关于井字梁论文
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探讨井字梁设计技术在建筑结构中的应用摘要:现代施工中加入井字梁的设计技术,可以为建筑提供较大的空间,使建筑空间布局更加灵活,所以在建筑结构设计中,大多数的钢筋混凝土框架结构都会采用井字梁技术。
本文通过对钢筋混凝土井字梁结构的特点、设计、计算分析、注意事项等方面的研究,以确保设计的钢筋混凝土井字梁结构经济合理,提高井字梁结构的施工水平。
关键词:建筑结构设计;井字梁结构;设计技术;应用0引言近年来,随着大空间建筑结构的增加,井字梁楼盖得到了较为广泛的应用,如在大厅、宴会厅等大型公共建筑。
井字梁结构为双向受力梁系,其受力合理,能够很好的解决如礼堂、宴会厅等大空间结构的楼层问题。
这种结构可以用来满足建筑的功能要求,其受力经济合理,增大空间整体效果,所以设计人员经常会采用这种设计。
1井字梁结构的定义井字梁结构在大跨度、大空间建筑中的应用十分广泛。
作为一种从钢筋混凝土双向板基础上演化过'来的技术,它不仅能广泛适用于不宜采用钢网架作逑筑结构的大空间建筑,还能最大化扩大建筑使用空间,充分满足大空间建筑施工要求。
井字梁结构的本质是双向受力构件,它具有良好的双向受力性能,应用时梁高可按照施工要求随意降低,同时还能在一定程度上增加建筑结构的美观度。
在井字梁结构设计中,设计者需要掌握主要设计参数之一是结构截面尺寸,原因在于截面尺寸大小会直接影响到井字梁结构施工的混凝土用量、结构的承载能力以及结构的配筋方式。
钢筋混凝土结构建筑中所使用的井字梁属于交叉梁系,具有一般受力梁的所有优点,但由于其本质和一般受力梁不同,所以在设计时必须做好综合考虑,合理采取措施,充分做好结构设计原则、受力规律的了解,掌握一定的结构布置方法,并控制好结构配筋,确保井字梁设计质量。
2井字梁结构的布置与一般构造采用钢筋混凝土井字梁方案的屋(楼)盖平面结构跨度应处于一定范围内,跨度过大或过小时都不宜采用井字梁结构,一般以8?24m为宜,且应使长短边跨度相差尽量小。
钢筋混凝土井字梁在建筑领域中,钢筋混凝土井字梁是一种常见且重要的结构形式。
它以其独特的力学性能和布局特点,在众多建筑项目中发挥着关键作用。
要理解钢筋混凝土井字梁,首先得明白什么是梁。
梁在建筑结构中,就像是人体的骨骼一样,承担着支撑和传递荷载的重要任务。
而井字梁,则是一种由相交的梁组成的如同“井”字形状的结构。
钢筋混凝土井字梁的优点众多。
其一,它能够提供较大的室内空间,因为其梁格布置较为规整,使得室内的净空能够得到更有效的利用。
这对于一些对空间要求较高的场所,如商场、展厅等,具有极大的吸引力。
其二,井字梁的受力性能相对较好。
它通过纵横交错的梁共同承担荷载,使得荷载能够更加均匀地分布,从而减小了单个梁的受力,提高了整个结构的稳定性和安全性。
其三,在外观上,井字梁可以营造出一种简洁、大气的视觉效果,增加建筑的美观性。
从设计的角度来看,钢筋混凝土井字梁的设计需要考虑多方面的因素。
首先是荷载的计算。
这包括恒载(如结构自重)和活载(如人员、家具、设备等的重量)。
准确计算荷载是保证井字梁设计安全可靠的基础。
其次,梁的尺寸和配筋设计至关重要。
梁的高度、宽度以及钢筋的配置数量和规格,都需要根据计算结果和规范要求进行合理确定。
同时,还需要考虑混凝土的强度等级、钢筋的强度等级等材料性能参数。
在施工过程中,钢筋混凝土井字梁也有一定的技术要求。
钢筋的绑扎必须牢固、准确,以确保其在受力时能够发挥应有的作用。
混凝土的浇筑质量直接影响到梁的强度和耐久性。
要保证混凝土的配合比正确,浇筑过程中振捣密实,避免出现蜂窝、麻面等质量缺陷。
