英山县建筑勘察设计院湖北英山438700
摘要：现代施工中加入井字梁的设计技术，可以为建筑提供较大的空间，使建筑空间布局更加灵活，所以在建筑结构设计中，大多数的钢筋混凝土框架结构都会采用井字梁技术。本文通过对钢筋混凝土井字梁结构的特点、设计、计算分析、注意事项等方面的研究，以确保设计的钢筋混凝土井字梁结构经济合理，提高井字梁结构的施工水平。
关键词：建筑结构设计；井字梁结构；设计技术；应用
0引言
近年来，随着大空间建筑结构的增加，井字梁楼盖得到了较为广泛的应用，如在大厅、宴会厅等大型公共建筑。井字梁结构为双向受力梁系，其受力合理，能够很好的解决如礼堂、宴会厅等大空间结构的楼层问题。这种结构可以用来满足建筑的功能要求，其受力经济合理，增大空间整体效果，所以设计人员经常会采用这种设计。
1井字梁结构的定义
井字梁结构在大跨度、大空间建筑中的应用十分广泛。作为一种从钢筋混凝土双向板基础上演化过'来的技术，它不仅能广泛适用于不宜采用钢网架作逑筑结构的大空间建筑，还能最大化扩大建筑使用空间，充分满足大空间建筑施工要求。井字梁结构的本质是双向受力构件，它具有良好的双向受力性能，应用时梁高可按照施工要求随意降低，同时还能在一定程度上增加建筑结构的美观度。在井字梁结构设计中，设计者需要掌握主要设计参数之一是结构截面尺寸，原因在于截面尺寸大小会直接影响到井字梁结构施工的混凝土用量、结构的承载能力以及结构的配筋方式。
钢筋混凝土结构建筑中所使用的井字梁属于交叉梁系，具有一般受力梁的所有优点，但由于其本质和一般受力梁不同，所以在设计时必须做好综合考虑，合理采取措施，充分做好结构设计原则、受力规律的了解，掌握一定的结构布置方法，并控制好结构配筋，确保井字梁设计质量。
2井字梁结构的布置与一般构造
采用钢筋混凝土井字梁方案的屋（楼）盖平面结构跨度应处于一定范围内，跨度过大或过小时都不宜采用井字梁结构，一般以8?24m为宜，且应使长短边跨度相差尽量小。一般来说，当梁长跨和短跨跨度之比处于1?1.5之间时最为理想，应尽量给与保证。若由于种种原囚无法满足此要求的话，宜在长向跨度中间设置大梁，将长跨梁分割为2个短跨梁，从而形成两个井字梁体系。
井字梁屋（楼）盖的区格尺寸应尽量根据计算图表确定，一般可按1.2?3m来取，该范围内的尺寸一方面能够较好的满足建筑和结构的受力要求，另一方面经济性也较好。
从承载能力角度考虑，井字梁屋盖混凝土强度等级不宜过低；从减少或避免屋（楼）盖混凝上产生收缩裂缝的角度考虑，井字梁屋（楼）盖所采用的混凝土强度等级也不宜过高。一般来说可取C20，跨度较大的情况下也可取C30。
3井字梁结构的设计要点
3.1遵循原则
首先，在设计的时候，井字梁要尽量避开建筑结构柱，方法可采用井字梁间距调整方式，灵巧的避开结构柱；另外，井字梁设计时尤其要控制好配筋计算值，以免因配筋计算错误而出现结构受力超限问题。
其次，当井式楼盖两方向跨度不相等时，需控制确保两方向跨度的长度在合理的范围内跨度不宜太大，以保证井字梁结构的稳定性满足设计要求。不在楼盖的长跨上布置大梁，这样就能形成两个井字梁体系。
此外，井字梁还要和柱子相“抗”，简单来说便是将建筑结构内部分与柱子相连的井字梁设计成大井字梁，然后在大井字梁中间套上小井字梁，实现大小井字梁的相嵌，然后再将这个一相嵌的井字梁结构与柱子相连接，完成建筑楼面荷载从小井字梁到大井字梁的顺利传递。
最后，为了确保井字梁结构具有足够的抗扭能力，在井字梁扭矩测定的计算可以选择最大值，特别是确保井字梁角梁端扭矩要大，两端扭矩取值通常在梁跨度的1/4～1/5之间，同时可以在梁端一个合理的扭矩-扭措施范围，从而提高梁结构和建筑的抗扭能力，保证建筑结构整体的稳定性。
3.2结构布置
3.2.1正交井字梁
