结构设计中的连梁设计及超筋问题的浅探讲解

结构设计中的连梁设计及超筋问题的浅探讲解
结构设计中的连梁设计及超筋问题的浅探讲解

结构设计中的连梁设计及超筋问题的浅探

一、连梁的工作和破坏机理

高层建筑在风荷载和地震力作用下,由于连梁两端的墙肢受到不均匀地压缩,在连梁两端产生竖向的位移差,并在连梁内产生内力。但是连梁端部的弯矩、剪力和轴力反过来减小了墙肢的内力与变形,对墙肢起到一定的约束作用,并改善了墙肢的受力。

高层建筑剪力墙的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种,第一种属于脆性破坏(即剪切破坏),第二种属于延性破坏(即弯曲破坏)。当连梁发生脆性破坏时其承载力丧失,如果沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏,各墙肢就丧失了连梁对它的约束作用,成为单片的独立剪力墙,从而造成结构侧向刚度大大降低,结构变形加大,并且进一步增大重力二阶效应(竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩),最终可能造成结构的倒塌。当连梁发生延性破坏时,梁端受拉区出现裂缝(地震作用下会表现为交叉裂缝),并形成塑性铰变形,从而吸收大量的地震能量。而塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力,连梁仍能对墙肢起到一定的约束作用,使得剪力墙保持足够的刚度和强度。

二、合理结构体系的连梁设计

根据以上对连梁的工作和破坏机理的分析,为保证墙肢和连梁一致协同地工作,在正常的使用荷载和风荷载作用下,结构应处于弹性工作状态,连梁不应该出现塑性铰。因此在日常设计中,为了建立合理的结构模型,我们应该把握以下几种方法:

1、连梁刚度的折减(刚度折减后的连梁及相应的剪力墙的配筋计算结果暂称为)

(1)《高规》第5.2.1条规定:在内力与位移计算中,抗震设计的框架剪力墙结构或剪力墙结构的连梁刚度可以折减,折减系数不宜小于0.5。[1]《高规》中关于连梁刚度折减系数的取值范围比较含糊,没有区分抗震和非抗震两种情况。之所以考虑对连梁刚度进行折减,是由于在水平荷载作用下,连梁混凝土的开裂引起了刚度降低。而地震作用下,连梁的裂缝开展和塑性变形比在风荷载作用下更大,因此刚度降低更多。在超载时,如发生强大的阵风力或地震烈度超过多遇地震烈度时,塑性铰就会出现更早,所以要加强连梁的延性并且使连梁符合强剪弱弯要求。对位移由风荷载控制的建筑,为避免连梁在使用荷载作用下裂缝开展过大,连梁刚度折减系数不宜小于0.8。

(2)抗震设计时,剪力墙结构的连梁的弯矩和剪力可进行适当塑性调幅,以降低其剪力设计值。但在结构计算中已对连梁进行了刚度折减,其调幅范围应限制或不再调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位的连梁和墙肢的弯矩应相应加大。一般情况下,经全部调幅(包括计算中连梁刚度折减和对计算结果的后期调幅)后的弯矩设计值不宜小于调幅前(完全弹性)的0.8倍(6、7度时)和0.5倍(8、9度时)。[2]但是我们应该注意,这调整方法考虑连梁端部的塑性内力重分布,对跨高比较大的连梁效果比较好,而对跨高比较小的连梁效果较差;经此调整,仍可确保连梁对承受竖向荷载无明显影响。

2、加大连梁跨度、减小连梁截面高度。在连梁设计过程中,其刚度经折减后,仍有可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况,

这时可以增加洞口的宽度,以减小连梁刚度。减小结构的整体刚度,从而减小了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。但是调整的幅度不宜大于20%,且连梁必须满足强剪弱弯原则。

3、加大剪力墙厚度,从而增加连梁的截面宽度。一方面由于结构整体刚度加大,地震作用产生的内力增加,另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比。由于该片墙厚增加以后,地震所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙,而是小于这个比例,因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。

4、提高混凝土等级。混凝土等级提高后,结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例,有可能使连梁的受剪承载力不超限。

5、处于地震区的高层建筑剪力墙的连梁,在进行了上述调整后,仍有部分不符合承载力要求时,可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。然后按强剪弱弯的要求,配置相应的纵向钢筋。

6、连梁的铰接处理(连梁铰接处理后的连梁及相应剪力墙的配筋计算结果暂称为)。这时我们应注意:

