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基于Sap2000的井字梁设计
【摘要】根据工程经验,确定构件截面及布置方式,使用软件sap2000快捷、准确的计算内力和弹性挠度,进而可以完成井字梁构件的设计。在施工过程中,应特别注意井字梁的配筋构造要求,确保建筑结构安全可靠。
  【关键词】sap2000;井字梁;布置;挠度
  the design of the square crossing girder based on sap2000
  zhang qiu-min,pei ya-tao
  abstract the sections and the beam’s layout of a building can be given according to the usual engineering experience. using the software, which is sap2000, the internal forces and elasticity flexibility are quickly and accurately attained, then the design is completed after a series of computations . a particular attention should be paid to the general demand of the reinforcement in order to ensure the construction’s security.
  keywords sap2000; square crossing girder; layout; flexibility;
  在工业厂房多层办公建筑中,为了获得大空间,满足建筑功能需求,并达到经济、美观的目标,设计人员经常采用的结构形式就是井字梁。wWW.11665.cOm井字梁较一般主次梁结构,具有较大的跨高比,在满足净空的要求下,可以降低层高。纵横交错的井字梁两个方向梁截面尺寸相同,将楼盖或屋盖划分成若干正方形或接近正方形的小区格,提供天然的顶棚,造型美观。
  1、井字梁初步设计
  1.1井字梁的布置
  应尽量调整井字梁的间距,使井字梁避开与框架柱连接。若井字梁与框架柱相连,在荷载作用下,由于两者的刚度相差悬殊,梁柱节点容易成为受力的薄弱点而导致首先破坏。当无法避开,或结构空间较大时,也可以把与框架柱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,楼面荷载从小井字梁传到大井字梁,再从大井字梁传到框架柱。
  井字梁楼盖两个方向的跨度比一般要求不大于1.5,当大于1.5时,宜将楼盖设计成大小井字梁相嵌的形式。两个方向井字梁的间距可以相等,也可以不等。如果不等,两个方向的梁间距之比应满足1.0~2.0。综合考虑建筑和结构受力的要求,井字梁间距取值在2m~3m较为经济,不宜超过3.5m。
  1.2井字梁的截面尺寸
  两个方向的井字梁高度应相等,一般取为短跨跨度的1/20~1/15。井字梁宽度一般取为梁高的1/4~1/3,且不小于120mm。
  由边主梁支撑的井字梁楼盖,井字梁与边梁的节点宜采用铰接节点。边梁按框架梁考虑,必须满足承载力和正常使用极限状态设计,以及相应的构造措施。边梁的截面高度按单跨梁的规定执行,取跨度的1/12~1/8。
  井字梁楼板按双向板计算,不考虑井字梁的变形,假定双向板支撑在不动支座上,最小厚度为80mm,且应大于等于较小边长的1/40。
  井字梁、边梁及楼板的截面尺寸确定以后,就可以进行计算分析,根据计算结果,可以对所选截面进行调整。
  2、井字梁计算
  井字梁的计算通常采用查表的方法进行,表格只能计算有限的m×n的井字梁形式,且每边的井字梁的间隔必须相等,在实际工程中,往往很难达到,只能近似,并且井字梁布置也受到限制,这给计算带来很大不便,直接影响计算结果的可靠性。
