梁式结构工程实例
必看最经典梁格——midas空心板梁桥梁桥法工程实例
空心板梁桥工程实例1几何尺寸空心板梁几何尺寸见图4.1.1至图4.1.3。
图4.1.2 边板截面（cm）图4.1.3 中板截面（cm）2主要技术指标（1） 结构形式：装配式先张法预应力混凝土简支空心板梁（2） 计算跨径：16m（3） 斜交角度：0度（4） 汽车荷载：公路－Ⅱ级（5） 结构重要性系数:1.03 计算原则（1） 执行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。
（2） 6厘米厚现浇C50混凝土不参与结构受力，仅作为恒载施加。
（3） 温度效应，均匀温升降均按20摄氏度考虑；温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.10条的规定取值。
（4） 按A 类部分预应力混凝土构件设计。
（5） 边界条件：圆形板式橡胶支座约束用弹性支承进行模拟，弹簧系数SDx=SDy=1890 KN/m；SDz=9.212E+05KN/m；SRx＝078E+09KN.m/rad； 4主要材料及配筋说明 （1） 空心板选用C50混凝土（2） 预应力钢绞线公称直径mm s2.15φ，1根钢绞线截面积2139mm A p =，抗拉强度标准值Mpa f pk 1860=，锚具变形总变形值为12mm。
横截面预应力筋和普通钢筋布置见图4.4.1和图4.4.2。
预应力筋有效长度见表4.4.1图4.4.1边板钢筋钢绞线布置图(cm) 图4.4.2 中板钢筋钢绞线布置图(cm) 图中N9筋（实心黑点）为普通钢筋，其余为钢绞线。
表4.4.1 16米空心板预应力筋有效长度表注：表中构造有效长度指施工设计图中预应力筋的有效长度。
计算有效长度指考虑预应力传递长度影响后结构分析采用的预应力筋有效长度；计算有效长度＝构造有效长度－预应力传递长度。
5施工阶段说明空心板梁施工阶段共划分为5个，各阶段工作内容见表4.5.1表4.5.1 空心板梁施工阶段划分说明施工阶段 施工天数 工 作 内 容 说 明1 10 预制空心板梁并放张预应力筋2 60 预制场存梁60天3 15 安装空心板4 30 现浇防撞护墙和桥面铺装5 3650 考虑10年的收缩徐变影响6建模主要步骤与要点（1） 定义材料与截面定义材料可通过路径：【模型】/【截面和材料特性】/【材料】来实现，见图 4.6.1和图4.6.2。
劲性钢柱(梁)实例
2.4在地下室施工阶段，由于基坑支撑的存在，造成对7根钢骨柱的影响，故地下室钢骨柱的吊装及分段，是顺利完成地下室施工的重点。
4.2.3钢柱吊装绑扎
选用二点绑扎，一点式起吊。钢柱吊装利用钢柱顶端上设置的柱与柱对接安装耳板上的吊装孔，用专用吊具卸扣进行吊装，钢柱吊装用对讲机指挥吊装，当钢柱起吊至垂直状态时不得马上提起离开地面，应待柱顶停止晃动后，才能将钢柱起吊离地。
4.2.4钢柱吊装
钢柱吊装设专人指挥塔吊，钢柱吊装前在柱底板上划出十字中心线，当钢柱起吊至垂直时，不得马上将钢柱提起离开地面，应稍微待钢柱上端停止晃动后，方能将钢柱吊起。钢柱吊至安装上空应缓慢下落，同时将四周的钢筋分开，让钢柱安装就位，底座板上安装螺栓孔，插入基础螺栓，找正安装轴线（使柱底板上的 十字中心线与基础十字中心线重合）、安装标高，用2台互成90°的经纬仪测量钢柱垂直度，戴好方垫圈，拧紧基础螺栓双螺母。首节劲性钢骨柱安装固定后，经验收合格交土建施工，待土建施工完负一层，用水准仪测量安装的所有钢柱顶标高，并将钢柱上端统一划出同一标高线，复测钢柱安装轴线符合要求，塔吊吊装上节钢柱对接安装，利用四个组装耳板，用螺栓、连接板将2根钢柱对接处的耳板连接夹紧，穿入临时安装螺栓，且初步拧紧螺栓，并在上下钢柱的耳板之间插入小型铁楔，使其控制标高，上去摘钩后，用两架经纬仪校正钢柱垂直度，拧紧安装螺栓前，先控制好标高、后垂直度、其次钢柱扭转，符合安装要求后进行柱与柱对接焊接，如钢柱对接后产生扭转现象，则在临时连接板和耳板之间垫入扭转偏差值等厚的垫板，拧紧安装螺栓后，即取消钢柱扭转，以此类推安装其它钢柱。
