浅谈井字梁(含十字梁)与单向板的区别
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。
地下室结构设计的几点思考

浅谈地下室结构设计的几点思考摘要:地下室结构设计一般为整个工程设计的重中之重,与各专业的联系也最为紧密。
整个地下室结构设计就是一个沟通,妥协,完善的过程。
如何设计出安全、经济、易施工的地下室,是一个值得探讨的课题。
笔者通过多年的地下室设计经验,对此做一个小结,以帮助刚接触地下室的工程师,也提出一些看法,希望同行共同探讨提高。
关键词:基础外墙抗浮设防水位裂缝正文:地下室结构设计一般为整个工程设计的重中之重,与各专业的联系也最为紧密。
整个地下室结构设计就是一个沟通,妥协,完善的过程。
如何设计出安全、经济、易施工的地下室,是一个值得探讨的课题。
笔者通过多年的地下室设计经验,对此做一个小结,以帮助刚接触地下室的工程师,同时也提出一些看法,希望同行共同探讨提高。
一、抗浮问题。
1、抗浮设防水位该参数一般由勘探单位在地勘报告中提出,是指基础砌置深度内起主导作用的地下水层在建筑物运营期间的最高水位。
当有长期水位观测资料时,抗浮设防水位可根据该层地下水实测最高水位和建筑物运营期间地下水的变化来确定;无长期观测资料或资料缺乏时,按勘察期间实测最高稳定水位并结合地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定;在南方滨海和滨江地区,抗浮设防水位可取室外地坪标高。
但是该参数在勘探单位往往得不到重视,经常一句话带过—“本工程抗浮设防水位按室外地坪以下0.5米取值”。
不知该参数在地下室造价中起着决定性因素。
大部分工程,周围道路标高较低,楼盘中央设计室外标高较高,在勘探单位未明确抗浮设防水位时,设防水位可按周围道路标高以下0.5~0.8米取值。
但是对于部分处于山脚边缘的建筑,因为山脚是个汇聚点,易积累山上排下的雨水,故此处设防水位往往应该提高至室外地坪标高。
正因为水位取值的复杂性,笔者在设计地下室时,会尽量收集周边工程的勘探信息,并且与勘探单位一起探讨,确定一个安全经济的抗浮设防水位。
2、整体抗浮验算地下室整体抗浮验算是指建筑的抗浮力(压重+抗拉力)必须大于水的总浮力。
地下室楼盖选型分析与对比

地下室楼盖选型分析与对比摘要:建筑工程项目中,地下室楼盖结构形式较为多样,且不同楼盖结构经济性、应力支撑作用会有着较大差异。
相关人员在地下室施工设计中,需要根据项目整体布局,筛选更为适用的楼盖框架结构方案。
因此,本文结合某建筑工程,对地下室楼盖选型进行对比与分析,借此通过地下室楼盖结构的优化设计,提升我国建筑工程的整体质量。
关键词:地下室;楼盖结构;选型分析;对比引言:社会经济发展中,城市整体建设规模明显增加。
在此背景下,为在有限土地资源中,挖掘更多可利用空间,各类建筑物的地下空间被广泛应用,其中最为典型的为建筑物的地下室。
但是在地下室施工建设中,其机构选型对地下室质量、安全性能、经济效益影响较大,要求设计方通过地下室楼盖结构的选型与对比,确保地下室布局的合理性。
一、工程概况某建筑工程,实际建筑面积为25801.78平方米,地下建筑面积为7892.35平方米,建设内容为地下车库,地上建筑组成结构为塔楼、裙房、电梯机房等。
该建筑工程的地下室层高为5.1m,顶板厚度160-250mm,地下室顶板标高为-1.2m,整体安全等级为二级,结构类型为混凝土框架结构。
在该建筑工程的施工建设中,因地下室顶板楼盖需承载较大荷载,所以在楼盖结构选择中,需根据地下室应力要求,科学开展地下室楼盖选型工作,并通过地下室楼盖结构设计的方案对比,筛选出最优施工方案。
二、地下室楼盖形式分析建筑工程中,地下室楼盖形式可分为无梁楼盖、有梁板式楼盖。
在该领域中,梁板式楼盖结构应用较为广泛,整体施工工艺较为成熟,各部位荷载结构传力明确,但整体结构层次较多、制作流程较为复杂[1]。
相对来说,无梁楼盖可通过控制层高的方式,确保施工的便捷性,加强工程项目的工期控制。
本工程的地下室建设内容为地下车库,地面上方为居民楼、小区道路,地下室楼盖的荷载主要来自于楼面恒载。
该工程在楼盖结构选型时,需要提前计算各结构的应力条件、抗震防裂程度,随后根据各项指标,调整地下室楼盖结构设计方案,保证楼盖选型满足该地下室的各项技术要求。
浅谈井字梁(含十字梁)与单向板的区别 梁少锋