而且,在施工过程中,还需要注意模板的支撑和拆除,以防止梁的变形和裂缝的产生。
钢筋混凝土井字梁在实际工程中的应用非常广泛。
在多层和高层建筑中,它可以用于楼盖结构,为上层建筑提供稳定的支撑。
在大型工业厂房中,井字梁可以承受较大的设备荷载和屋面荷载。
在桥梁工程中,也能看到井字梁的身影,为桥梁的跨越提供有力的保障。
浅谈井字梁(含十字梁)与单向板的区别梁少锋【摘要】在建筑工程结构设计中,对于大跨度结构,结构工程师通常都会根据结构的安全性和可靠性来考虑该建筑的结构布置;而甲方却又通常要求结构工程师尽量降低工程造价。
对于大跨度的建筑结构,在这种情况下,往往就要结构工程师进行结构布置时,考虑应该采用井字梁结构还是单向板结构。
本文根据工程实例,探讨一下井字梁结构(含十字梁结构)与单向板结构的区别。
1.井字梁(含十字梁)与单向板的特点钢筋混凝土井字梁是从双向板演变而来的一种结构形式。
当其跨度增加时,板厚相应也随之加大。
但是,由于板厚而自重加大,而板下部受拉区域的混凝土往往被拉裂不能参加工作。
因此,在双向板的跨度较大时,为了减轻板的自重,我们可以把板的下部受拉区的混凝土挖掉一部分,让受拉钢筋适当集中在几条线上,使钢筋与混凝土更加经济、合理地共同工作。
这样双向板就变成为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。
而其中呈井字或多个井字型的,一般称为井字梁;其中呈十字型的,一般称为十字梁。
这种结构布置方式具有双向受力合理,且可减少结构高度等优点。
如根据结构的安全性和可靠性,一般优先选取这种结构布置形式。
但井字梁结构的模板工程量和钢筋含量一般都比较大,而且钢筋绑扎的时候一定要注意先后顺序,一不小心,往往容易出错,从而影响井字梁的理论受力。
单向板简单来说,是指板的长边与短边的比值大于3的情况。
当板的长边与短边的比值大于3时,板荷载主要沿单向(短边方向)传递,单向受弯。
这种结构布置方式受力简单,且其长向分布筋配筋量都很小,因而单向板的钢筋含量一般都比较小。
单向板的模板工程量一般也比较小,其安装也比较简单。
但由于单向板是单向受力,一向的刚度大于另一向的刚度,导致整体刚度的不合理。
还有,单向板的主受力框架梁的截面都比较大,影响结构净高度。
2.井字梁(含十字梁)与单向板的工程实例某钢筋混凝土框架结构厂房,下开间为9m×4跨=36m,左开间为9m×2跨=18m,按地震烈度6度,抗震等级4级进行结构设计。
井字梁结构设计探讨
而来的一种结构形式,双向板为受弯构件,当其跨度增大时板厚应也随之增大,但板下部受拉区混凝土一般均不考虑其抗拉能力,拉应力由板下部钢筋承担。
余下的剪力,采用增加弯起鸭筋来解决,对鸭筋的构造要求,由端部支座内边到第一排钢筋弯起点的距离不应小于50mm。
关键词:梁,适用条件,结构布置,计算与配筋,构造要求
0 引言
钢筋混凝土井字梁是由钢筋混凝土双向板演变而来的一种结构形式,双向板为受弯构件,当其跨度增大时板厚应也随之增大,但板下部受拉区混凝土一般均不考虑其抗拉能力,拉应力由板下部钢筋承担。
因此,我们可设想当双向板跨度较大时,为了减轻板的自重,可将板下受拉区混凝土挖除一部分,让受拉钢筋适当集中在双向相交的几条线上,并适当将它们增高而形成梁,使钢筋与混凝土更经济合理地共同工作,这样就使双向板变为两个方向形成井字式的区格梁板,这两个方向的梁通常为高度相等和不分主次,此即为钢筋混凝土井字梁。
1 井字梁的适用条件
采用井字梁楼(屋)盖的平面结构跨度宜为8~24m,且两向跨度应相等或相近,井字梁楼盖两个方向的跨度如果不等,则一般需控制其长短跨度比不能过大。