梁式桥简介
东明黄河大桥
结构特点
•主桥为连续刚构——连续梁组合体系梁式桥, 其中, 跨中4 个墩为 刚构墩, 边上各3 个墩为支座墩。 •主桥上部结构为单箱单室, 箱宽9.o m。跨中徽面梁高2.6 m, 为 桥梁跨径的1 / 4 6。墩顶处梁高6.5 m. 为桥梁跨径的1 1/ 8。箱 梁顶板长1 8.3 4 m. 顶板外悬臂长度4.67 m。 •主桥下部根据主桥连续刚构——连续梁组合体系的受力特点, 支座 墩设空心墩以减少混凝土数量, 刚构墩则设双墙薄壁墩, 以增加墩 的柔度。
等高度梁——实用于中、小跨径连续梁，一般
跨径在50~60米以下 变高度梁——实用于大跨径连续梁，100米以上， 90%为变高度连续梁
桥 型 支 点 梁 高 (m)
1 1
-
跨 中 梁 高 (m)
1 1
等高度连续梁 变高度(折线形)连续梁 变高度(曲线形)连续梁
H = ( 15 30 )l 常用( 18 20 )l H = ( 16 20 )l H = ( 16 20 )l
世界十大预应力混凝土梁桥
排序 1 2 3 4 桥名 斯托尔马桥(Stolma) 拉脱圣德桥(Raftsundet) 虎门辅航道桥 瓦罗德 2 号桥(Varodd-2) 主跨(m) 301 298 270 260 桥址 挪威 洛福坦(Lofoten),挪威 珠江,中国 克里斯蒂安桑德 (Kristiamsand),挪威 布里斯班(Brisbane),澳大利亚 道罗河(Douo Eiver),葡萄牙 年份 1998 1998 1997 1994 1986 1991
5 6 7* 8 9 10
门道桥(Gateway) 260 奥波托桥(Oporto) 250 诺日姆伯兰海峡桥 250 (Northum Berland Strait (43 孔） crossing) 斯克夏桥(Skye) 250 黄石长江大桥 245 科罗巴卜图瓦普桥 241 (Koror-Babelthuap) 滨名大桥(Hamana) 240 彦岛大桥(Hikoshima) 236 诺达尔斯弗乔德桥 231 (Norddalsfjord)
型钢混凝土梁设计
20世纪中叶以后，随着技术的进步和 工程实践的积累，型钢混凝土梁在桥 梁、建筑等领域得到广泛应用。
02 型钢混凝土梁的优点与局 限性
优点
高承载能力
由于钢和混凝土的互补性，型 钢混凝土梁具有较高的承载能 力，能够承受较大的弯曲和剪
切力。
节约材料
相较于传统的纯混凝土梁，型 钢混凝土梁可以减少混凝土的 使用量，从而降低结构自重。
设计难度大
型钢混凝土梁的设计需要考虑多种因 素，如钢材与混凝土的粘结、防腐、 防火等，增加了设计难度。
施工要求高
为了保证型钢混凝土梁的性能，对施 工工艺和工人的技能要求较高。
适用条件
大跨度结构
型钢混凝土梁适用于跨度较大的结构，能够提供更好的承载性能。
抗震要求高的建筑
由于型钢混凝土梁具有良好的延性，适用于地震多发区的建筑。
对承载力要求高的建筑
对于对承载力要求高的建筑，如高层建筑、大跨度桥梁等，型钢混 凝土梁是一个较好的选择。
03 型钢混凝土梁的设计方法
计算模型
01
02
03
弹性模型
基于弹性理论，将型钢和 混凝土视为弹性材料，通 过弹性分析方法计算梁的 承载力和变形。
塑性模型
考虑混凝土的塑性变形， 采用塑性理论分析梁的承 载力和变形，适用于大跨 度或重载梁的设计。
总结词
降低结构自重、优化结构设计
详细描述
在大跨度结构中，型钢混凝土梁作为主要受力构件，能够有效地降低结构自重，减轻对下部结构和基础的负担。 同时，通过优化梁的截面尺寸和配筋设计，可以进一步提高结构的承载能力和稳定性，满足大跨度结构的特殊要 求。
案例三：特殊环境中的应用
总结词
适应复杂环境、提高耐久性
井字梁结构的应用实例
