距以避开柱位;避免在井字梁与柱子相连处井字梁的支座配筋计算结果容易出现的超限情况;减少梁柱节点在荷载作用下，由于两者刚度相差悬殊而成为受力薄弱点以致首先破坏，由于井字梁避开了柱位，靠近柱位的区格板需另作加强处理。

　　4.井字梁与柱子采取“抗”的方法，把与柱子相连的井字梁设计成大井字梁，其余小井字梁套在其中，形成大小井字梁相嵌的结构形式，使楼面荷载从小井字梁传递至大井字梁，再到柱子。

　　5与柱连接的井字梁或边梁按框架考虑，满足受力和构造要求，若梁截面不足，则梁高不变，适当增大梁宽。

　　6.井字梁的支承井字梁楼盖四周可以是墙体支承，也可以是主梁支承。墙体支承的情况是符合计算图表的假定条件：井字梁四边均为简支。当只有主梁支承时，主梁应有一定的刚度，以保证其绝对不变形。

　　7.井字梁和支承边梁的相交节点宜采用铰接节点，边梁刚度应足够大，并采取相应的构造措施;若采用刚接节点，则边梁需进行抗扭强度和刚度计算，边梁截面高度宜比井字梁高出20%~30%。

　　8.两个方向井字梁的高度h应相等，可根据楼盖荷载的大小，取h=L/20(L为短跨跨度),但最小h不得小于短跨跨度1/30.梁宽=取梁高1/3(h较小时)或1/4(h较大时)，但梁宽不宜小于120mm。

　　9.对于边梁截面高度的选取,应按单跨梁的规定执行,一般可取h=L/8～L/12(L为边梁跨度)。梁柱截面及区格尺寸确定后可进行计算,根据计算情况,对截面再作适当调整。

　　10.在边梁内应按计算配置附加的抗扭纵筋和箍筋,以满足边梁的延性和裂缝宽度限制要求。

　　11.在节点两边,边梁要增设附加吊筋或吊箍，将交叉梁的全部支座反力传到边梁的受压区;在楼面梁端部(一倍梁高的范围)需加密箍筋，且不少于Φ8@100。

　　12.井字梁最大扭矩的位置，一般情况下四角处梁端扭矩较大，其范围约为跨度的1/4～1/5。建议在此范围内适当加强抗扭措施。

　　13.井字梁楼盖混凝土强度等级应大于C20，为了避免和减小楼盖混凝土收缩裂缝，其强度不宜过高，跨度较大时一般宜采用C30。

　　二、井式梁板结构布置方式

　　1、正式网格梁

　　网格梁的方向与屋盖或楼板矩形平面两边相平行。正向网格梁宜用于长边与短边之比不大于1.5的平面，且长边与短边尺寸越接近越好

　　2、斜向网格梁

　　当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于1.5时，为提高各项梁承受荷载的效率，应将井式梁斜向布置。为构造及计算方便，斜向梁的布置应与矩形平面的纵横轴对称，两向梁的交角可以是正交也可以是斜交。此外斜向矩形网格对不规则平面也有较大的适应性。

　　3、三向网格梁

　　当楼盖或屋盖的平面为三角形或六边形时，可采用三向网格梁。这种布置方式具有空间作用好、刚度大、受力合理、可减小结构高度等优点。

　　4、设内柱的网格梁

　　当楼盖或屋盖采用设内柱的井式梁时，一般情况沿柱网双向布置主梁，再在主梁网格内布置次梁，主次梁高度可以相等也可以不等。

　　5、有外伸悬挑的网格梁

　　单跨简支或多跨连续的井式梁板有时可采用有外伸悬挑的网格梁。这种布置方式可减少网格梁的跨中弯矩和挠度。

　　三、井子梁的计算及配筋

　　1.依据《建筑结构荷载规范》、楼面做法及使用功能进行清理及输入荷载，包括板厚自重、楼面做法恒载及楼面活载等。利用结构计算软件进行建模及计算。查看计算结果及做相应调整进行优化结构设计。

　　2.采用弹性方法计算，挠度值不宜过大，设计时应控制在L/300~L/400(L为短向跨度)以内。当楼盖跨度较大时，施工时可预先起拱，以减小其挠度。

　　3.梁的配筋井字梁的配筋和一般梁的配筋基本上要求相同。但在设计中必须注意以下几点：

　　a.在两个方向梁交点的格点处，短跨度方向梁下面的纵向受拉钢筋应放在长跨度方向梁下面的纵向受拉钢筋的下面，这与双向板的配筋方向相同。

　　b.在两个方向梁交点的格点处不能看成是梁的一般支座，而是梁的弹性支座，梁只有在两端支承处的两个支座。因此，两个方向的梁在布筋时，梁下面的纵向受拉钢筋不能在格点处断开，而应直通两端支座。钢筋不够长时，必须采用焊接，其焊接质量必须符合有关规范要求。

　　综上所述，井字梁的平面布置、截面选取、查表计算、建模电算及最后梁的配筋及施工图处理，都与我们选取的结构布置型式有关。只有选择了恰当的结构型式，才能得到较为满意的结果。由于钢筋混凝土井字梁在使用上能给建筑提供较大空间，在设计中日益常见，设计人员应该充分注意到井字梁的力学特点，确保设计的合理性和安全性。

　　参考文献：

　　[1]混凝土结构设计规范(GB50010-2010)

　　[2]建筑抗震设计规范(GB50011-2010)

　　[3]建筑结构静力计算手册.编写组.建筑结构静力计算手册(第二版)

　　中国建筑工业出版社.1998年9月.

《浅谈井字梁的设计与施工》

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