(1)事实上,通过采取恰当的构造措施可确保连梁对剪力墙的约束不完全丧失,避免出现独立墙肢。

(2)调整的连梁为其破坏对承受竖向荷载无明显影响的连梁,即该连梁不作为次梁或主梁的支承梁。

(3)此计算为第二次,是对剪力墙进行包络设计的重要步骤之一。

(4)实际操作中,经常会出现将某根超筋连梁进行铰接处理后,引起其他位置原来不超筋的连梁超筋。但是总的原则是建立合理的模型并尽可能不超筋。

三、连梁超筋处理

1、对超筋连梁的计算处理(连梁在等弯矩情况下,截面替换后的连梁及相应剪力墙的配筋计算结果暂称为)。对采用上述第“二.6”的方法对连梁进行计算处理后,结构的侧向位移不能满足规范要求,即层间位移角已不符合混凝土高规表4.6.3要求,且确无其他手段加大结构的侧向刚度时;或者采用第“二.6”的方法调整效果不好时(即多次调整都不能杜绝上述第“二.6.4”情况的出现),可在计算中考虑地震作用下连梁对墙实际存在的约束作用(既没有按真实截面弹性方法计算的那么大,也不是完全铰接,而是具有一定转动约束的塑性铰),在结构分析中采取降低连梁计算截面(但施工图的实际截面仍采用原有连梁截面尺寸)的方法。其计算控制目标是,连梁的计算剪力V3小于连梁实际截面所能承担的最大剪力[V1] 即可([V1]按混凝土高规第7.2.23条计算)。注意此时程序可能仍然判断为超筋(V3>[V3]),但其判断不真实,因为其实际截面尺寸大于计算截面尺寸,连梁所能承担的最大剪力还是[V1]。这时我们应注意:

(1)此调整仅适合破坏后对承受竖向荷载无明显影响的连梁,即连梁不作为次梁或主梁的支承梁。

(2)此调整方法不宜作为首选方法,仅适用于上述的特殊情况。

(3)此调整计算也属于第二次,是对剪力墙进行包络设计的重要步骤之一。

2、连梁计算处理后的分析及相应的配筋设计

(1)情况一,连梁调幅处理后(计算结果),计算结果满足规范要求。剪

力墙直接按计算结果配筋,连梁按计算结果配筋。

(2)情况二,对连梁进行计算处理后(计算结果),当结构位移仍能满足规范要求,即层间弹性位移角符合混凝土高规表4.6.3要求时。剪力墙配筋应进行包络设计,配筋取计 (3)情况三,降低连梁截面进行计算(计算结果),剪力墙配筋应进行包络设计,配筋取计算结果、的较大值。连梁则按实际截面出图,即计算结果的截面,按连梁所能承受的最大剪力[V1]及计算结果相应弯矩M3进行配筋,此时连梁仍能满足强剪弱弯的要求。之所以可以这样处理,是因为当连梁承受的实际弯矩达到M3后,连梁端部达到最大弯矩承载力,形成塑性铰后连梁变形加大而弯矩不再增加,因此剪力仍能保持为V3,不会超筋。此时应注意,当模拟连梁的计算截面取值过小(从计算结果中表现为V3小于[V1]过多)时,常出现纵向钢筋的折算值不满足最小配筋率要求,此时应适当加大至满足最小配筋率要求。

(4)实际纵向钢筋配置时可采用简化方法,根据实际连梁与计算连梁有效高度的比值,[3]对计算的连梁纵向钢筋面积(计算结果)进行调整(应同时满足最小配筋率要求)。有文献提出按混凝土高规式(7.2.22-1)反算连梁梁端弯矩的方法(简称反算法),但是笔者认为反算法尚存以下不足之处:(a)反算法假定连梁两端弯矩相等,但当连梁两端墙肢截面刚度差异较大时,此假定误差也大,反算结果是否合理值得商榷;(b)采用反算法,补充计算工作量大,作为一种近似计算方法,实用意义不大。

(5)按连梁能承受的最大剪力配置箍筋的公式可以推导根据连梁的截面要求(混凝土高规第7.2.23条)推算出连梁所能承受的最大剪力[V1],以此作为连梁的抗剪承载力设计值,可求出连梁的箍筋面积。

非抗震设计时,按混凝土高规式(7.2.23-1)右式与式(7.2.24-1)右式相等。

抗震设计,跨高比大于2.5时,按混凝土高规式(7.2.23-2)右式与式(7.2.24-2)右式相等。

抗震设计,跨高比不大于2.5时,按混凝土高规式(7.2.23-3)右式与式(7.2.24-3)右式相等。

五、结束语

综上所述,高层建筑剪力墙结构体系在水平力作用下,连梁的内力往往很大。在结构合理的体系情况下,设计时,即使采取了降低连梁内力的多种措施,对局部内力过大楼层的连梁进行调整时,仍难使连梁的设计符合要求。由于设计、构造不当造成结构在抵抗水平力时的强度、刚度不符合要求,进而影响承受竖向荷载的能力。所以合理地进行连梁设计与超筋处理尤显重要。但是由于连梁属于剪力墙结构体系,所以我们要使其互相制约的因素协调起来,让分析模型尽可能合理,并真实地反映出结构受力状态,以取得较为理想的效果。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.JGJ3-2002高层建筑混凝土结构技术规程[s].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例[M].北京:

中国建筑工业出版社,2004.