文章编号:100926825(2007)3220078202井字梁结构的应用实例收稿日期:2007206204作者简介:耿 玲(19832),女,北京科技大学土木与环境工程学院硕士研究生,北京 100083耿 玲摘 要:浅谈了井字梁的特点及其应用,介绍了某泵房采用井字梁的结构设计,并提出设计中应值得注意的问题,总结了井字梁结构的结构布置和结构受力关系,以提高井字梁的结构设计水平。
关键词:井字梁,受力特点,配筋中图分类号:TU375文献标识码:A 钢筋混凝土井字梁是从钢筋混凝土双向板演变而来的一种结构形式。
双向板是受弯构件,当其跨度增加时,相应板厚也随之加大,但板下部受拉区的混凝土一般都不考虑它起作用,受拉主要靠下部钢筋承担。
因此,在双向板的跨度较大时,为了减轻板的自重,可以把板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网格梁,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(或网格梁)。
1 井字梁特点1)各向梁同向工作,共同承担和分配露面荷载,具有良好的空间整体性能。
2)比一般梁板结构具有较大的跨高比,对于受高限制且建筑又需要跨度的建筑,具有广泛的适用性。
3)由于减少了结构的高度和自重,梁截面也小于一般梁板结构中的主次梁,具有显著的经济效益。
4)施工便利能够提供整体美观的效应。
2 工程概况本工程为云南省某钢铁有限公司水泵房,建筑平面大致成矩形,长约73m ,宽约22m 。
建筑物为单层结构5m 。
采用框架结构体系,抗震设防烈度为7度,场地类别为Ⅱ类,框架抗震等级3级。
采用人工挖孔灌注单桩基础,持力层第⑤层粉粘土,单桩竖向抗压极限承载力标准值Q u ≥2000kPa 。
由于该工程是工业建筑,因此要求满足建筑使用要求,整体采用普通交叉梁楼盖,而制药间采用井字梁楼盖。
3 结构方案的比较方案一:采用交叉梁楼盖。
梁和悬挑结构.
1.2 梁的受力与变形
当梁柱结构中柱刚度比梁刚度大很多且梁柱节点构造为刚接 时,可按两端固定梁分析梁在竖向荷载作用下的内力与变形 对于一般情况下 梁柱刚度相差不多 的情况,则柱对梁的 约束作用应视作弹 性支承,这时梁在竖 向荷载作用下的内 力和变形介于两端 固定梁和两端简支 梁之间。
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1.2 梁的受力与变形
建筑结构选型
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第一章
梁和悬挑结构
1.1 梁的形式
1.2 1.3
1.4
梁的受力与变形 梁式结构的工程实例
悬挑结构
学习要求 了解梁的不同型式及受力与变形，了
解悬挑结构。
第一章 梁和悬由各个单一空 间构成，而每一个空间 又是由基本构件组成。 建筑物的基本结构形式 可分为
5
1.1 梁的形式
1.1.1梁按材料分类
帕提农神庙
石梁
石材抗压强度高，抗拉强度低。高 度大，而跨度较小。
6
1.1 梁的形式
太和殿，俗称金銮殿，殿高35米，面积2381平方米，是中国最大的一座木 结构宫殿。面阔11间，进深5间，为中国古代殿宇最高等级。
7
7
1.1 梁的形式
1.1.1梁按材料分类
木梁
当建筑物的地基较 差时采用简支梁结构 较为有利。简支梁也 常被用来作为沉降缝 之间的连接构件。
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1.2 梁的受力与变形
悬臂梁悬臂端无支承 构件，视野开阔,空间布 置灵活。其缺点是在结 构的固定端有较大的倾 覆力矩。
悬臂梁弯矩图
设计时除了考虑结构 的强度和变形外,还要注 意结构的抗倾覆稳定性。
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木材自重轻，抗压抗拉、强度高。 截面小，跨度大，使用方便。木材 防腐、防火、防蛀性能差，且资源 有限，现代建筑逐步淘汰。
梁式楼梯结构设计实例演示教学
