摘要：井字梁在建筑工程中主要应用于较大跨度结构当中，其可有效地提高楼盖的净高且便于建筑天棚装饰施工等，合理的井字梁设计对于发挥其在工程中的应用相当重要，本文通过对井字梁的平面布置、计算方法、配筋与构造等方面的阐述，总结其相关设计要点，探讨其设计心得，旨在为同行提供一定的参考价值。
关键词：结构设计；井字梁；平面布置；计算方法；配筋与构造
一、引言
井字梁是为了实现建筑使用功能上一些房间较大空间的要求，比如建筑物的门厅、餐厅、展览厅、会议室等，常在这些空间布置井字梁结构体系。
钢筋混凝土现浇井字梁楼盖是由四边支承的交叉梁格和双向板组成，整个楼盖像一块四边支承双向带肋的大型双向楼板。它与现浇单向板肋形楼盖的区别是，两个方向梁的截面高度相等，没有主、次梁之分，共同承受楼板传来的荷载。它与现浇双向板肋形楼盖的区别是，在梁的交叉处不设柱，但梁格间距较小，且双向受力，因而能跨越较大的空间，梁的截面尺寸却不一定很大，有利于提高楼盖的净空高度，外形也比较美观，从而比较容易满足天棚装饰要求。
二、平面布置
1、布置原则
1.1 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做加强处理。
1.2 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。
1.3 井字梁四周可以是墙体支承，也可以是主梁支承。墙体支承的情况要符合的假定条件是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。
1.4 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之比最好不大于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）截面尺寸
一般情况下，井字梁结构中的横向梁与纵向梁能够发挥相互制约的作用，能够确保梁截面较小的情况下也确保侧向稳定。因此，井字梁截面尺寸与普通梁相比较小。
井字梁两个方向的高度h宜相等，可根据楼盖荷载的大小，取h≈L/20～L/15（L为短跨跨度），但h最小不得小于L/30，需要时h也可做大些。
井字梁楼盖一般采用现浇梁板，梁按T形截面梁计算。梁宽b取梁高h的1/3（h较小时）或1/4（h较大时）。T形截面的翼缘计算宽度按设计规范取值。
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（3）间距控制
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，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。
三、计算方法
井字梁楼盖结构是高次超静定结构，根据井字梁间距的大小，可采用不同的计算方法。
3.1 当井字梁间距不大于1.25m时，因梁的分布较密，可近似地按双向板计算，即将梁的混凝土折算成板的厚度。
3.2 当井字梁间距大于1.25m时，则应按井字梁计算。井字梁计算比较复杂，一般假定：（1）不考虑剪力和扭矩的作用；（2）两个方向的梁刚度相等。
常用的方法有：偏微分方程的级数解法；偏微分方程的有限差分解法；挠度平衡法；查图表法。前三种方法为静力计算方法。建筑结构静力计算手册上有井字梁计算的图表，只要符合编制图表的条件，就可求出井字梁的最大弯矩和剪力以及楼盖的挠度。
四、配筋与构造
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：
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；
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。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；
3）由于两个方向的梁并非主、次梁结构，所以两个方向的梁在格点处不必设附加横向钢筋。但是在格点处，两个方向的梁在其上应配置适量的构造负钢筋，不宜少于2根直径12的钢筋，以防在荷载不均匀分布时可能产生负弯矩，这种负筋强度一般相当于其下部纵向受拉钢筋的1/3。
五、挠度控制
一般情况下，挠度f≤L/250，要求较高时f≤L/400。
六、结语
本文通过笔者近年来对井字梁结构设计的实践经验，并查阅有关资料，提出井字梁设计中应值得注意的问题，总结了以上几点体会，为同行提供参考借鉴。
参考文献：
[1]包福廷.井字梁结构静力计算手册.北京：中国建筑工业出版社，1989.
[2]王岗.建筑结构中井字梁设计技术探索.《科技与企业》-工程技术，2012.
作者简介：
彭晓沛，（1983--），女（汉族），陕西西安，工学硕士，工程师，主要从事结构设计与研究
论文作者:彭晓沛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
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