[3]朱炳寅.建筑结构设计问答及分析[M].北京:中国建筑工业出版社,2009. 算结果、的较大值(一般情况下,连梁铰接处理后,墙的计算结果较大),以

保证墙肢的安全。连梁则按计算结果配筋,同时应采取措施确保计算中的连梁

与剪力墙的真正铰接。

塑料件结构设计加强筋设计

塑料件结构设计-(5)加强筋设计 浏览发布时间15/05/10基本设计守则 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字型,增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字型筋,倒扣结构将难於成型,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时,图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此,此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长,加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增加生产成本。(https://www.360docs.net/doc/0a8535616.html,)

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新建路面设计 1. 项目概况与交通荷载参数 该项目位于西南地区,属于二级公路,设计时速为40Km/h,12米双车道公路,设计使用年限为12.0年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取 70.0%。根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类,根据表 A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。 表1. 车辆类型分布系数 根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。 表2. 非满载车与满载车所占比例(%) 根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。 表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数

根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710,交通等级属于中等交通。 2. 初拟路面结构方案 初拟路面结构如表4所示。 表4. 初拟路面结构 路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。 3. 路面结构验算 3.1 沥青混合料层永久变形验算 根据表G.1.2,基准等效温度Tξ为20.1℃,由式(G.2.1)计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。可靠度系数为1.04。 根据B.3.1条规定的分层方法,将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度(hi)如表5所示。利用弹性层状体系理论,分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力(Pi)。根据式(B.3.2-3)和式(B.3.2-4),计算得到d1=-8.23,d2=0.77。把d1和d2的计算结果带入式(B.3.2-2),可得到各分层的永久变形修正系数(kRi),并进而利用式(B.3.2-1)计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。 各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=19.2(mm),根据表3.0.6-1,沥青层容许永久变形为20.0(mm),拟定的路面结构满足要求。

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井字梁结构设计中的几个 常见问题 摘要:由于钢筋混凝土井字梁能给建筑提供较大空间,所以井字梁结构在建筑中被广泛应用,本文从井字梁设计中的构造、设计原则、截面确定、结构布置、配筋等几个方面进行了阐述。 关键词:井字梁双向受力结构布置 0 引言 由于井字梁在横纵两个方向都有较大的刚度,适用于使用上要求有较大空间的建筑,如民用房屋的门厅、餐厅、会议室和展览大厅等。所以井字梁结构体系以其受力和布置方式的合理性,得到了广泛的应用,现介绍几种井字梁结构在设计中几个问题,供大家参考。 1 井字梁结构的特点: 1.1 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见工作。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。 1.2 能形成规则的梁格,顶棚较美观。常用的梁格布置形式有:正交正放、正交斜放、斜交斜放等。 1.3 比一般梁板结构具有较大跨高比,较适用于受层高限制且要求大跨度的建筑。 2 井字梁结构的设计原则 2.1 当井字梁周边有柱位时,可调整井字梁间距以避开柱位,靠近柱位的区格板需作加强处理,若无法避开,则可设计成大小井字梁相嵌的结构形式。 2.2 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,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°对角线斜向布置。 2.3 梁格间距的确定一般是根据建筑上的要求和具体的结构平面尺寸确定,通常取跨度的1/12~1/6,且一般不宜超过4m,同时还应综合考虑刚度和经济指标要求。 2.4 与柱连接的井字梁或边梁按框架梁考虑,必须满足抗震受力(抗弯、抗剪及抗扭)要求和有关构造要求。梁截面尺寸不够时,梁高不变,可适当加大梁宽。 2.5 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。 3 井字梁截面尺寸的确定 3.1 一般的混凝土框架梁截面宽度不宜小于200mm,由于井字梁结构纵横方向梁能起到侧面相互约束作用,使得梁截面宽度较小时,也不会发生侧向失稳破坏。因此井字梁截

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产品结构设计准则--加强筋篇 基本设计守则 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字铁般出现倒扣难於成型的形状问题,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。

长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过份中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时,图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%,因此,此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长,加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增加生产成本。 产品厚度与加强筋尺寸的关系 除了以上的要求,加强筋的设计亦与使用的塑胶材料有关。从生产的角度看,材料的物理特性如熔胶的黏度和缩水率对加强筋设计的影响非常大。此外,塑料的蠕动(creep)特性从结构方面来看亦是一个重要的考虑因数。例如,从生产的角度看,加强筋的高度是受制於熔胶的流动及脱模顶出的特性(缩水率、摩擦系数及稳定性),较深的加强筋要求胶料有较低的熔胶黏度、较低的摩擦系数、较高的缩水率。另外,增加长的加强筋的出模角一般有助产品顶出,不过,当出模角不断增加而底部的阔度维持不变时,产品的刚性、强度,与及可顶出的面积即随着减少。顶出面积减少