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。
井字梁楼盖与单向梁楼盖经济性对比

井字梁楼盖与单向梁楼盖经济性对比摘要:首先介绍井字梁楼盖系统及单向梁楼盖系统的特点、计算方法及常用截面高度的选取;然后针对不同的柱网大小及荷载大小对32个工程案例的混凝土用量及含钢量进行计算,根据现行混凝土及钢筋的价格折算出建筑每平方米的材料价格;最后对数据进行分析,得出不同工程情况两种楼盖系统的经济性。
关键词:井字梁楼盖;单向梁楼盖;柱网间距;荷载大小;经济性引言我国是制造业大国,特别是长三角及珠三角地区,大大小小的工业厂房随处可见,且新建工业厂房仍在持续增加,最近几年,受经济环境的影响,投资方开始对工业厂房的建造成本比较关注,所以从设计角度出发,一个合理的结构方案显得尤为重要,柱网的大小,楼屋盖的形式,基础的选型都会影响最终的造价。
而楼屋盖在土建成本的中的占比非常之高,对于同一个建筑方案,不同的结构设计师可能会给出不同的梁板布置形式,本文结合工程案例,对方形柱网下井字梁楼盖及单向梁楼盖两种形式作混凝土用量及含钢量统计分析。
一、井字梁楼盖及单向梁楼盖的概述1、井字梁楼盖系统顾名思义,井字梁楼盖两个方向的梁形成交叉梁系,属于井式楼盖,常见的有正交与斜交井字梁两种形式,在方形柱网下由纵横次梁将楼盖划分成一个个小的双向板,双向板与纵横次梁共同组成空间受力结构体系。
由于荷载的双向传递,通长情况下其截面高度会明显小于单向梁楼盖。
同时纵横次梁截面高度相同,外形比较美观,可省去吊顶工序。
井字梁结构属于超静定体系,内力分析比较复杂,手算时通长需根据变形协调原理用弹性力学法求出其解析解,但近二十年电子计算领域的高速发展,针对结构专业的电算软件已非常成熟,其中常用的有PKPM,盈建科,迈达斯,SAP2000等,其都可解决井字梁的分析。
采用井字梁结构时可布置的柱网间距可达8米到20米,井字梁的间距在2米到4米较为经济,两个方向的间距之比应尽量接近,不宜超过1.5。
截面高度取值为跨度的1/20至1/15。
2、单向梁楼盖系统单向梁结构属于肋形楼盖,仅一个方向设置次梁,传力明确,由楼板传至次梁,次梁再传到主梁上,最后传到柱上,结构布置灵活,在不规则的柱网均可适用。
地下室顶板梁板式结构布置的经济性比较

地下室顶板梁板式结构布置的经济性比较【摘要】地下室顶板的梁板式结构布置一般分为按双向板布置的井字梁,十字梁和按单项板布置的梁板式结构。
现在的工程对经济性有要求,既要控制钢筋用量和混凝土用量,又要使结构布置合理,从而达到设计和经济性双赢的目的。
通过在不同覆土厚度的情况下,对此三种方案进行经济性比较,为实际设计工程提供参考。
【关键词】地下室顶板;单向板;双向板;经济性1.前言地下室顶板上通常需要布置设备管道及种植绿化树木,这就需要一定的覆土厚度来满足这些要求,从而使顶板荷载比较大。
有些局部还需要考虑消防车的荷载,使顶板荷载更大。
地下室顶板很多情况下采用梁板式体系,而梁板式体系可简单归结为按双向板布置的井字梁,十字梁和按单向板布置的梁板式结构。
在对地下室结构进行优化设计时,考虑到具有以下两个特点:1)所承受的荷载比较大:地下室顶板结构具有覆土荷载大,材料用量高的特点;2)受设备专业净高要求的限制。
如今很多工程开发商都对钢筋用量及混凝土用量有经济性要求,在按普通的梁板式结构布置时,本文对此三种结构布置在覆土厚度为1.2m,1.0m,0.8m,0.6m进行经济性比较,为实际工程提供参考。
2.计算模型与计算方法2.1 计算模型1)计算条件:双向板布置的井字梁,十字梁和按单向板布置的梁板式结构统一的参数取值为:①柱网均按8.1m×8.1m,柱截面尺寸均为500mm×500mm,地下室顶板厚度按非嵌固端取值,均为160mm,层高按4.5米计算;②混凝土强度等级:梁、板、柱均为c30;③钢筋强度等级:梁、柱、板纵向受力钢筋均采用三级钢(hrb400),梁、柱箍筋:6、8、10均采用一级钢(hpb300),≥12采用三级钢(hrb400)。
此三种结构布置在x方向和y方向均取为连续5跨进行比较。
2)截面尺寸:井字梁的主梁截面为400×800,次梁截面为250×600;十字梁的主梁截面为400×800,次梁截面为300×700;单向板布置的主梁截面为500×850,次梁截面为300×750,其梁截面和柱截面尺寸分别见下图。
人防地下室不同楼盖形式经济对比分析

