基础梁 弹簧垫层模型 它假设地基单位面积上所受的压力与地基沉陷成正比 2 半无限大弹性体模型 : 它假设地基是半无限大的理想弹性体 3 中厚度地基模型 : 它假设地基为有限深的弹性层 4 成层地基模型 : 它假设地基为分层的平面或空间弹性体 除 1 外, 其余的模型, 又称为连续介质地基模型 此外,
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- 憬统议 禄
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1 基础梁 基础梁简单说就是在地基土层上的梁 基础梁一般用于框架结构 框架剪力墙结 构, 框架柱落于基础梁上或基础梁交叉点上, 其主要作用是作为上部建筑的基础, 将上部荷载传递到地基上 简介 在工业厂房中, 一般都以柱作为主要的承重构件, 而墙只起到围护作 用, 这时就需要在柱的基础上设置一根承担两柱之间墙体荷载的梁, 此梁 叫基础梁 基础梁断面一般作成梯形 基础梁作为基础, 起到承重和抗弯功能, 一般基础梁的截面较大, 截面高度一般建议取 1/4~1/6 跨距, 这样基础梁的刚度很大, 可以起到基础梁的效果, 其配筋由计算确定 水利 土建工程中连接上部结构与地基的梁式构件 一般又称弹性地基梁 在水闸 船闸 船坞等结构 1 的底板计算中, 通常用图 1 所示方法截取梁条, 以基础梁的计算来代替基础底板的计算 图 2 为基础梁的计算简图 基础梁除受梁上荷载作用外, 有时还要考虑变温影响 边荷载作用等 对于半无限大 有限深地基上的常截面梁, 在各种外荷载以及边荷载作用下, 梁的内力 位移均已制成表格, 以便工程设计中查用 2 地基模型 基础梁计算的关键, 在于选择合理的地基模型求解地基反力 主要的 地基模型如下 1 文克勒模型 : 又称
2 基础梁 弹簧垫层模型 它假设地基单位面积上所受的压力与地基沉陷成正比 2 半无限大弹性体模型 : 它假设地基是半无限大的理想弹性体 3 中厚度地基模型 : 它假设地基为有限深的弹性层 4 成层地基模型 : 它假设地基为分层的平面或空间弹性体 除 1 外, 其余的模型, 又称为连续介质地基模型 此外, 有时还采用双垫层弹簧模型 各向异性地基模型等 在一些小型工程设计或初步设计中, 有时直接采用地基反力直线分布假设, 使反力的求解成为静定问题, 计算大为简化 计算方法 基础拉梁与基础梁拉梁的计算方法有两种 : 1 取拉梁所拉结的柱子中轴力较大者的 1/10, 作为拉梁轴心受拉的拉力或轴心受压的压力, 进行承载力计算 按此法计算时, 柱基础按偏心受压考虑 ( 基础土质较好, 用此法较节约 ) 2 以拉梁平衡柱底弯矩, 柱基础按中心受压考虑 拉梁正弯矩钢筋全部拉通, 负弯矩筋有 1/2 拉通 此时梁的截面高度宜取下面的取值较高者 独立基础拉梁的问题 一般情况下, 独立基础两个方向都会设基础梁, 既可以提高基础整体性, 也可以用来承担底层的墙体 请问大家一般基础梁是设在基础顶面, 还是设在某个靠近正负零的标高处? 如果是前者, 那么在基础埋深较大时, 不仅浪费底层墙体, 而且会造成底层柱计算长度过大, 导致底层的整体刚度较二层刚度之比过小 如果是后者, 那么基础梁到基础顶之间的柱就非常有可能是短柱甚至超短柱了, 可见过不少人这样设计, 不知道为什么, 规范是不提倡这样的啊 ( 基础梁就是基础拉粱, 主要是为了提高基础整体性, 应与基础相连. ) 现在许多住宅首层架空, 此时仅在首层设梁, 不再设基础梁 但七度及以上层数较多时, 还是加基础梁为好 ( 虽然有点浪费 ) 首层以下的柱当然按短柱处理