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沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介 本路段属于安图至汪清段二级公路.K0+000~K3+500,全线设计时速为60km/h的二级公路,路面采用60km/h的二级公路标准。路基宽度为10m,行车道宽度为2×3. 5m,路肩宽度为2×0.75m硬路肩、2×0.75土路肩。路面设计为沥青混凝土路面,设计年限为12年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ-100表示;根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为:路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土和6cm厚中粒式沥青混凝土,基层采用20cm厚水泥稳定碎石,底基层采用石灰粉煤灰土。 2 土基回弹模量的确定 本设计路段自然区划位于Ⅱ3区,当地土质为粘质土,由《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2004)》表F.2查得,土基回弹模量在干燥状态取39Mpa,在中湿状态取34.5Mpa. 3 设计资料 (1)交通量年增长率:5% 设计年限:12年

。 4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算,并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ -100表示。标准轴载计算参数如表10-1所示。 5.1.1.1 轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式: 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ,()11 1.211c m =+?-=,计算结果如下表所示。

注:轴载小于25KN 的轴载作用不计 5.1.1.2 累计当量轴次 根据设计规范,二级公路沥青路面设计年限取12年,车道系数η=0.7,γ=5.0% 累计当量轴次: ()[][] 329841405 .07 .005.8113651)05.01(3651112 =???-+=??-+= ηγ γN N t e 次 5.1.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 5.1.2.1 轴载验算 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为:

混凝土梁板结构设计计算书

混凝土梁板结构课程 设计计算书
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目录
1 设计题目 ................................................................................................................. 1 1.1 基本条件 ....................................................................................................... 1 1.2 基本条件 ....................................................................................................... 1 2 结构布置及截面尺寸 ............................................................................................. 1 2.1 结构的布置 ................................................................................................... 1 2.2 板的截面尺寸确定 ....................................................................................... 2 2.3 次梁截面尺寸确定 ....................................................................................... 2 3 板的设计计算 ......................................................................................................... 3 4 次梁的设计计算 ..................................................................................................... 5 5 主梁的设计计算 ..................................................................................................... 7 6 施工图 ................................................................................................................... 15
I

加强筋的设计

为了克服壁厚大可能引起的问题,使用是一种可减少壁厚并能增加刚性的有效方法。 一般来说,部件的刚性可用以下方法增强 ?增加壁厚; ?增大弹性模量(如加大增强纤维的含量); ?设计中考虑。 如果设计用的材料不能满足所需刚性,则应选择具有更大弹性模量的材料。简单的方法是增加塑料中增强纤维的含量。但是,在特定壁厚下,这种方法仅能使刚性呈线性增长。更有效的方法是使用经过优化设计的。由于惯性力矩增大,部件的刚性便会增大。在优化的尺寸时,不但要考虑工程设计应当考虑的问题,还应考虑与生产和外观有关的技术问题。 优化的尺寸 大的惯性力矩可很容易地通过设置又厚又高的来实现。但是对热塑性工程塑料,这种方法常会产生制品表面凹痕、内部空洞和翘曲等问题。而且,如果的高度过高,在负荷下结构将有可能膨胀。出于这种考虑,必须在合理比例内保持的尺寸(见图1)。 图1 为确保带的制品容易顶出,必须设计一个适当的脱模锥度(见图2)。

图2 防止材料堆积 对于表面要求非常高的组件,如汽车轮盖,的尺寸是非常重要的。正确的设计可以减少组件形成表面凹痕的可能,以提高组件的质量。的底部的材料积聚在图1所示的圆中。这个圆的大小与的尺寸相关,应该越小越好,这样才能减小或避免凹痕。如果圆太大,可能会形成内部空洞,制品的机械性能将会非常差。 减少底部的应力 如果给一个有的组件以负载,则的底部可能会产生应力。在这一部位如果没有圆弧,可能会产生非常高的应力集中(见图3),通常会导致组件的断裂和报废。补救措施是建立一个半径足够大的圆弧(图1),使肋底部建立更好的应力分布。 图3 但如果圆弧半径太大,也会增大上文提及的圆的直径,而导致上文已经提及的问题。