长跨跨度L1与短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于1.5,如大于1.5小于等于2,则宜在长向跨度中部设大梁,形成两个井字梁体系或采用斜向布置的井字梁,井字梁可按45对角线斜向布。
浅谈大跨度井字梁的施工技术摘要:本文通过具体的工程实例,主要探讨了大跨度井字梁的施工技术,并提出了具体的施工方案。
关键词:大跨度井字梁;施工方案;施工技术Abstract: this article through the concrete project example, mainly discusses the construction technology of large span tic-tac-toe beam, and the concrete construction schemes are put forward.Key words: large span tic-tac-toe beam; The construction plan; The construction technology一、工程概况龙江水电站引水系统布置在大坝左岸,由进水口、引水隧洞及压力管道组成。
进水口为塔式结构,主要由进水口边墙、拦污栅墩、进水口塔体内联系梁及进水口闸门启闭机房等构成。
引水系统拦污栅筒体内设计有3层联系梁,高程分别位于EL859.0~EL861.5、EL844.5~EL847.0以及EL875检修平台,联系梁呈“井”字状。
EL847.0高程联系梁由3条主梁和2条次梁组成(总重约为:999.185T)。
主梁横截面尺寸为150cm×250cm(宽×高),梁长为25m,间距为4.75m,距边墙距离为5.25m;次梁横截面为100cm×250cm(宽×高),梁长为24.5m,间距为8m,距边墙距离为7.5m。
EL861.5高程联系梁主、次梁截面相同,均为100cm×250cm(宽×高),(总重约为:771.995T),主梁间距为5.25m,长度为25m,距边墙距离为5.5m;次梁间距为8m,长度为24.5m,距边墙距离为7.5m。
检修平台梁下部梁横截面尺寸均为80cm×240cm(宽×高),(总重约为:1751.31T),梁上部为20cm混凝土板,混凝土板上部为5cm装修层。
摘要:井字梁形式结构能提供大空间、受力合理、装修美观、梁截面小等特点,基于它的诸多优点,井字梁结构在工业与民用建筑中得到了较为广泛的应用。
本文主要阐述了钢筋混凝土井字梁的概念,并从设计中的构造、受力规律、配筋等几个方面进行了探讨分析,希望对井字梁设计的实际工作能够发挥借鉴指导作用。
关键词:建筑结构;井字梁设计1.钢筋混凝土井字梁概述钢筋混凝土井字梁这一结构形式实际是从钢筋混凝土双向板演化而来的。
双向板作为一种受弯构件,显然,在增大其跨度以满足大空间的要求时,势必同时带来厚度的增加。
但问题也随着而来:板下部受拉区的混凝土抗拉能力很低,一般在设计时都不予考虑而仅将其作为安全储备,导致了材料的浪费,同时板中所配钢筋的承载能力很大一部分被自重所消耗,很不经济。
为了解决这一问题,减轻大跨度双向板的自重,可将板下部受拉区混凝土的一部分挖去,将受拉钢筋布置在双向相交的几条线上,再将这“几条线”适当增高便形成了梁结构,这样钢筋和混凝土能更加合理的工作,其承载能力的利用率也得到提高,相应提高了结构的经济性。
双向板经过这样变形,成为了双向井字式的区格梁板,而且两个方向上的梁高度相同,没有主次之分,也即钢筋混凝土井字梁。
钢筋混凝土井字梁能形成规则的梁格,顶棚较美观。
