刘建飞

1 工程概况

本工程地处 6度区的重庆，3层钢筋混凝土框架，层高皆为3.6m，场地类别为二类。荷载情况如下:楼面恒载4.0，活载2.5;屋面恒载7.0，活载2.0，风荷载 0.4。C30混凝土，框架柱钢筋为HRP335，框架梁钢筋为HRP400，板钢筋为冷轧带肋钢筋。其他信息不予赘述。简化后平面见图1a)，标准层面积1 968.75m2;对比方案见图1b)，标准层面积1 944m2。如图2所示，原来结构方案为7.5m跨主梁、3.75m十字次梁，令为方案Ⅱ;后来修改为7.5m跨主梁、2.5m井字次梁，令为方案Ⅰ;最后尝试 9m跨主梁、3m井字次梁来进行比较，令为方案Ⅲ。为保持单一变量、方便比较，三个方案的梁柱截面尺寸统一，楼面板、屋面板厚皆取100mm，其他见表2。

2 结构计算与比较

众所周知，框架结构主梁的经济跨度一般为 8m左右。除了处于整体结构的位置和梁上线载外，主梁弯矩与次梁的集中力及其作用位置密切相关。如图 2所示，类似于本工程，模拟连续梁的受力情形。考虑三种情况:7.5m跨主梁、2.5m井字次梁;7.5m跨主梁、3.75 m十字次梁;9m跨主梁、3m井字次梁。两端固支的主梁标准跨无梁上线载，只有次梁集中力。而该次梁集中力由板上均布荷载产生、与梁跨相关，其和分别为1P，1P，1.2P。其中1.2为两种跨度的比值。各情况主梁弯矩值见表 1。可见，7.5m跨井字情况的跨端弯矩最小，而其跨中弯矩则远远小于 7.5m跨十字情况的，甚至不到一半。另外，9m跨井字情况的跨端弯矩最大，而其跨中弯矩则小于 7.5m跨十字情况的。就主梁本身而言，在增加跨度1.2倍后，9m跨井字情况与7.5m跨十字情况的受力各有千秋。因此，将7.5m跨主梁、3.75 m十字次梁修改为7.5m跨主梁、2.5m井字次梁，经济上的优势是相当可观的。……