第43卷第15期山西建筑Vol.43No.152 0 1 7 年5 月SHANXI ARCHITECTURE May. 2017 • 23 •文章编号:1009-6825 (2017) 15-0023-02人防地下室不同楼盖形式经济对比分析兩萤(广州市人防建筑设计研究院有限公司,广东广州510500)摘要:通过选用六种楼盖结构形式对人防地下室顶板进行计算,从钢筋混凝土用量、结构净高、钢筋混凝土总造价等方面,对比 分析了各方案的优缺点,最后得出最经济的结构方案,为人防地下室顶板结构选型提供参考。
关键词:人防地下室,楼盖,钢筋,混凝土中图分类号:TU352.1 文献标识码:A〇引言人防地下室是一种在战时可以保护生命财产安全的地下防 护建筑物。
随着经济的高速发展,城市建设对地下空间的要求越 来越高,由于人防地下室工程造价较高,在当前我国经济不断发 展的大环境下,以最少的投资产生最大的经济效益是绝大多数建 筑开发商的必然追求,如何在保证结构安全的前提下,节约工程 建设成本,一直是工程技术人员不断努力的目标。
作为结构设计 人员,结构设计是否合理是决定工程建设项目投资效益的重要环 节之一。
因此人防地下室的经济性设计应受到重视。
人防地下 室设计中采用何种楼盖形式是影响人防地下室整体经济性的一 个关键因素,而何种楼盖结构方案最为经济,目前观点较多。
因此本文对人防地下室顶板分别采用十字梁楼盖、单向板楼盖、井 字梁楼盖、大板楼盖、无梁楼盖及空心楼盖进行计算,对比不同楼 盖形式的梁板钢筋含量、混凝土用量、钢筋造价、混凝土造价以及 钢筋混凝土总造价,得出最经济的楼盖形式以供参考。
1楼盖结构形式选择人防地下室顶板楼盖形式主要有梁板式楼盖和无梁楼盖形 式。
梁板式结构工艺成熟、整体性好,各个构件传力明确,但结构 层高较高且模板制作复杂。
而无梁楼盖可以减少层高,施工方 便,工期短,但是对于顶板标高变化较多,柱网区格内长短跨之比 大于1.5,且柱网两个方向少于三跨时[3],不宜选用无梁楼盖。
浅谈井字楼盖结构设计中的几个问题