2. 钢筋混凝土井字梁结构设计的相关内容2.1井字梁结构设计时应该遵守的标准对于周边有柱位的钢筋混凝土井字梁结构,可以利用调整井字梁之间间距的方式来避开对柱位的干扰,对于柱位旁边附近的区格板同样也要进行强化处理;而大小井字梁相嵌的结构形式可以对无法避开柱位的井字梁进行设计。
对于井字梁中梁格间距的设计也是有一定的标准的。
其确定方式来源于建筑上对井字梁的要求以及具体的结构平面尺寸的要求。
选择的跨度一般情况下不能超过4米,其选择范围通常是1/12――1/6,在此设计标准上还要考虑建筑的经济指标要求以及钢筋混凝土的刚度要求等。
此外,井字梁的设计还要满足建筑的抗震受力、抗弯受力、抗剪受力及抗扭受力等。
浅谈井字梁结构的设计井字梁结构优缺点浅谈井字梁结构的设计摘要:在建筑物大点开间的情况下,井字梁楼盖是较常用的形式之一。
本文简单的介绍了井字梁结构的特点、布置形式以及井字梁结构设计的一些原则。
关键字:井字梁;布置形式;设计原则;配筋要求;布置形式Abstract: In the case of building large standard width of a room, cross beam floor is one of the more ly used form. This paper introduces the characteristics, grid-beamstructure arrangement and the grid-beam structure design principles.Key words: cross beam; layout; design principles; reinforcement layout requirements;1,井字梁结构的特点井字梁结构由钢筋混凝土双向衍伸而来。
双向盖板是受弯构件,当其跨度增加时,相应板厚也随之加大,随着双向板板厚增加到一定程度时,其半圆形的受拉区混凝土会铸铁被拉裂。
为了避免这种情况发生,一般在设计选择挖去受拉区的一部分混凝土,然后钢架把受拉区的钢筋聚集在几条线上,此时的双向板便释放出来了井字梁。
井字梁的双向梁具有等高的特征,各方向梁之间协同工作,共同承担楼面载荷,因而不具良好的空间整体性。
井字梁适用于于层高、跨度明确要求较高的工程。
玻璃幕墙井字梁美观规则的梁格和顶棚会增加工程的美感和整体感。
2,井字梁的布置形式正向网格梁,网格梁的方向与屋盖或楼板矩形平面两边相平行。
正向网格梁适用于长边与短边之比不大于1.5的平面,吻合且长边与短边尺寸越接近越好。
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,为提高这两项梁承受承受荷载的效率,应将井字梁斜向布置。
建筑结构中井字梁设计技术的探讨随着社会经济的蓬勃发展,建筑工程业也在不断改革创新,其中井字梁设计是保证建筑结构性能与质量的关键内容之一。
井字梁的应用对跨度结构较大的建筑来说,其作用是非常巨大的,既能够保持自身的施工质量和稳定性,还能使楼盖的净高得到有效的提升,方便其在建筑顶端进行二次装饰。
因此,合理的井字梁设计在建筑工程中的应用是十分重要的。
本文对建筑结构中井字梁设计技术与其设计的要点进行简要的分析。
标签:建筑结构井字梁构造措施1引言随着社会经济的不断发展,城市化进程逐渐加快,推进了我国建筑业的快速发展。
为适应城市化建设和使用的需要,各种不同的大空间建筑物大幅度涌现出来。
为确保能够在较小的空间范围中,加大建筑的净空间,增加对土地的应用的效率,井字梁设计在各种不同的大空间建筑结构中的应用不断扩大。
目前,我国的建筑业是一个蓬勃发展且比较有活力的产业,在将来也依然会保持飞速发展的趋势。