  sap2000是一个集成化的通用结构分析与设计软件,在世界范围内广泛应用,是土木结构工程最有效和最实用的软件。它采用独特的图形操作界面,利用面向对象的操作方式建模,可以方便的建立各种复杂的结构模型,且集荷载计算、静力分析、线性和非线性计算等所有计算分析于一体,容纳了最新的静力、动力、线性和非线性的分析技术,计算快捷,分析结果合理可靠,其权威性和可靠性得到了国际上业界的一致肯定。目前,sap2000已将中国规范纳入其中,给中国的结构设计提供了新平台。它解决了查表计算方法存在的问题,井字梁布置方便灵活,计算速度快,计算结果可靠性高。
  在sap2000建模过程中,使用线单元中的框架单元来模拟梁柱,使用面单元中的壳—薄壳单元模拟楼板。本工程中楼板平面布置规则,楼板没有过大面积的开洞,指定不同隔板束缚到每个不同的z高度处,实现规范中的楼板平面内无限刚性的假定。释放井字梁梁端弯矩33实现井字梁与边梁的铰接。
  根据《混凝土结构设计规范》,混凝土

弯构件的最大挠度应按准永久值组合,并应考虑荷载的长期作用的影响进行计算。计算值不超过规定的挠度限制。根据《建筑结构荷载规范》可得到各可变荷载的准永久值系数。
  根据sap2000计算分析结果,可以进行井字梁的承载力极限状态设计,同时根据构件弹性挠度、塑性挠度、考虑荷载长期作用影响的长期刚度b和梁截面抗弯刚度的关系,即可求得井字梁的塑性挠度。
  3、井字梁配筋构造要求
  井字梁上、下部纵筋均短跨在下,长跨在上;短跨梁箍筋在两个方向梁相交范围内通常设置;相交处两侧各附加3道箍筋,间距50mm,箍筋直径和根数同梁内箍筋。
  两个方向梁相交的格点处是梁的弹性支座,每边梁下面的纵向受拉钢筋不能在格点处断开,应直通两端支座。当钢筋不够长时,梁下部钢筋连接位置宜位于支座ln/4范围内,且在同一连接区段内钢筋接头面积百分率不宜大于50%。  4、工程实例
  重庆某化验楼顶层有10.8m×14.7m的大空间结构,功能为大会议室。根据井字梁布置原则和截面尺寸要求,确定:井字梁截面为200mm×700mm,边梁截面为300mm×900mm,井字梁布置避开柱位详见图1。井字梁区格为4×6,横向井字梁间距为2400mm×3+2500 mm×3。这种井字梁布置方式合理,但是通过查表无法计算其内力和挠度值。而sap2000模型中构件布置方便灵活,且计算结果合理可靠。
  根据《混凝土结构设计规范》允许挠度值[f]=ln/400 =10800/400=27mm,允许裂缝宽度0.30mm。根据sap2000计算分析结果,弯矩m=102kn*m,弹性挠度fe=8.86mm。在弯矩和弹性挠度相同下,配筋方式的不同,对正常使用极限状态的影响详见表1:
  从上表可知:
  1)井字梁的配筋面积主要由塑性挠度控制。
  2)由情况3和5得知上部钢筋取下部钢筋面积的1/3,或上下部钢筋面积相同,这两种配筋方式都能满足结构设计要求。
  5、总结
  根据以往经验,确定井字梁、边梁和楼板截面并合理布置井字梁,使用有限元结构设计软件sap2000计算杆件内力和弹性挠度,进而可以完成井字梁设计。在施工过程中,应特别注意井字梁的配筋构造要求,确保建筑结构安全可靠。
  参考文献
  [1]欧国华.井字梁设计施工中的常见问题探讨[j].新疆有色金属,2009,5:99-102.
  [2]吴吉亭,苑大欣.浅谈井字梁的设计[j].房材与应用,2006,2:18-19.
  [3]侯晓宁,朱宝贵,魏振华,杜会柱.钢筋混凝土井字梁设计中的常见问题[j].河南建材用,2010,3:42-43.
  [4]于洪波.井字梁设计的一些体会[j].林业科技情报,2010,13:74-76.
  [5]北京金土木软件技术有限公司,中国建筑标准设计研究院.sap2000中文版使用指南[m].人民交通出版社,2006.
  [6]11g101-1,混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[s].
  [7]gb 50009-2012,建筑结构荷载规范[s].
  [8]gb 50010-2010,混凝土结构设计规范[s].
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  •  作者:佚名 [标签: 视频教程 下载 ]
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