3 基础梁最好与基础直接相连, 第一种较好. 原因如下 : 1, 基础梁的主要作用是协调地震时各基础的变形, 使基础能共同协调工作, 所以才按拉梁设计, 因此是用来协调基础的, 而不是协调柱子. 2, 底层柱计算长度大是一个常见的问题, 有较多的解决方法, 不应该为了讲究柱的刚度值而牺牲基础梁的作用. 3, 短柱问题十分明显, 不用细说. 4, 若必须按方案二做, 结构的计算简图也应该取到基础顶面, 所以方法二不提倡, 其力学概念不明确. 5, 若要减小柱的计算长度可以适当把基础顶面提高 ( 对多层建筑有效 ). 设置拉梁的情况 1. 有抗震设防, 基础埋深不一致 基础梁 2. 地基土质分布不均匀 3. 相邻柱荷载相差悬殊 4. 基础埋深较大拉梁的主要作用是平衡柱下端弯矩, 调节不均匀沉降等. 多层建筑, 基础埋深较浅, 宜设在基础顶面 ; 高层建筑, 宜具体情况而定 1. 我想基础埋置很深时, 可以在 o.ooo 下 50 或 60 设基础梁, 这样可以降低底层柱的计算高度 ; 2. 如果基础埋置不深, 明知基础梁拉在靠近 处会造成短柱, 那就设在基础顶面 ; 如果非得拉在靠近柱根处, 那可以设基础短柱, 加大柱截面, 箍筋加密 ; 相关内容 平 ); (1) 一般工程无特殊要求时, 基础梁顶标高取 ( 与基础短柱顶
4 基础梁 (2) 基础梁地构造在图纸中注明 : 先素土夯实, 再铺炉渣 300 厚, 梁底留 100 高空隙 ; (3) 基础梁平面定位尺寸必须明确, 基础梁支座若没有完全落在基础短柱上, 即基础梁端部悬空或局部悬空时, 应注明梁下以同标号同浇素砼填充, 基础短柱严禁出现外凸现象 ; (4) 基础梁一般采用 C20 或 C25 等级的混凝土浇筑 ; (5) 注意基础梁高度一般取 1/12 跨距 a. 跨距为 6m 时, 梁高一般取 500; b. 跨距为 7.5m 时, 梁高一般取 600 或 650; 梁配筋大小应根据其荷载计算确定, 一般可取 6Ф16,Ф8@100/200 当基础按轴心受力计算, 上部结构传来底弯距由基础梁平衡时, 基础梁应设置在基础顶面, 当基础梁仅起连接作用或作为首层墙体基础时, 可设置在 标高处 地梁 定义 地梁英文词条名 :patand 地梁约定俗成为地圈梁, 圈起来有闭合的特征, 与构造柱共成抗震限裂体系, 减缓不均匀沉降的负作用 与基础梁有区别, 基础梁主要起联系作用, 增强水平面刚度, 有时兼作底层填充墙的承托梁, 不考虑抗震作用 理论 在基础梁的现有计算方法中, 较有代表性的是以下两种 : (1) 对墙下基础梁, 现有观点认为, 可视承台梁以上墙体为半无限平 面弹性体, 基础梁与墙体 ( 半无限弹性体 ) 共同变形, 视基础梁为桩顶荷
5 载作用下的倒置弹性地基梁, 按弹性理论求解基础梁的反力, 经简化后作为作用在基础梁上的荷载, 然后按普通连续梁计算内力 (2) 对柱下条形基础梁, 现有观点认为, 可视为弹性地基梁计算, 即将桩顶反力作为集中力作用在梁上, 柱为梁的支座, 按普通连续梁分析其内力, 桩顶反力按弹性地基架计算确定 对于以上两种不同情况的基础梁, 现有观点在计算过程中, 均曾视其为弹性地基梁, 所不同者, 墙下基础梁视为倒置弹性地基梁, 而柱下基础梁则视为弹性地基梁 但应指出的是, 现有观点的以上处理方法, 是与弹性地基梁的定义不符合的 计算方法 地梁 ( 也有称弹性地基梁 ): 1 地梁一般指梁板式筏形基础和柱下条基中的梁, 该梁的最大弯矩在上部跨中及下部支座处, 纵向钢筋的接头尽量避免在内力较大的地方, 选择在内力较小的部位, 宜采用机械连接和搭接, 不应采用现场电弧焊接 2 地梁的纵向钢筋应该在支座锚固, 筏基地梁因之延性要求, 所以纵筋的接头位置 接头百分率的控制, 纵向钢筋伸入支座的锚固长度, 按抗震构件的构造要求执行 地基梁 : 通常是指用以承担围护结构荷载的梁, 如厂房的围护砖墙下, 有时不做墙基础, 而是设基础梁将其荷载传至柱基础 这时, 可以和地圈梁, 拉梁一起考虑, 一梁多用! 