各种大空间建筑,既能够增大建筑的净空间还可以降低建筑的梁高,由于井字梁自身具备双向受力的性能,因此深受广大群众的欢迎,特别是在大型商场、礼堂以及酒店等各种公共大空间建筑的入口大厅中得到了较为广泛的使用。
2关于建筑结构中井字梁技术的概述(1)井字梁设计技术是以钢筋混凝土双向板为基础从而进化来的。
由于钢筋混凝土双向板是受弯构件的一种,因此,在其能够达到大空间建筑的需求而要增加其跨度的时候,这必然会增它的厚度,这样会发生很多问题:其一,双向板本身的重量将其所配置的钢筋负荷能力大部分消耗了;其二,会使钢筋混凝土双向板下端受拉区的混凝土抗拉能力变弱;其三,一般在井字梁设计的时候仅把它当成安全储备考虑不充分,导致材料浪费现象严重。
要有效地解决这些问题就要从以下两个方面下手:第一,加大承载能力的利用率;第二,减弱大跨度双向板的自身重量。
然而事实上可以去掉混泥土双向板下端受拉区中混凝土的某一部分,确保受拉的钢筋可以放置在双向板交叉的那几条线上,再合理将其增高,这样就构成了双向井字式的梁结构。
浅谈井字梁结构的设计及计算作者:龚伟来源:《大陆桥视野·下》2013年第05期摘要井字梁结构是复杂的空间受力体系,属于交叉梁系,本文分析了建筑设计中井字梁的设计特点,井字梁结构的一般布置原则以及构造要求和计算分析时应注意的问题,并通过具体的案例做了计算分析,以供同行参考。
关键词井字梁结构设计计算一、井字梁结构的特点和应用随着我国建筑业的快速发展,井字梁结构因其合理的受力特点和独特的结构布置方式,在工业、民用以及一些公共建筑中得到了较为广泛的应用。
例如,会议室、大型阅览室以及一些礼堂、宾馆和商场等公共建筑的出入口和门厅。
井字梁结构是复杂的空间受力体系,属于交叉梁系,对于钢筋混凝土井字梁结构,由于梁板整体浇筑,各向梁布置没有主次之分,与其他一般结构布置相比,有以下显著特点:1.各向梁协同工作,共同承担和分配楼面荷载,具有良好的空间整体性能。
2.比一般梁板结构具有较大的跨高比,对于层高受限且建筑上又需要大跨度的建筑,具有广泛的适用性。
3.由于减少了结构的高度和自重,梁截面也小于一般梁板结构中的主次梁,具有显著的经济效益。
4.施工便利,能提供整齐美观的天棚。
当然,由于该结构形式的结构内力及变形计算是通过双向交叉梁间的变形协同来实现的,因此,其平面传力和受力相对复杂,结构分析难度也较大。
井式梁结构有多种梁格布置方式,常用的有正交正式网格梁、正交斜向网格梁和斜交斜向网格梁、三向网格梁、设内柱的网格梁等。
另外,目前国内工程应用比较多的除一般混凝土井字梁结构外,还有预应力混凝土井字梁结构和劲性混凝土井字梁结构。
二、井字梁结构的一般布置原则一般井字梁结构设计时,首先应选择合理的网格间距,确定井字梁截面高度并进行井字梁系布置,然后再进行结构受力分析和结构刚度分析。
下面,就井字梁结构的布置做一简单介绍,仅供大家参考。
1.井字梁格间距的选择。
梁格间距一般根据建筑要求和结构平面尺寸确定,通常取各方向跨度的1/12~1/6,且一般不超过4m。
浅谈井字梁结构设计摘要:由于钢筋混凝土井字梁在使用上能给建筑提供较大空间,在设计中日益常见载计算、配筋设计等几个力一面介绍了钢筋混凝土井字梁设计中应注意的几个问题,。
本文分别从钢筋混凝土井字梁楼盖的构造,给如后设计工作一定参考。
关键词:井字;梁配筋;构造随着我国经济的蓬勃发展,井字梁形式结构由于其能提供大空间、受力合理、美观舒适等特点,在工业与民用建筑中得到了较为广泛的应用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,由于双向板是受弯构件,随着跨度增大,板厚也随之增大为了减轻自重,节约材料,司一以把板卜部的受拉区混凝土挖掉一部分,用钢筋承担拉力,这样双向板就成为了在两个方向形成井字式的区格梁,两个方向的梁通常是等高的,我们称这种双向梁为井字梁。