井字梁设计

井字梁的计算及施工图处理 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,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。 2、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。 3、井字梁截面高度的取值以刚度控制为主,除考虑楼盖的短向跨度和计算荷载大小外,还应考虑其周边支承梁抗扭刚度的影响。 4、由于井字梁楼盖的受力及变形性质与双向板相似,井字梁本身有受扭成分,故宜将梁距控制在3m以内。 5、井字梁一般可按简支端计算。 6、当井字梁周边有柱位时,可调整井字梁间距以避开柱位,靠近柱位的区格板需作加强处理,若无法避开,则可设计成大小井字梁相嵌的结构形式。 7、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。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,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(或网格梁)。 8、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。 9、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,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°对角线斜向布置。 10、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 。实际设计中应尽量使a/b在1.0~1.5之间为宜,最好按井字梁计算图表中的比值来确定,应综合考虑建筑和结构受力的要求,一般取值在1 2~3m较为经济,但不宜超过3.5m。 11、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=L2/20,但最小h不得小于短跨跨度1/30. 12、梁宽=取梁高1/3(h较小时)1/4(h较大时),但梁宽不宜小于120mm。 13、井字梁的挠度f一般要求f≤1/250,要求较高时f≤1/400。 14、井字梁的楼板井字梁现浇楼板按双向板计算,不考虑井字梁的变形,即假定双向板支承在不动支座上。双向板的最小板厚为80mm,且应大于等于板较小边长的1/40。 15、井字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

(梁板结构)混凝土结构设计复习题及答案

混凝土结构设计习题 楼盖(200题) 一、填空题(共48题) 1.单向板肋梁楼盖荷载的传递途径为楼面(屋面)荷载→次梁→主梁→柱→基础→地基。 2.在钢筋混凝土单向板设计中,板的短跨方向按计算配置钢筋,长跨方向按_ 构造要求配置钢筋。 3.多跨连续梁板的内力计算方法有_ 弹性计算法__和塑性计算法___ 两种方法。 4.四边支承板按弹性理论分析,当L2/L1≥_2__时为_单向板_;当L2/L1<__2 _时为_双向板。 5.常用的现浇楼梯有__板式楼梯___和___梁式楼梯___两种。 6.对于跨度相差小于10%的现浇钢筋混凝土连续梁、板,可按等跨连续梁进行内力计算。 7、双向板上荷载向两个方向传递,长边支承梁承受的荷载为梯形分布;短边支承梁承受的荷载为三角形分布。 g g q,折算 8、按弹性理论对单向板肋梁楼盖进行计算时,板的折算恒载'/2 q q 活载'/2 9、对结构的极限承载力进行分析时,需要满足三个条件,即极限条件、机 动条件和平衡条件。当三个条件都能够满足时,结构分析得到的解就是结构的真实极限荷载。 10、对结构的极限承载能力进行分析时,满足机动条件和平衡条件的解称为上限解,上限解求得的荷载值大于真实解;满足极限条件和平衡条件的解称为下限解,下限解求得的荷载值小于真实解。 11、在计算钢筋混凝土单向板肋梁楼盖中次梁在其支座处的配筋时,次梁的控制截面位置应取在支座边缘处,这是因为支座边缘处次梁内力较大而截面高度较小。 12、钢筋混凝土超静定结构内力重分布有两个过程,第一过程是由于裂缝的形成与开展引起的,第二过程是由于塑性铰的形成与转动引起的。 13、按弹性理论计算连续梁、板的内力时,计算跨度一般取支座中心线之间的距离。按塑性理论计算时,计算跨度一般取净跨。 14、在现浇单向板肋梁楼盖中,单向板的长跨方向应放置分布钢筋,分布钢筋的主要作用是:承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上,使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比,其主要的不同点是:只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域(或长度)。 16、塑性铰的转动限度,主要取决于钢筋种类、配筋率和混凝土的极限压应变。当低或中等配筋率,即相对受压区高度 值较低时,其内力重分布主要取决于钢筋的流幅,

加强筋含凸台、角撑设计说明

加强筋(含凸台、角撑) 1.5.1 加强筋的作用 (1) 在不加大制品壁厚的条件下,增强制品的强度和刚性,以节约塑料用量,减轻重量,降低成本。 (2) 可克服制品壁厚差带来的应力不均所造成的制品歪扭变形。 (3) 便于塑料熔体的流动,在塑料制品本体某些壁部过薄处为熔体的充满提供通道。 1.5.2 加强筋的形状及尺寸 塑料制品上加强筋和凸台的形式和应用如图2-9,图2-10所示。 加强筋尺寸参数如图2-11,图2-12所示。

凸台的形状及尺寸参数如图2-13~图2-15所示。 角撑位于制品边缘,支撑制品壁面,以增加强度及刚度,尺寸参数如图2-16所示。

注意:角撐的高度應比制品的側壁高度低0.5mm以上,以免妨礙制品與其它零件的配合 1.5.3 加强筋的设计要点 (1) 用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋,避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷、部空洞和翘曲,如果高度过高,在负荷下结构将有可能膨胀,(图2-17、图2-18)。当筋的背面出现凹陷影响美观时,如果外觀允許,可采用图2-19所示的装饰结构予以遮掩。