梁式楼梯结构计算实例楼梯的平面布置，踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。
板式楼梯和梁式楼梯是最常见的现浇楼梯，宾馆和公共建筑有时也采用一些特种楼梯，如螺旋板式楼梯和剪刀式楼梯(图8-1)。
此外也有采用装配式楼梯的。
这里主要介绍板式楼梯和梁式楼梯的计算机构造特点。
(a)剪刀式楼梯 (b)螺旋板式楼梯图8-1 特种楼梯楼梯的结构设计包括以下内容：1) 根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构型式和结构布置；2) 根据建筑类别，按《荷载规范》确定楼梯的活荷载标准值。
需要注意的是楼梯的活荷载往往比所在楼面的活荷载大。
生产车间楼梯的活荷载可按实际情况确定，但不宜小于3.5kN ／m(按水平投影面计算)。
除以上竖向荷载外，设计楼梯栏杆时尚应按规定考虑栏杆顶部水平荷载0.5kN／m(对于住宅、医院、幼儿园等)或1.0kN／m(对于学校、车站、展览馆等)；3).进行楼梯各部件的内力计算和截面设计;4) 绘制施工图，特别应注意处理好连接部位的配筋构造。
梁式楼梯结构计算实例梁式楼梯由踏步板，斜梁和平台板、平台梁组成(图8-9)。
其荷载传递为：1)踏步板踏步板按两端简支在斜梁上的单向板考虑，计算时一般取一个踏步作为计算单元，踏步板为梯形截面，板的计算高度可近似取平均高度2/)(21hhh+=(图8-10)板厚一般不小于30mm~40mm，每一踏步一般需配置不少于2ø6的受力钢筋，沿斜向布置间距不大于300mm 的ø6分布钢筋。
图8-9 梁式楼梯的组成图8-10 踏步板2)斜边梁斜边梁的内力计算特点与梯段斜板相同。
踏步板可能位于斜梁截面高度的上部，也可能位于下部，计算时可近似取为矩形截面。
图(8-11)为斜边梁的配筋构造图。
3)平台梁平台梁主要承受斜边梁传来的集中荷载(由上、下楼梯斜梁传来)和平台板传来的均布荷载，平台梁一般按简支梁计算。
图8-11 斜梁的配筋例8-2某数学楼楼梯活荷载标准值为2.5kN／m2，踏步面层采用30mm厚水磨石，底面为20mm厚，混合砂浆抹灰，混凝土采用C25，梁中受力钢筋采用HRB335，其余钢筋采用HPB235，楼梯结构布置如图(8-12)所示。
混凝土梁板结构(单向板)
混凝土浇筑与振捣
控制混凝土的浇筑速度和振捣 方式，确保混凝土的密实度和
表面平整度。
质量控制
材料检验
对使用的材料进行检验，确保符合设计要求 和相关标准。
施工监控
采用施工监控技术，实时监测施工过程中的 各项参数，确保施工质量。
质量检测
对施工完成的混凝土梁板结构进行质量检测， 确保符合设计要求和相关标准。
采用合适的预应力施工工艺和技 术措施，以保证预应力筋的张拉 效果和结构的稳定性。
05 混凝土梁板结构的工程实 例
实际工程应用案例
某桥梁桥面板
某高层住宅楼板
某大型商业中心屋顶平台
案例一
案例二
案例三
工程中的问题与解决方案
问题一
混凝土梁板结构易出现裂缝
解决方案
采用预应力技术，增加配筋率， 优化混凝土配合比
在进行受力分析时，需要考虑板自重、施工荷载、活荷载等作用力，以及地震、风 载等自然因素的作用。
通过受力分析，可以确定单向板的承载能力和稳定性，为后续的结构设计提供依据。
承载能力
01
承载能力是指单向板在各种外 力作用下能够承受的最大荷载 ，是衡量结构安全性的重要指 标。
02
承载能力的计算需要考虑材料 的强度、截面尺寸、跨度等因 素，以及各种构造措施的影响 。
03 混凝土梁板结构的施工方 法
施工流程
模板安装
按照设计要求，安装梁、板模 板，确保模板的平整度和稳定 性。
混凝土浇筑
将混凝土浇筑在梁、板上，确 保混凝土的密实度和表面平整 度。
施工准备
检查施工图纸、材料、设备等， 确保符合要求。
钢筋绑扎
根据设计要求，对梁、板钢筋 进行绑扎，确保钢筋的位置和 间距准确。
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END