1井字梁的计算SATWE计算软件与查静力计算手册两种计算方法的应用。
(1)两种计算方法在计算井字梁结构时,井字梁中间交义点的内力计算均按照空间交义梁系方式进行分配。
即根据节点的变形协调条件和各梁线刚度的人小进行计算,协调条件为,在每一点处交义梁的线位移相等。
(2)两种计算方法最人不同在十井字梁端部支座竖向刚度对井字梁结构的影响。
采用查静力计算手册方法时,无论井字梁与其端部支座是固接还是铰接,均不考虑其竖向刚度的影响,即认为井字梁端部支座处没有竖向位移(3)当井字梁端部简支在框架卞梁上时,SATWE软件的计算结果与查静力计算手册的结果相差很人,这卞要是SATWE软件考虑了主框架梁的竖向位移所致。
当井字梁端部简支剪力墙上时,二者之间的计算结果相差很小。
这主要是因为混凝土剪力墙的竖向刚度很人,竖向位移很小所致。
井字梁内力受其端部支座竖向刚度的影响很人,当采用查静力计算手册法时,应考虑该工程是否符合其计算假定。
2井字梁的结构布置(1)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,山十两者刚度相差悬殊而成为受力薄弱点以致首先破坏,山十井字梁避开了柱位,靠近柱位的区格板需另作加强处理。
浅谈井字梁1 井字梁的基本知识1.1 井字楼盖的来源钢筋混凝土现浇井式楼盖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。
但板的下部受拉区的混凝土一般都不考虑它起作用,受拉主要靠下部钢筋承担。
因此,在双向板的跨度较大时,为了减轻板的自重,可以把板下部受拉区的混凝土挖掉一部分,让受拉钢筋适当集中在几条线上,是钢筋与混凝土更加经济、合理地共同工作。
这样双向板就变成为在两个方向形成井字梁的区格梁,一般称这种双向梁为井字梁,这种楼盖就是井字楼盖。
1.2 井式楼盖与板的区别1.2.1 现浇单向板肋形楼盖的主要区别是:两个方向梁的截面高度通常相等,不分主次梁,共同承受楼板传来的荷载。
1.2.2井式楼盖与现浇双向板肋形楼盖的主要区别是:在梁的交叉点处不设柱,梁的间距一般为 1.5~3m,比双向板肋形楼盖中梁的间距小。
1.3 查表法的算法1.3.1 井字梁结构静力计算手册井字梁结构静力计算手册对井字梁结构静力计算、图表编制所采用的是荷载分配法。
荷载分配法计算原理的实质是结构力学中的力法。
先将荷载化为梁交叉结点上集中荷载(不一定相等),然后以横向梁分配荷载为基本未知量,满足静力平衡及竖向变形协调原理,不考虑转角变形的影响,利用《建筑结构静力计算手册》上刊载的单跨梁挠度计算公式,经计算形成柔度矩阵,不会有多大困难便可以建立起井字梁网格点的线性方程组。
通过编制的电算程序,从而求解出每根梁所承受的分配荷载及其相应的内力和挠度。
1.3.2 建筑结构静力计算手册(第二版)在钢筋混凝土结构中,经常采用井式梁,井式梁是一个空间杆件系统。
当有现浇板与井式梁相连时,梁的扭转变形实际上已经被约束。
此时可以用两种方法计算。
第一种方法是,按扭转位移为0的条件用空间杆系程序计算。
第二种方法是,用没有扭转的普通交叉梁组成井式梁,假定仅在垂直与井式梁平面上有线位移,协调条件为,在每一交点处交叉梁的线位移相等。
2 SATWE的计算结构与查表法计算结果的比较在采用SATWE软件计算时,将面荷载转化为作用在节点上的集中荷载,以便使荷载输入方式与《建筑结构静力计算手册》的简化方式一样。