(2) 筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致(见表2-12中示例)。 (3) 筋的根部用圆弧过渡,以避免外力作用时产生应力集中而破坏。但根部圆角半径过大则会出现凹陷。

(4) 一般不在筋上安置任何零件。 (5) 位于制品壁的凸台不要太靠近壁,以避免凸台局部熔体充填不足(图2-20)。 加强筋在防止制品变形、增加制品刚性方面的应用如图2-21~图2-22所示 6)制品底部的加強肋,若結構允許,採用錯位式,而非交叉式,如下圖所示。

路面结构设计计算书

公路路面结构设计计算示例 、刚性路面设计 交通组成表 1 )轴载分析 路面设计双轮组单轴载 100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ①轴载换算: 双轴一双轮组时,按式 i 1.07 10 5 p °型;三轴一双轮组时,按式 N s i N i P i 16 100 式中:N s ——100KN 的单轴一双轮组标准轴载的作用次数; R —单轴一单轮、单轴一双轮组、双轴一双轮组或三轴一双轮组轴型 i 级轴载的总重KN ; N i —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数; i —轴一轮型系数,单轴一双轮组时, i =1 ;单轴一单轮时,按式 3 2.22 10 P 0.43 计算; 8 0.22 2.24 10 R 计算

N i1 NA 注:轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ②计算累计当量轴次 根据表设计规范,一级公路的设计基准期为 30年,安全等级为二级,轮迹横向分布系数 g r 0.08,则 , :t 30 N N s (1 g r ) 1 365 834.389 (1 0.08) g r 4 4 量在100 10 ~ 2000 10中,故属重型交通。 2) 初拟路面结构横断面 由表3.0.1,相应于安全等级二级的变异水平为低 ~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等 级,查表 初拟普通混凝土面层厚度为 24cm ,基层采用水泥碎石,厚 20cm ;底基层采用石灰土,厚 20cm 。 普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.75m ,长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 式中:E t ――基层顶面的当量回弹模量,; E 0——路床顶面的回弹模量, E x ――基层和底基层或垫层的当量回弹模量, E 1,E 2 ――基层和底基层或垫层的回弹模量, h x ――基层和底基层或垫层的当量厚度, 1 365 0.2 6900125362 其交通 0.08 查表的土基回弹模量 设计弯拉强度:f cm 结构层如下: E 。 35.0MP a ,水泥碎石 E 1 1500MP a ,石灰土 E ? 550 MP a 5.0MP a E c 3.1 104 MP a 水泥混凝土 24cm E = . x .g'-iF 水泥碎石20cm E :=150OMP Q 石灰土 20cm E =53C MPa E x h 2 D x h ; E z h ; h x 12 3 1500 0.2 12 4.700(MN ( 12D ( W E t 12 6.22 0.202 1500 0.202 550 2 2 1025MP a 0.202 0.202 m 0)2 ( 1 4 3 550 0.2 (0.2 12 m) ( 1025 0.380m 1 )1 E 2h 2 0.2) 4 2 ( 1500 0.2 550 0.2 1 )1 1.51(牙) E 。 0.45 6.22 1 1.51 (^) 0.45 35 4.165 E x 、0.55 1 1.44( ) 1 E E 1 ah E ( -) 4.165 0.38635 1.44 (些)0.55 35 0.786 1025 丄 ( )3 212276MP a 35 按式() s tc 计算基层顶面当量回弹模量如下: h 12 E 1 h ;E 2 2 3) 确定基层 E , E

2-加强筋设计规范

PTC013加强筋设计规范(设计流程节点规范) 一.加强筋应用概述 为了确保塑件的强度和刚性,又不致使塑件的壁厚过厚,可以在塑件的适当部位设置加强筋,以避免塑件的变形。加强筋还起到对装配中元器件的定位,相互配合的部件的对齐,机构的止位和导向的作用,另外,加强筋还可充当内部流道,改善塑件成型过程中塑料流动的情况,有助模腔充填。 二. 加强筋的设计要点 1. 厚度 一般情况下,加强筋大端厚度A应不大于壁厚的1/2,以免引起收缩;筋小端厚度B,PP材料应不小于0.9mm,其他ABS/PS等材料应不小于1.0mm。筋截面如图2-1所示。 T-顶面壁厚 A-筋大端厚度,A≤1/2T B-筋小端厚度 C-脱模斜度 H-筋的高度 图2-1 增加强度的办法是增加筋的数量,而不是增加筋的厚度。在必须采用较深的加强筋,造成筋大端厚度较厚时,应考虑采取防缩结构,如盘座内壁挂线钩(图2-2所示),或者将容易形成缩痕的部位设计成花纹,来遮盖缩痕。 图2-2