浅谈井字楼盖结构设计中的几个问题叶德友【期刊名称】《当代建设》【年(卷),期】2002(000)006【摘要】井字楼盖是由双向板与交叉梁系共同组成的楼盖,多用于某些民用建筑的门厅、餐厅、展览厅、会议室、车库等较大空间处,可满足建筑美观的视觉效果。
它是由钢筋混凝土双向板演变而来的一种结构形式,由双向板、正放或斜放的交叉梁系组成。
交叉梁不分主次,互为支承,其高度往往相同,各次梁可直接搁置在承重墙或柱间主梁上。
井字楼盖结构设计中需注意以下几个问题:一、井字梁的结构布置1.井字梁的平面布置交叉梁的布置方式主要有正交正放和正效斜放两种,如果井字梁楼盖两个方向的跨度不等,一般需控制其长短跨度比不能过大,最好是长短边之比不大于1.5。
如长短边之比大于1.5时,为了较好地沿两个方向传力,不能按常用的正向布置的井字梁,宜用斜向布置的井字梁,或者可用支柱将平面划分为同样形状的区格使次梁支承在柱中间主梁上。
井字梁的间距可以相等,也可不相等。
梁网格的边长宜控制在3.6m以下,最大不应超过4.0m,一般为2m~3m。
当梁网格的长、短边不相等时,则要求梁区格的长短边之比一般为1.0~2.0,不过尽量使长短边之比接近1.0,不要大于1.5为宜。
2.井字楼盖中梁板的截面尺寸及惯性矩(1)井字梁的高度h宜两个方向相等,可根据楼盖荷截的大小,取h=(1...【总页数】1页(P)【作者】叶德友【作者单位】六安市建筑勘察设计院【正文语种】中文【中图分类】TU318【相关文献】1.关于井字梁结构设计中的几个问题 [J], 陈增开2.井字梁楼盖中的井字梁是否需要避开框架柱 [J], 陈石坚3.井字梁楼盖与密肋楼盖技术经济上的比较 [J], 郑泳杰4.框架结构中楼盖采用井字梁的工程结构设计 [J], 李德明5.框架结构中楼盖采用井字梁的工程结构设计 [J], 丁佳豪;李化明;孟祥华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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浅谈井字梁(含十字梁)与单向板的区别
发表时间:2016-11-02T10:24:49.070Z 来源:《低碳地产》2016年12期作者:梁少锋
[导读] 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。
清远市清新区建筑勘察设计有限公司广东清远 511800
【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。
其中厂房楼面活荷载按5.0kN/m2来考虑。
(1)按井字梁结构布置(3m×3m的双向板),简图如下:
(1)按十字梁结构布置(4.5m×4.5m的双向板),简图如下:
(3)井字梁、十字梁与单向板的工程造价对比
根据计算,在同一工程中,按井字梁布置的结构方案,其梁板钢筋用量、混凝土用量分别为:
∑钢1=6765.185+11576.528=18341.713(kg);∑砼1=64.8+54.74=119.54(m3);
按十字梁布置的结构方案,其梁板钢筋用量、混凝土用量分别为: ∑钢2=7134.448+11045.698=18180.146(kg);∑砼2=84.256+47.402=131.658(m3);
按单向板布置的结构方案,其梁板钢筋用量、混凝土用量分别为: ∑钢3=5959.086+11205.151=17164.237(kg);∑砼3=64.8+55.164=119.964(m3);
三种结构方案的模板用量分别是:1232.92m2、1108.436m2、1233.06m2。
三种方案对比可知:∑钢1>∑钢2>∑钢3(即井字梁钢筋用量>十字梁钢筋用量>单向板钢筋用量);∑砼2>∑砼3>∑砼1(即十字梁混凝土用量>单向板混凝土用量>井字梁混凝土用量);单向板模板用量>井字梁模板用量>十字梁模板用量。
其中按井字梁布置的方案,其钢筋及混凝土工程造价为94465.67元,模板工程造价为25380.99元,合计119846.66元;按十字梁布置的方案,其钢筋及混凝土工程造价为96807.8元,模板工程造价为23025.7元,合计119833.5元;按单向板布置的方案,其钢筋及混凝土工程造价为92421.1元,模板工程造价为25503.05元,合计117924.15元。
在此特别提醒一下,尽管十字梁结构比井字梁结构的工程造价低,但井字梁结构布置应尽量优先采用偶数布置。
当井字梁采用偶数布置时,周边支持环梁受力较为合理。
按十字梁布置,其荷载正好导到周边主梁的跨中,导致主梁受力十分不利。
可见,单向板结构方案的工程造价比井字梁结构方案的工程造价低。
同理,建筑面积越大,单向板结构方案的工程造价比井字梁结构方案的工程造价就越低。
3.结语
对于建筑结构设计工程师来说,建筑结构的安全性和可靠性总是排在第一位来考虑的,在满足这个前提下,我们再来按其工程造价来择优选用。
同时,具体工程也得具体考虑,不应盲目套用。
当然,不管采取什么结构方案,都必须经过计算且满足国家相关规范的要求。
参考文献:
[1] 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
[2] 《建筑工程工程量清单计价规范》GB50500-2003。