同时将SATWE 软件中混凝土容重改为0,这样可以不计梁自重。
2.1 算例1 )两个方向均四跨,每跨2.5m,井字梁截面250X600,边梁300X1000不考虑地震和风荷载,只有7.0KN/m2的恒荷载。
左边最边上的井字梁最大弯矩123 K N·m2) 两个方向均四跨,每跨2.5m,井字梁截面250X600,边界是剪力墙240X4200不考虑地震和风荷载,只有7.0KN/m2的恒荷载。
左边最边上的井字梁最大弯矩111 K N·m3)查《建筑结构静力计算手册》:M=0.8281×2.52×2.5×7.0×1.2=109 K N·m4)结果分析(123-109)/109=13%,(111-109)/109=2%2.2 小结由此看出,只要计算假定和各种计算条件相同的情况下,SATWE的计算结果和查表法的结果误差很小。
而当边界条件为框架梁时,由于框架梁的刚度不够,自身要产生变形,所以结果有较大的误差。
从图上看跨中最大弯矩,边界为剪力墙时,比是框架梁时大,所以,边界为框架梁时,结果出来之后,有必要对梁底钢筋放大1.1倍(个人看法)。
但梁底的配筋率不宜过大,大的话,虽然没超最大配筋率,但是这样的话变形会相对变小,脆性变大。
2.3 SATWE的优势1)对于边梁为框架梁的时候,可以考虑边梁的竖向变形。
2)可以考虑地震作用和风的作用。
SATWE在计算井字梁时,不但会考虑上述两方面,还会计算梁自重,这三方面的作用,会使用SATWE算出的井字梁的内力大于查表法,也更符合实际。
3 井字梁的挠度3.1 PKPM中的挠度计算方法软件长期挠度的计算是假定连续梁为梁跨两端为不动铰支座,并不考虑支座处的变形和位移,也不考虑交叉梁系之间的变形协调。
这种计算假定导致支座设置对长期挠度计算影响很大。
软件计算挠度时将支座看作固结点,这种假定对柱墙支座是成立的,但应用在梁支座上就不合适了,这相当于忽略了支座处的位移,而在交叉梁系中,这个位移对连续梁的挠度有很大影响。
事实上规范给出的计算方法是以框架梁为试验依据的,将其应用在非框架梁或交叉梁系上是否合理还有待商榷。
因此,尽管梁施工图软件可以计算次梁(包括在PM中当次梁输入的次梁和当主梁输入的次梁)的挠度,但此挠度只能用做参考。
注:不要在概念上把结构某节点的竖向位移与扰度等同起来。
竖向位移是绝对值,同一节点只可能有一个竖向位移值。
扰度是相对值,相交于同一节点的梁段受其支承条件影响,支座变形不尽相同,虽然相交节点拥有同一个竖向位移值,但在该节点的扰度却可能不同。
3.2 SATWE计算软件得到的挠度与梁施工图软件得到的挠度的不同之处SATWE等软件计算得到的是梁的弹性挠度(一般是针对钢梁的,井字梁结构静力计算手册算出来的最大挠度与SATWE里的梁的弹性挠度对应),梁施工图软件得到的是梁的长期挠度。
二者主要有两方面不同:第一是刚度取值不同,计算弹性挠度使用的是弹性刚度EC IC,弹性刚度只与截面形状和混凝土弹性模量有关系。
计算长期挠度使用的是长期刚度,长期刚度的大小主要由梁高和梁内配筋的数量确定,另外还需根据标准荷载和长期荷载的比值对短期刚度进行折减。
第二点不同是计算方法的不同,SATWE软件根据有限元整体分析的结果确定构件的位移,再根据构件位移确定梁挠度的大小。
梁施工图模块中的挠度是各跨按端部固接单独计算,不考虑交叉梁之间的相互影响和变形协调。
3.3 对井字梁计算挠度的个人分析PKPM对井字梁长期挠度的计算存在一下几个问题:1)未考虑边梁的竖向位移;2)未考虑梁上翼缘板可以作为梁的受压翼缘;对于第一条,个人认为,采用了较大的边梁后,可忽略不计。
