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摘要：在建筑物大开间的情况下，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 commonly used form. This paper introduces the characteristics, grid-beam structure arrangement and the grid-beam structure design principles.
Key words: cross beam; layout; design principles; reinforcement layout requirements;
中图分类号：TU973+.3
1，井字梁结构的特点
井字梁结构由钢筋混凝土双向板演变而来。双向板是受弯构件，當其跨度增加时，相应板厚也随之加大，随着双向板板厚增加到一定程度时，其下部的受拉区混凝土会被拉裂。为了避免这种情况发生，一般在设计时会选择挖去受拉区的一部分混凝土，然后把受拉区的钢筋聚集在几条线上，此时的双向板便转化成了井字梁。
井字梁的双向梁具有等高的特征，各方向梁之间协同工作，共同承担楼面荷载，因而具有良好的空间整体性。井字梁适用于层高、跨度要求较高的工程。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，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，为提高各项梁承受荷载的效率，应将井字梁斜向布置。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。
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。
设内柱的网格梁，当楼盖或屋盖采用设内柱的井字梁时，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。
3，井字梁结构设计的原则
采用井字梁楼盖的平面结构跨度宜为8~24m，两个方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。井字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跨度的1/40。
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在1.0~2.0 之间。井字梁间距一般取值在1.2～3ｍ较为经济。
一般情况下，若井字梁周围有柱位的时候，要调整井字梁间距来避开柱位，以避免在井字梁与柱相连处井字梁的支座配筋出现超限的情况。同时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。
与柱连接的边梁按框架梁考虑，必须满足抗弯、抗剪及抗扭要求和有关构造要求。如果边梁受力不满足要求，可以在梁高不改变的情况下，增大截面宽度。
井字梁和支承边梁的相交节点宜采用铰接节点。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％。
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=梁高的1/3~1/4之间，但梁宽不宜小于120mm。
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。
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。
井字梁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。
井字梁计算时应注意挠度问题，挠度要满足规范要求，不可以太大。挠度一般要求控制在f≤1/250，要求较高时f≤1/400。井字梁跨度比普通梁大，在设计时可以要求施工时预先起拱，以减小挠度值。
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。
4，井字梁的配筋要求
井字梁的配筋和一般梁的配筋要求基本上相同。但在设计中必须注意，在两个方向梁交点处，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式相同。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，井字梁结构受力情况复杂，加之有不同的布置方式，因此在井字梁的结构设计中，会存在各种各样的难题。本文基于井字梁的结构特点、设计原则、布置方式等，对井字梁结构设计过程中经常遇到的问题进行了简述。
参考文献
1，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），中国建筑工业出版社
2，《混凝土结构构造手册》（第三版），中国建筑工业出版社
3，《混凝土结构计算手册》（第三版），中国建筑工业出版社
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 commonly used form. This paper introduces the characteristics, grid-beam structure arrangement and the grid-beam structure design principles.
Key words: cross beam; layout; design principles; reinforcement layout requirements;
中图分类号：TU973+.3
1，井字梁结构的特点
井字梁结构由钢筋混凝土双向板演变而来。双向板是受弯构件，當其跨度增加时，相应板厚也随之加大，随着双向板板厚增加到一定程度时，其下部的受拉区混凝土会被拉裂。为了避免这种情况发生，一般在设计时会选择挖去受拉区的一部分混凝土，然后把受拉区的钢筋聚集在几条线上，此时的双向板便转化成了井字梁。
井字梁的双向梁具有等高的特征，各方向梁之间协同工作，共同承担楼面荷载，因而具有良好的空间整体性。井字梁适用于层高、跨度要求较高的工程。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，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，为提高各项梁承受荷载的效率，应将井字梁斜向布置。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。
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。
设内柱的网格梁，当楼盖或屋盖采用设内柱的井字梁时，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。
3，井字梁结构设计的原则
采用井字梁楼盖的平面结构跨度宜为8~24m，两个方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。井字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跨度的1/40。
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在1.0~2.0 之间。井字梁间距一般取值在1.2～3ｍ较为经济。
一般情况下，若井字梁周围有柱位的时候，要调整井字梁间距来避开柱位，以避免在井字梁与柱相连处井字梁的支座配筋出现超限的情况。同时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。
与柱连接的边梁按框架梁考虑，必须满足抗弯、抗剪及抗扭要求和有关构造要求。如果边梁受力不满足要求，可以在梁高不改变的情况下，增大截面宽度。
井字梁和支承边梁的相交节点宜采用铰接节点。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％。
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=梁高的1/3~1/4之间，但梁宽不宜小于120mm。
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。
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。
井字梁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。
井字梁计算时应注意挠度问题，挠度要满足规范要求，不可以太大。挠度一般要求控制在f≤1/250，要求较高时f≤1/400。井字梁跨度比普通梁大，在设计时可以要求施工时预先起拱，以减小挠度值。
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。
4，井字梁的配筋要求
井字梁的配筋和一般梁的配筋要求基本上相同。但在设计中必须注意，在两个方向梁交点处，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式相同。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，井字梁结构受力情况复杂，加之有不同的布置方式，因此在井字梁的结构设计中，会存在各种各样的难题。本文基于井字梁的结构特点、设计原则、布置方式等，对井字梁结构设计过程中经常遇到的问题进行了简述。
参考文献
1，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），中国建筑工业出版社
2，《混凝土结构构造手册》（第三版），中国建筑工业出版社
3，《混凝土结构计算手册》（第三版），中国建筑工业出版社