正交井字梁位于屋（楼）盖矩形平面两边的平行向，其长短边的比值不应大于1.5，比值越靠近一越好。
3.2.2斜交井字梁
斜交井字梁通常指的是屋盖矩形平面长短边的比值大于1.5。在这种情况下，井字形梁斜向的承载能力优于正交布置的承载力。当屋盖矩形平面长短边尺寸相近，由于四角长度短而交叉平面梁刚度高，可作为弹性支撑部件。为方便计算，考虑斜交梁一般对称性矩形平面按轴向布置，斜角度为90度或45度，所以不规则屋（楼）盖平面适应性随之提高。
3.2.3三向井字梁
屋（楼）盖为三角形或六边形时井字梁多采用三向布置，这样做使得井字梁能够有效发挥空间作用，其受力合理，结构刚度大，降低计算高度，从而建筑有效空间得到增加。
3.2.4设有内柱的井字梁
当屋盖所在的井字梁内有柱子存在，此时主梁不能单向布设，且次梁需要布设在主梁的网格中。主梁和次梁可以不在一个水平线上，可以对照实际情况进行适当调整。
3.2.5设有外伸悬挑部分的井字梁
为了减少横梁的弯矩和挠度，梁的弯矩分布更为平缓，有时在单跨梁和多跨连续梁悬臂梁上设置了一个或两端。
控制井字梁跨中弯矩和挠度的出现，能够让梁内弯矩值不会出现突变，需要在单跨简支梁和多跨连续梁的一端或两端加添外伸悬挑。
4井字梁结构在工业与民用建筑中的应用
4.1钢混井字梁结构的应用
现代民用建筑主要是由钢筋混凝土制成，井字梁结构设计多用于钢筋混凝土井字梁结构，这样可提高钢混建筑物梁板与屋盖结构的稳定性。
钢筋混凝土井字梁结构实际上是在钢筋混凝土双向板的基础上优化而成的一种全新的受力形式。作为一种双向受力的钢筋混凝土梁结构，其可以减小梁高，扩大建筑空间的范围，建筑物的建筑面积随之增加，建筑的外观也显得好看。最重要的是在钢筋混凝土梁的设计梁截面宽度与尺寸的计算，梁的宽度尺寸，钢筋混凝土配筋会有效控制。
选择网格梁的时候可以以建筑施工设计要求为依据，多为正向网格梁、双向网格梁、以及三向网格梁，此外还要具有外伸悬挑的网格梁等布置形式。需要注意的是控制好钢筋混凝土井字梁结构的梁界面宽度，不能超出允许值，这样可以提高井字梁双向对侧边的约束力，减少侧向变形量，避免钢筋混凝土结构出现侧向变形这一隐患。
4.2钢混井字梁结构设计时的注意事项
钢筋混凝土梁结构设计和施工过程中容易出现钢筋混凝土裂缝的现象，这时就需要采取优化梁的结构设计等有效措施来控制裂缝。
首先，在设计方面，为了保证井字梁结构的刚度和强度足够大，以确保钢筋梁可以满足施工要求，而交叉梁截面宽度不能过小，并且在边梁外铺设数量足够的现浇板负筋。
其次，要采取有效措施控制裂缝产生，其一是保证混凝土的配合比满足要求，以提高混凝土结构的稳定性，加强混凝土振捣及保温措施，避免混凝土结构房屋建筑受恶劣天气的影响，这样就能防止混凝土裂缝的发生，提高混凝土结构建筑的稳定性和性能。
5结语
井字梁结构设计技术在大空间建筑中的应用十分广泛，比如商场、仓库、食堂等。该技术应用到上述三种建筑结构中时，不仅能扩大建筑室内空间，还能在一定程度上增加建筑的美观度，充分满足大空间施工设计要求。在本篇文章中。笔者着重对钢筋混凝土井字梁结构的设计技术作了探讨。指出设计者在设计井字梁结构时，务必要重视井字梁的受力规律，弄消井字梁的内部构造，并处理好结构梁和结构柱之间的关系，以全面确保井字梁设计合理性。
参考文献：
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[4]李辉亮，张贺.井字梁结构设计中的几个常见问题[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2009（6）.
作者简介：
唐芳芳（1982.01-），女，工程师，本科学历，主要从事建筑及结构设计工作，
张因（1983.03-），男，工程师，工学学士，主要从事建筑及结构设计工作。