世纪旗云工具箱井字梁模块功能简介

     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。但板的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，我们可以把板的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区格梁，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)。世纪旗云结构设计工具箱“井字梁”的计算包括查表计算和有限元计算两个模块，在此介绍井字梁的有限元方法计算模块。

1. 井字梁模块操作和使用方法

世纪旗云结构设计工具箱的井字梁（有限元）模块主要包括两个属性页：输入显示和输出显示。输入显示用于井字梁结构的建模，如图1所示，对话框左侧显示建模的总体效果，右侧为建模所需输入的参数，它包括三项：尺寸输入、约束和荷载输入。

图1

（1）尺寸输入   

如图2所示，分别输入X方向和Y方向梁的尺寸和间距，并在两边表格中显示出来。可以通过“增加、插入、修改和删除”按钮进行尺寸和间距的编辑，“增加”只能在已有的尺寸后面添加新的梁；而“插入”则可以在某两个梁中间增加一道梁，此时插入位置在鼠标所选位置的前面；“修改”项需要选中被修改的轴号，然后输入修改后的尺寸，再点“修改”按钮，则被选中行就被修改为输入的值；选中某行，点“删除”按钮，即可以把该轴线上的梁删除。此处的尺寸输入单位均为“mm”。

图2

（2）约束   

在尺寸输入后，输入井字梁各位置的约束，点对话框中的“尺寸锁定”按钮，那么尺寸输入功能将被锁定，按钮也将变成“尺寸解锁”，如图3所示，此时可以输入约束或者荷载。之后点选“约束”项，那么约束输入表格将亮显。约束包括两种：竖向约束和固端约束，根据实际约束形式选择相应项。程序提供“周圈添加”功能，方便一次性形成。也可以对各个节点分别添加，此时需要在左边图形上选择相应的节点，那么表格中将会出现选中的节点编号以及约束类型。

图3

（3）荷载   

选择“尺寸解锁”下面的“荷载”项，那么“约束”输入功能被锁定，“荷载”输入功能亮显，如图4所示。荷载的输入功能包括“设定”和“查询”两项，即用于施加荷载和查询荷载。荷载类型有三种：点荷载、线荷载和面荷载。对于“设定”功能，首先输入各种荷载的大小，然后在对话框的左边界面图形上点取相应的点、线或者面，即可将荷载施加到相应位置上；对于“查询”功能，在界面图形上选择要查询的点、线或者面，其相应的荷载值将会显示在图4所示的位置上。对于有“边梁”的结构，在此处的“有边梁”前的框里打勾即可。根据输入的梁容重，程序会自动计算梁自重。

图4

2. 结果显示和输出

（1）结果显示   

点对话框中的“输出显示”选项， 弹出如图5所示的结果对话框。在左边图形中点击想要查看的梁，点中后，该梁会显示为蓝色，之后右边对话框中将显示出该梁的长度、配筋和内力云图。配筋包括顶部配筋、底部配筋和箍筋，分左端、跨中、右端三个位置分别给出。云图包括弯距图、剪力图和位移图，当鼠标在云图上移动时，对话框的右下方将显示鼠标所在的具体位置，以及该位置详细的弯距值，剪力值以及竖向位移值。

图5

（2）结果输出   

除对话框显示结果外，程序还可以生成计算书结果，点结果界面下方的“生成WORD文件”按钮，程序即可生成Word格式的计算书，计算书中给出更为详尽的设计资料和计算结果。由于本程序采用的是有限元计算方法，因此计算书中给出了模型的节点信息和单元信息，分别如图6和图7所示。在计算结果内容上，列出每个节点的竖向位移以及X和Y两个方向的转角。对于梁内力，分别列出每个单元两端以及跨中的剪力和弯距值，并且将配筋结果用图形的方式表示出来。

图6

图7

3. 结语

世纪旗云结构设计工具箱井字梁（有限元）模块，用有限元方法计算井字梁结构，建模方便、计算准确，提供详细的内力和配筋计算结果，方便设计人员在设计中使用，提高工作效率，减轻工作负担。