对于第二条,参考《钢筋混凝土井字梁的设计及挠度控制》这篇论文,考虑现浇板的作用,挠度可能只有PKPM结果的一半。
具体方法《混凝土密肋及井式楼盖设计手册》上有,还没买到 。
3.4 采用放大弹性挠度的方法来求长期挠度在梁上弯矩不变的情况下,挠度与刚度成反比例关系。
因此有的设计人员将SATWE软件得到的弹性挠度进行放大,以此作为长期挠度进行校核。
由于有限元计算变形时考虑构件变形协调,因此对于次梁和井字梁,此方案得到的结果要比各跨单独计算挠度更合理一些。
特别是井字梁,此方案算得两方向的挠度更为接近。
对次梁和井字梁,放大弹性挠度不失为一种求长期挠度的合理解决方案。
计算时放大系数可以取EC IC/B,其中B取跨中最大弯矩截面的长期刚度,按《混凝土规范》8.2.2式计算得到。
试算 C30混凝土,二级筋,ftk =2.01N/mm2,Es=2.0×105 N/mm2, Ec=3.0×104N/mm2,As=4426.8mm2/m(4 28+4 25)。
0062s 04426.80.02680.01,0.02680.50.530011004426.8(1100(2528/2)1061) 1.39%3001061(1139/1.3)10214.4/4426.80.8710612.011.10.65 1.10.65s te te s s k k s tkte skA bh A h h a bh M N mm A h f ρρρσηψρσ===>=⨯⨯==-=-+===⨯⨯===⨯⨯=-=-故取计算。
'21420'1414243140.8730.02681870 5.6751061.150.21 3.52.0(1139/1.3)5.67510 2.9410(1)8351139/1.313.010********* 3.42.9410f s s s E f k s q k c cr E A h B N mm r M B B N mm M M E I Bαρψθθ=⨯===⨯⋅+++===⨯⨯=⨯⋅-++⨯⨯⨯⨯==⨯最大弹性挠度:20.03mm ,则得长期挠度:20.03×3.4=68mm ,而PKPM 出的最大长期挠度为85.9mm 。
由此分析《钢筋混凝土井字梁的设计及挠度控制》这篇论文中的挠度,实际测量比计算小很多,是由未考虑梁上翼缘板可以作为梁的受压翼缘。
个人认为,对于PKPM 出的长期挠度:1)如PKPM 的结果就满足当然最好了,对于挠度值本人倾向于最低标准采用L/300。
2)如PKPM 的结果不满足的话,若不想精确验证,可以粗略的减少40%。
然后,按照把长期挠度控制在L 1/800以内计算要求起拱值。
本例:14400/300=48,14400/800=18mm ,85.9×0.6=52mm ,其差值为52-18=34mm ,所以本例要求起拱34mm ,本人放大至40mm 。
4 井字梁梁柱连接问题本章的核心是讨论,井字梁与柱子的位置关系。
井字梁与柱子的连接可采用直接相连或避开的方法。
4.1 井字梁与柱子的连接采用避开的方法我认为首选是这种方法,这种方法可避免在井字梁与柱子相连处,梁、柱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的概率。
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。
4.2 井字梁与柱子的连接采用直接相连的方法井字梁与柱字相连可采用铰接,也可采用刚结。
本所趋向于铰接:铰接受力更均匀;安全更宜保证。
注:与柱连接的井字梁按框架梁考虑:可由梁柱线刚度比来判定框架梁柱连接形式(梁柱刚度相差不大的情况),梁柱线刚度之比大于4按铰接,小于等于4按刚结。