基础梁或者地基梁就是承担地基反力的梁, 例如柱下条形基础, 例如梁筏中的梁 它们的梁底都在持力层上 拉梁仅仅是一种联系梁或者构造梁 例如专门承担上部填充墙的联系梁, 例如承台之间的梁, 例如一些重要独基之间的拉梁 它们的特征就是, 梁底一般都可以不在持力层上, 因为它们不需要承担地基反力 ( 反而要防止地梁受地基反力而破坏, 所以地梁下经常要垫炉渣 ) 经典例题 框架结构在结构设计输 PKPM 时, 拉梁 ( 基础梁 ) 如何设置? 是增设一层标准层? 还是单计算传到柱节点上集中荷载, 再手算基础梁呢? 基础拉梁与基础梁 -1001: 拉梁的计算方法有两种 :1 取拉梁所拉结的柱子中轴力较大者的 1/10, 作为拉梁轴心受拉的拉力或轴心受压的压力, 进行承载力计算 按此法计算时, 柱基础按偏心受压考虑 基础土质较好, 用此法较节约 2 以拉梁平衡柱底弯矩, 柱基础按中心受压考虑 拉梁正弯矩钢筋全部拉通, 负弯矩筋有 1/2 拉通 此时梁的截面高度宜取下面的取值较高者
6 推荐 : 关于多层框架基础拉梁的几点看法一 框架计算简图无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋, 独立基础埋置较深, 在 左右设有基础拉梁时, 应将拉梁按层 1 输入 以某学生宿舍为例, 该项目为 3 层钢筋混凝土框架结构, 丙类建筑, 建筑场地为 Ⅱ 类 ; 层高 3.3m, 基础埋深 4.0m, 基础高度 0.8m, 室内外高差 0.45m 根据 抗震规范 第 条, 在 8 度地震区该工程框架房屋的抗震等级为二级 设计者按 3 层框架房屋计算, 首层层高取 3.35m, 即假定框架房屋嵌固在 -0.05m 处的基础拉梁顶面 ; 基础拉梁的断面和配筋按构造设计 ; 基础按中心受压计算 显然, 选取这样的计算受力简图是不妥当的 因为, 第一, 按构造设计拉梁的断面和配筋无法平衡柱脚弯矩 ; 第二, 混凝土结构设计规范 (GB )( 以下简称 混凝土规范 第 条规定, 框架结构底层柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度 工程设计经验表明, 这样的框架结构宜按 4 层进行整体分析计算, 即将基础拉梁层按层 1 输入, 拉梁上如作用有荷载, 应将荷载一并输入 这样, 计算简图的首层层高为 H1= =3.15m, 层 2 层高为 3.35m, 层 3 4 层高为 3.3m 根据 抗震规范 第 条规定, 框架柱底层柱脚弯矩设计应乘以增大系数 1.25 当设拉梁层时, 一般情况下, 要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁处的截面控制 考虑到地基土的约束作用, 对这样的计算简图, 在电算程序总信息输入中, 可填写地下室层数为 1, 并复算一次, 按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的设计配筋 二 基础拉梁层的计算模型不符合实际情况基础拉梁层无楼板, 用 TAT 或 SATWE 等电算程序进行框架整体计算时, 楼板厚度应取零, 并定义弹性结点, 用总刚分析的方法进行分析计算 有时虽然定义楼板厚度为零, 也定义弹性结点, 但未采用总刚分析, 程序分析时仍然会自动按刚性楼面假定进行计算, 与实际情况不符 房屋结构的平面不规则时, 