悬挑结构
里斯本东方车站
•
•
东方车站由西班牙建筑大师卡拉 特拉瓦设计兴建，这个车站由于 整合了各种交通工具，尤其是地 铁与火车的结合，使得其机能组 合相当复杂。为了让这些不同机 能的构造体间有良好的整合，卡 拉特拉瓦将其视为像生物有机体 般，试图寻找其应有的逻辑和秩 序。基于这种内在的逻辑，可将 各个不同的水泥结构连接成一个 接着一个的拱形支撑起车站的月 台，它们就筑在 月台上，也同时 延伸到顶部以便支撑玻璃，在这 个建构的逻辑当中，每个部份都 融入另一个部分。 里斯本东方车站采用了大量的悬 挑结构，比如车站站台的顶棚， 还有月台的顶棚等，都采用了悬 挑式设计，不但使得造型更加新 颖独特 ，而且还加大了空间的使 用率，并且周围的遮挡物减少了， 所以视线更加的开阔，光线也更 加的充足，这样的设计很适合在 车站这样的公共场所使用，在这 样的大开敞空间，悬挑结构能够 给人们带来最好的使用效果。
沃兰汀步行桥
• 沃兰汀步行桥是西班牙 本土建筑师卡拉特拉瓦 的作品，横跨于毕尔巴 鄂市中心内维隆河上， 紧邻古根海姆博物馆。 桥身与一般桥梁迥异， 呈现出优雅的抛物线造 型，仿佛迎着河上清风 招展的丝带。白色的拱、 扶手和支架为钢材，而 桥面则使用玻璃板。 • 沃兰汀步行桥的整个桥 面都是挑出于桥墩的， 桥侧的观景平台就是桥 墩，整个桥身从桥墩上 挑出，就像是悬浮于水 面之上，很是特别。 • 桥上又用了拉锁来拉住 桥身，是整个结构既美 观，又十分的稳固
候机长廊波浪形屋架采用 由Y型中柱和边斜柱支撑 的曲线形三跨连续箱形梁 结构体系，并在长廊两端 的屋架由三跨连续箱形梁 过渡为五跨连续箱形梁。 屋架梁之间布置有箱形系 梁及拉索。屋架主梁在跨 中处分叉为两根箱形构件， 构件的截面高度也由柱顶 最大处逐渐向跨中减小。 中柱上端铰接于屋架主梁 下翼缘，下端刚接于钢砼 悬臂柱顶，边斜柱上下端 均为铰接。
迥异于建筑模式化，差异 化是对建筑个性的呼唤， 建筑个性化是对人性的回 归。兰华国际的面世让整 个社会对写字楼市场的审 美意识有了新的认识，认 识到“商务建筑也可以很 丰富”，甚至于引发整个 市场反思未来的写字楼形 式，趋向应该是多元的、 满足功能的同时也应该是 足以丰富视觉的、经典的。 写字楼形态也可以具有巴 黎圣母院、悉尼歌剧院一 样的审美视觉，成为经典。 项目总占地面积7636.84平 方米，总建筑面积 52380.35平方米，其中写 字楼建筑面积37000平方米
本工 程 两 楼主体结构均采用梁 式结构，其中主楼地上22层，房 屋高度89.55 m: 副楼地上10层，房屋高度45.45 m。 两楼在地下连成整体结构，地下 室共三层。 Байду номын сангаас工 程 结 构的主要特点是体型 复杂。平面上，主、副楼以180 夹角呈Z字型布置，并 在22米高空以三层圆形连廊相连 (见图1):各层结构平面随垂直支撑 体系的不同而多次 变化。立面上，两楼在六层 以下均采用了长斜柱(斜 撑)体系，主、副楼还分别 采用了多次斜撑结构与悬 挂结构
上海浦东国际机场二期航站楼
上海浦东国际机场二 期航站楼工程建设规 模与一期相当，建筑 外形犹如飞翔的海鸥， 与一期十分协调，本 工程主要由航站主楼 与侯机长廊两部分组 成
候机长廊建筑总长 1442米，通过设置 结构伸缩缝共分为 18段，其中10段为 标准段，每段长度 为72米，2段为变高 变宽过渡段，每段 长度为72米。
梁式结构工程实例
——10建筑十班 卢子健
北京兰华.国际大厦
兰华国际大厦位于北京中轴 线的正北方，朝阳区安慧北 里小区西北角，安立路与大 屯路交汇处东南角，是亚奥 区域中目前唯一在售的国际 化5A级智能写字楼。创建初 始，立意打造亚奥板块乃至 整个北京市场罕有的、具有 标志性意义的商务建筑，这 是出于层峰企业对地标建筑 的对位需求考虑，同时，也 期望以此引发中国商务建筑 的争荣盛放，从而促进领域 的多元化、丰富化和个性化 发展。