下表是常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值: 常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值 说明: 1、此表为常见家电塑料制品壁厚及筋厚的参考数值,不包括手机、遥控器等精密制品。非常规制品的 侧壁及加强筋大小端尺寸还需另行讨论; 2、表中给出的透明制品的加强筋的大端数值指的是没有强度要求的透明件的大端尺寸。对于有强度要 求的透明制品,加强筋的大端尺寸可以设计到与基本壁厚等值,但筋的小端不能小于上表中给出的数值。 2. 高度 筋高度应不大于顶面壁厚的3倍,如图2-1中尺寸H≤3T。在满足设计要求的情况下,加强筋高度应尽可能小。使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜。 为保证塑件基本平整,加强筋的端面不应与塑件的支撑面相平,应低于支撑面不小于0.5mm,如图2-3所示:

路面结构设计计算书有计算过程的样本

公路路面结构设计计算示例 一、 刚性路面设计 交通组成表 1) 轴载分析 路面设计双轮组单轴载100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算: 16 1100∑=? ?? ??=n i i i i s P N N δ 式中 : s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数; i P —单轴—单轮、 单轴—双轮组、 双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重KN; i N —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数; i δ—轴—轮型系数, 单轴—双轮组时, i δ=1; 单轴—单轮时, 按 式43.031022.2-?=i i P δ计算; 双轴—双轮组时, 按式22.05 1007.1--?=i i P δ; 三轴—双轮组时, 按式22.08 1024.2--?=i i P δ计算。

轴载换算结果如表所示 车型 i P i δ i N 16)(P P N i i i δ 解放CA10B 后轴 60.85 1 300 0.106 黄河JN150 前轴 49.00 43.03491022.2-?? 540 2.484 后轴 101.6 1 540 696.134 交通SH361 前轴 60.00 43.03601022.2-?? 120 12.923 后轴 2?110.00 22.052201007.1--?? 120 118.031 太脱拉138 前轴 51.40 43.0340.511022.2-?? 150 1.453 后轴 2?80.00 22.051601007.1--?? 150 0.969 吉尔130 后轴 59.50 1 240 0.059 尼桑CK10G 后轴 76.00 1 1800 2.230 16 1 )( P P N N i i i n i δ∑== 834.389 注: 轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次 根据表设计规范, 一级公路的设计基准期为30年, 安全等级为二级, 轮迹横向分布系数η是0.17~0.22取0.2, 08.0=r g , 则 [][] 362 .69001252.036508 .01 )08.01(389.8343651)1(30=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其 交通量在4 4102000~10100??中, 故属重型交通。 2) 初拟路面结构横断面 由表3.0.1, 相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据一级公路、 重交通等级和低级变异水平等级, 查表 4.4.6 初拟普通混凝土面层厚度为24cm, 基层采用水泥碎石, 厚20cm; 底基层采用石灰土, 厚20cm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m, 长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 3) 确定基层顶面当量回弹模量tc s E E , 查表的土基回弹模量a MP E 0.350=, 水泥碎石a MP E 15001=, 石灰土

塑料件结构设计 加强筋设计

塑料件结构设计-(5)加强筋设计 浏览?发布时间?15/05/10基本设计守则 ??? 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字型,增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字型筋,倒扣结构将难於成型,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 ??? 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 ??? 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。 ??? 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时,图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此,此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长,加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增加生产成本。

井字梁设计的常见问题解析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/0a8535616.html, 井字梁设计的常见问题解析 作者:顾芸 来源:《城市建设理论研究》2012年第30期 摘要:井字梁结构能提供较大的建筑使用空间,在设计中应用非常广泛。本文就井字梁设计原则、截面确定、挠度和配筋等方面的问题结合具体工程进行阐述,供大家参考。 关键词:井字梁;双向受力 Abstract: Well-shaped beam structure can provide larger building space; it is very extensive in the design. In this paper, the girder design principle, cross section to define, deflection and reinforcement and other aspects combined with the specific project is discussed, for reference. Key words: cross beam; transverse stress 中图分类号:TU375.1文献标识码:A文章编号: 1 前言 为了满足建筑使用功能上对大空间房屋的要求,如门厅、餐厅、大教室和大会议室等,井字梁结构被广泛的应用于大跨度空间结构中。井字梁在横纵两个方向上都有较大的刚度,其设计对整个建筑工程的设计质量有很大的影响,应给与充分重视。 2 井字梁结构特点 钢筋混凝土井字梁是从双向板演变而来的一种结构形式。当板跨增加时,板厚也应相应增加。但是,板厚的增加使得自重加大,而板下部受拉区域的混凝土往往被拉裂而不能参与工作。因此,为了减轻板的自重,把板下部受拉区混凝土去掉一部分,使其受拉钢筋集中在几条线上,使钢筋和混凝土更加经济、合理的共同工作。这样双向板就变成了在两个方向形成的井字式区格的梁,两个方向的梁高相同,不分主次梁,共同工作,形成井字梁结构。该结构形式具有较大的跨高比,适用于受层高限制且要求大跨度的建筑。图1 如图所示结构,顶部大空间为多功能报告厅,短向跨度为22.2米,长向跨度为25.8米,长短向之比约为1.15,双向受力。网格大小在2.8米~3.2米之间。梁高为1.3m,跨高比约为 1/17,井字梁为0.35m*1.3m,边梁为0.45m*1.4m,与柱相连的梁为0.4m*1.3m。 3 井字梁设计原则 3.1 井字梁的平面尺寸