应特别注意这一点 三 基础拉梁设计不当多层框架房屋基础埋深很大时, 为了减小底层柱的计算长度和底层的位移, 可在 ±0.00 以下适当位置设置基础拉梁, 但不宜按构造要求设置, 宜按框架梁进行设计, 并按规范规定设置箍筋加密区 但就抗震而言, 应采用短柱基础方案 一般来说, 当独立基础埋置不深, 或者埋置虽深但采用了短柱方案时, 由于地基不良或柱子荷载差别较大, 或根据抗震要求, 可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁 基础拉梁截面高度可取柱中心距的 1/12~1/18, 截面宽度可取 1/20~1/30 构造基础拉梁的截面可取上述限值范围内的下限, 纵向受力钢筋可取上述所连接柱子的最大轴力设计值的 10% 作为拉力或压力来计算, 当为构造配筋时, 除满足最小配筋率外, 也不得小于上下各 2#14( 二
7 级钢 ), 箍筋不得小于 当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来荷载时, 拉梁截面应适当增加, 算出的配筋应和上述构造配筋叠加 构造基础拉梁顶标高通常与基础顶标高或短柱顶高相同 在这种情况下, 基础可按偏心受压构件计算 当框架结构底层层高不大或埋置不深时, 有时要把基础拉梁设计得比较强大, 以便用拉梁平衡柱底弯矩 这时, 拉梁正弯矩钢筋应全部拉通, 负弯矩钢筋至少应在 1/2 跨拉通 拉梁正负弯矩在框架柱内的锚固 拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同 此时拉梁宜设置在基础顶部, 不宜设置在基础顶面之上, 基础则可按中心受压设计 圈梁 砌体结构房屋中, 在砌体内沿水平方向设置封闭的钢筋砼梁, 以提高房屋空间刚度 增加建筑物的整体性 提高砖石砌体的抗剪 抗拉强度, 防止由于地基不均匀沉降 地震或其他较大振动荷载对房屋的破坏 在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁叫基础圈梁, 也叫地圈梁 (DQL); 而在墙体上部, 紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁 因为圈梁是连续围合的梁所以叫做圈梁 圈梁是在房屋的檐口 窗顶 楼层 吊车梁顶或基础顶面标高处, 沿砌体墙水平方向设置封闭状的按构造配筋的混凝土梁式构件 按要求圈梁应该在同一水平面上连续 封闭, 但当圈梁被门窗洞口 ( 如楼梯间窗口洞 ) 隔断时, 应在洞口上部设置附加圈梁进行搭接补强 附加圈梁的搭接长度不应小于两梁高差的两倍, 亦不小于 1000mm. 圈梁通常设置在基础墙 檐口和楼板处, 其数量和位置与建筑物的高度 层数 地基状况和地震强度有关 圈梁是沿建筑物外墙四周及部分内横墙设置的连续封闭的梁 其目的是为了增强建筑的整体刚度及墙身的稳定性 圈梁可以减少因基础不均匀
8 沉降或较大振动荷载对建筑物的不利影响及其所引起的墙身开裂 在抗震 设防地区, 利用圈梁加固墙身就显得更加必要 分类 在砌体结构中, 圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种 一般人可能会觉得, 框架结构中只有主梁和联系梁, 其实不然 构造柱和圈梁主要起一个抗震作用, 维持砌体结构的稳定性, 虽然框架结构中一般都是填充墙, 但是在框架结构中, 为了加强墙体的稳定, 防止墙体开裂等情况, 在一些情况下还是有要设置圈梁和构造柱的 : 1 设计要求说明部位该设置圈梁 构造柱 2 墙体横跨度超过 4 米 ( 一般情况 ), 墙中间要设置构造柱 