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井字梁内力计算及挠度分析

【摘要】:井字梁的内力分析可以采用线弹性分析方法、考虑塑性内力重分布的弹塑性分析方法及塑性极限分析方法。查表时,井字梁的内力和挠度按以下方法求解。表2-14中的井字梁四边均为简支,其他支座边界条件下的计算公式可参考井字梁设计手册。斜放井字梁的内力系数和挠度系数见表2-15。

井字梁楼盖的梁是交叉梁系,属高次超静定结构,一个方向的梁在变形的过程中,使另一个方向的梁发生扭转,由于梁的抗扭刚度的存在,反过来又对梁的变形产生一定的约束,因此,要精确地计算其内力与变形是一个比较复杂的问题。井字梁的内力分析可以采用线弹性分析方法、考虑塑性内力重分布的弹塑性分析方法及塑性极限分析方法。

对常用的区格划分,在静力计算手册中已有现成的表格,可直接查表计算梁的弯矩剪力(见表2-14、表2-15)。图表的编制采用荷载分配法,此法的实质是结构力学中的力法。荷载分配法的计算原理是:先将荷载化为梁交叉结点上的集中荷载(不一定相等),然后以横向梁分配荷载为基本未知量,满足静力平衡及竖向变形协调原理,不考虑转角变形的影响,利用单跨梁挠度计算公式,经计算形成柔度矩阵,从而建立井字梁网格点线性方程组,求解方程组得到横、纵向梁的分配荷载。然后,分别按单向梁的计算方法进行两个方向梁的内力和挠度计算,编制成表。

查表时,井字梁的内力和挠度按以下方法求解。

1.内力计算公式

(1)支座处弯矩

A方向梁 Mmax=-表中系数×ab2q (2-67)

B方向梁 Mmax=-表中系数×a2bq (2-68)

(2)跨内最大弯矩

A方向梁 Mmax=表中系数×ab2q (2-69)

B方向梁 Mmax=表中系数×a2bq (2-70)

(3)最大剪力 Vmax=表中系数×abq (2-71)

2.最大挠度计算公式

A方向梁 978-7-111-47430-2-Chapter02-122.jpg

B方向梁 978-7-111-47430-2-Chapter02-123.jpg

式中 ab——A梁的中心间距和B梁的中心间距;

q——楼盖单位面积上的均布荷载(其中包括梁自重折算的面荷载);

B——井字梁抗弯刚度,按弹性理论计算时B=EI

E——弹性模量

I——截面惯性矩

表2-14中的井字梁四边均为简支,其他支座边界条件下的计算公式可参考井字梁设计手册。斜放井字梁的内力系数和挠度系数见表2-15。

2-14 四边简支井字梁计算表

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(续)

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(续)

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(续)

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2-15 四边简支斜放井字梁计算表

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