井字梁结构设计中的几个常见问题

井字梁结构设计中的几个常见问题 发表时间:2009-11-23T14:25:54.793Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年6月上旬刊供稿作者:李辉亮张贺[导读] 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李辉亮张贺(河北省建筑材料工业设计研究院)摘要:由于钢筋混凝土井字梁能给建筑提供较大空间,所以井字梁结构在建筑中被广泛应用,本文从井字梁设计中的构造、设计原则、截 面确定、结构布置、配筋等几个方面进行了阐述。关键词:井字梁双向受力结构布置 0 引言 由于井字梁在横纵两个方向都有较大的刚度,适用于使用上要求有较大空间的建筑,如民用房屋的门厅、餐厅、会议室和展览大厅等。所以井字梁结构体系以其受力和布置方式的合理性,得到了广泛的应用,现介绍几种井字梁结构在设计中几个问题,供大家参考。 1 井字梁结构的特点: 1.1 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见工作。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。 1.2 能形成规则的梁格,顶棚较美观。常用的梁格布置形式有:正交正放、正交斜放、斜交斜放等。 1.3 比一般梁板结构具有较大跨高比,较适用于受层高限制且要求大跨度的建筑。 2 井字梁结构的设计原则 2.1 当井字梁周边有柱位时,可调整井字梁间距以避开柱位,靠近柱位的区格板需作加强处理,若无法避开,则可设计成大小井字梁相嵌的结构形式。 2.2 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,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°对角线斜向布置。 2.3 梁格间距的确定一般是根据建筑上的要求和具体的结构平面尺寸确定,通常取跨度的1/12~1/6,且一般不宜超过4m,同时还应综合考虑刚度和经济指标要求。 2.4 与柱连接的井字梁或边梁按框架梁考虑,必须满足抗震受力(抗弯、抗剪及抗扭)要求和有关构造要求。梁截面尺寸不够时,梁高不变,可适当加大梁宽。 2.5 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。 3 井字梁截面尺寸的确定 3.1 一般的混凝土框架梁截面宽度不宜小于200mm,由于井字梁结构纵横方向梁能起到侧面相互约束作用,使得梁截面宽度较小时,也不会发生侧向失稳破坏。因此井字梁截面宽度尺寸可比普通梁截面宽度小一些。通常井字梁宽度b取1/3(h较小时)1/4(h较大时),但梁宽不宜小于120mm。 3.2 两个方向的井字梁的高度h应相等,一般常用的井字梁截面高度为跨度的1/20~1/15,当结构在两个方向的跨度不一样时,取短跨跨度。 3.3 井字梁的挠度f一般要求f≤1/250,要求较高时f≤1/400。 3.4 井字梁和边梁的节点宜采用铰接节点,但边梁的刚度仍要足够大,并采取相应的构造措施。若采用刚接节点,边梁需进行抗扭强度和刚度计算。边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%。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。 4 井字梁结构的布置 4.1 井字梁梁系布置很关键,它不仅体现井字梁楼盖体系在两个方向的传力关系,也影响周边结构的受力大小。通常梁系布置时应遵从以下布置原则:①优先采用偶数布置。周边环梁受力大小与井字梁的布置关系密切,当井字梁采用偶数布置时,周边支撑环梁受力较合理。②优先采用双向相同的井字布置。双向相同的井字布置是指两方向的梁格间距布置相同和两方向井字梁线刚度相同。井字楼盖的荷载能较均匀分配于四周,使周边支撑体系受力均匀,井字结构受力也较合理。 4.2 井式梁板结构的布置方式一般有以下几种,下面分别予以说明: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。该布置的结构平面中部双向梁均为等长度等效率,于矩形平面的长度无关。当斜向网格梁用于长边与短边尺寸较接近的情况,平面四角的梁短而刚度大,对长梁起到弹性支承的作用,有利于长边受力。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。 5 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 5.1 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。 5.2 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。当箍筋不能满足端部剪力的前提下,把端部最大剪力值减去箍筋承担的剪力。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。

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