工程类中级职称论文范文井字梁设计技术在建筑结构中的应用

　　很多建筑中都会用到井字梁设计技术，那么井字梁设计的一些原则是什么呢？又有哪些应用？本文是一篇工程类中级职称论文范文，主要论述了井字梁设计技术在建筑结构中的应用。
　　【摘要】随着建筑业的飞速发展，各式各样的建筑如雨后春笋出现在祖国大地上。特别是一些大型的建筑，因为其特别的结构特征对建筑的质量要求也越来越高。井字梁因为独特的结构特性决定了它在横纵方向上都有很好的刚度。本文对井字梁的设计进行了深入分析，并对其在建筑结构中应用进行探讨。

　　【关键词】井字梁设计,建筑结构,应用

　　【引言】钢筋混凝土井字梁结构是从双向板结构演变过来的一种结构形式。双向板属于受弯构件，随着双向板跨度的增加，双向板板厚也会增加，双向板下部的受拉区混凝土一般不起抗拉的作用，拉力通常由下部钢筋承担。所以，当跨度较大时，为了减轻双向板的自重，把板下部受拉区的混凝土换成一横向纵向交错的梁。这样双向板下方就形成井式的网格梁，这种网格梁通常不区分主次梁，高度相同，这种梁称作井字梁。当双向板的跨度较大但横纵方向的跨度比又不超出双向板的范围时，比较适合采用井字梁结构形式。这种结构通常被采用在一些公共建筑中，如学校、图书馆、商场等。本文就井字梁设计技术在建筑结构中的应用进行了深入分析探讨，总结井字梁的类型和使用范围。

　　1井字梁的设计原则

　　1.1 当井字梁结构位置和柱子位置冲突时，设计人员需要对井字梁的间距进行调整，使井字梁结构避开柱子，当无法避开的时候，可以采取大小井字梁相搭配的结构形式。另外还需要对柱子顶部的楼板进行加固，确保建筑物有足够的抗震能力。

　　1.2 当井字梁楼盖横、纵方向的跨度不同时，要保证井字梁结构横纵两个方向的长短跨度比在合理的范围内。可以在较长跨度不设置大梁，来增加井字梁结构的稳定性，并形成两个井字梁结构体系。

　　1.3 在确定井字粱间距时，要按照工程设计方案的要求，并结合国家规范和行业标准来进行。同时要充分考虑到梁板结构的刚度要求，一般将间距控制在1/12L～1/16L范围内，并且不超过4m。

　　1.4 确保建筑结构具有足够的抗扭能力、抗剪能力、抗弯能力。在确定井字梁截面尺寸时，如果梁的截面积不符合要求，在满足相关规定和设计要求的条件下可以适当增加井字梁的宽度。另外在确定井字梁扭矩时可选取最大值，来保证梁结构有足够的抗扭能力。

　　2 井字梁结构的布置

　　2.1 井字梁作为一种空间内力结构，它的布置合理与否关系到建筑楼盖结构的稳定性，也会影响楼盖结构的受力情况。所以，井字梁结构的布置时要遵循以下原则：首先，采用偶数原则来布置井字梁，这可以使楼盖的受力更为均衡。双向相同的井字型梁可以提高楼盖结构体系的支撑力，使荷载分布均匀，这种双向相同的井字梁布置需要两个方向上的梁格间距和井字梁的刚度都相同。

　　2.2井字梁常用的布置方式

　　2.2.1正交网格梁

　　正交网格梁是当前最常见的井字梁结构，正交网格梁的方向平行于楼盖。在施工中合理控制正交网格梁的长短边的长度，长短边的比值小于3/2，且越接近越好。如下图所示

　　2.2斜交网格梁

　　当楼矩形平面长短边之比大于3/2时，应采用斜交井式网格梁，这种结构能够提高主梁结构承载力的效率，同时有利于提高楼盖的整体性。当长边与短边长度相近时，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。保证各个梁柱之间的受力平衡。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。

　　2.3 三向网格梁

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

　　2.4 设内柱的网格梁

　　当楼盖采用设内柱的井式梁时，通常情况要沿柱网双向布设主梁，然后在主梁网格内再布置次梁，主次梁高度可以相同也可不同。

　　3 井字梁结构在建筑结构中的应用

　　3.1钢筋混凝土井字梁结构的特点

　　钢筋混凝土井字梁结构可以提升钢筋混凝土楼盖等结构的刚度和稳定性。钢筋混井字梁结构是一种梁相互交叉的形式，使梁成为双向受力构架，他不仅能够减小梁高，增加建筑空间，还能够使得建筑物更加美观。钢筋混凝土井字梁的设计施工中最重要的环节是界面尺寸的确定、井字梁的平面布置和配筋等，井字梁的布置形式有正向网格、斜向网格、三向网格等。井字梁的截面宽度不要太大，以提高井字梁纵横向梁对侧向的约束，使井字梁更加稳定避免侧向变形。

　　3.2 井字梁的配筋是井字梁设计中的重要部分，它关系到井字梁的承载力的大小。所以做好井字梁的配筋工作是很有必要的，下面是配筋的一些方法：

　　3.2.1 钢筋放置。当井字梁结构中横纵方向的梁相交部位，是井字梁的薄弱环节，为了确保梁的质量，相交部位的钢筋放置正确与否是非常关键的。同时在横纵方向的相交点布设钢筋时，需要将短跨度梁下部的钢筋设在较长跨度梁下部钢筋以下。

　　3.2.2在给井字梁进行配筋的时候首先需要明确支座的位置。对井字梁来说，只有两端支撑处有支座，节点处是不能设置支撑支座的。因此，在给梁底部配置钢筋的过程时，节点处的强度一定要达标，不能出现钢筋屈服的情况。

　　3.3钢筋混凝土井字梁结构设计中的注意事项

　　在房屋建筑中钢筋混凝土井字梁的使用非常普遍，但因为操作不当或是设计方面的原因使混凝土出现裂缝，因此必须采取相应的措施来保证不出现裂缝，这需要优化井字梁结构的设计方案。首先，要保证井字梁结构有足够的强度、刚度来承受楼上传递下来的荷载之和，同时还要保证井字梁的配筋符合建筑设计的规范要求，并且严格控制混凝土配合比，使混凝土的强度得到保证。通过加强对混凝土振捣和混凝土防护等措施来提高混凝土的强度，从而达到提高建筑混凝土结构的稳定性的目的。

　　4结论

　　伴随时代的进步，人们对大空间的需求更加迫切，井字梁结构作为一种解决大跨度问题的结构形式在建筑行业备受追捧。在民用建筑工程中，更是得到广泛的应用，井字梁结构提高了梁板的力学性能，增加了房屋的室内空间。设计施工人员应该结合井字梁结构的特点，根据建筑工程的施工规模，结合楼盖的荷载情况，从结构和配筋等多方面来优化井字梁结构设计方案。本文通过对井字梁的特点及配置形式进行分析，探讨井字梁在建筑结构中的应用，从而提高建筑结构的跨度和力学性能。
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