其次, 砖砌体端部没有框架柱或剪力墙时, 一般也会设置构造柱 3 墙体高度超过 6 米 ( 一般情况 ), 要设置圈梁 ( 注意圈梁与过梁的区别, 圈梁应该是一个闭合的整体 ) 4 墙体中间开较大的通长洞口 墙体边缘 转角部位, 一般会设置构造柱 5 对圈梁的设置, 除了第 2 点的情况外, 还有设计图纸要求的高度要求进行设置 ( 如图纸设计当层建筑门窗洞口较多且顶标高一致时, 可能设置圈梁来代替过梁 ) 5 现场施工时遇到需要墙体加强加固的情况, 经过三方协商而设置圈梁构造柱等等 基础梁与地圈梁的区分 1 概念区别 (1) 基础梁就是基础上的梁 基础梁一般用于框架结构 框架剪力墙结构, 框架柱落于基础梁上或基础梁交叉点上, (2) 地圈梁就是基础圈梁, 地圈梁是设在正负零以下承重墙中, 按构造要求设置, 连续闭合的梁, 其截面 配筋由构造确定, 一般是用在条形基础上面 2 作用区别 (1) 基础梁 : 其主要作用是作为上部建筑的基础, 将上部荷载传递到地基上, 基础梁作为基础, 起到承重和抗弯功能, 一般基础梁的截面较大, 截面高度一般建议取 1/4~1/6 跨距, 这样基础梁的刚度很大, 可以起到基础的效果, 其配筋由计算确定 (2) 地圈梁 : 其作用主要是调节可能发生的不均匀沉降, 加强基础的整体性, 也使地基反力更均匀, 同时还具有圈梁和防水防潮的作用, 同时条形基础的埋深过大时, 接近地面的圈梁可以作为首层计算高度的起算点, 地圈梁一般用于砌体结构中, 不起承重作用, 对砌体有约束作用, 有利于抗震
9 3 小结总之两者最主要的区别是基础梁是通过计算来得到截面和配筋的, 其主要作用是承重, 而地圈梁是通过构造要求来配置钢筋的, 主要作用是加强整体性和防止基础不均匀沉降 地基梁和地圈梁的区别 地梁 ( 也有称弹性地基梁 ): 1 地梁一般指梁板式筏形基础和柱下条基中的梁, 该梁的最大弯矩在上部跨中及下部支座处, 纵向钢筋的接头尽情避免在内力较大的地方, 选择在内力较小的部位, 宜采用机械连接和搭接, 不应采用现场电弧焊接 2 地梁的纵向钢筋应该在支座锚固, 筏基地梁因之延性要求, 所以纵筋的接头位置 接头百分率的控制, 纵向钢筋伸入支座的锚固长度, 按抗震构件的构造要求执行 地基梁 : 通常是指用以承担围护结构荷载的梁, 如厂房的围护砖墙下, 有时不做墙基础, 而是设基础梁将其荷载传至柱基础 这时, 可以和地圈梁, 拉梁一起考虑, 一梁多用! 地圈梁是砖混结构中为抗震设置的构造要求 地基梁是在框架结构中将其荷载传至基础的受力构件 可以看出地基梁是结构构件, 要承受荷载, 而地圈梁一般是为了满足构造而设立的 不过, 我曾经在一个独立基础框架结构的基础工程施工中, 设计的地圈梁按照常规设置, 没有考虑跨度达到了将近 5 米 ( 因为独立基坑开挖, 造成地梁势必有悬空的 ), 上部有将近 4 米的砌体, 地圈梁施工时因为下部的土方没有夯实 ( 施工管理问题 ), 造成地圈梁施工后还没有砌筑上部的砌体就已经因为自身的问题开裂了, 所以在框架结构的地梁施工时, 要注意这些问题. 地梁和基础梁有什么区别? 1 基础梁或地基梁是指: 柱下 ( 梁式 ) 条形基础 筏板梁肋 桩基础的承台梁 ( 也可为条形基础和筏板梁肋 ), 它可以承担地基反力, 计算是采用弹性地基梁计算 2 基础拉梁: 连接独立基础之间, 条形基础之间的梁为拉梁 拉梁的两个作用 : 一是承担上部墙体的重量 ; 而是减小底层柱计算长度, 增加基础的整体刚度, 避免出现不均匀沉降 拉梁的计算 :1). 拉梁不作为柱底弯矩平衡结构时 ( 柱底弯矩有基础承担 ): a) 拉梁弯矩 : 由其承担的竖向荷载引起的弯矩, 例如承担上部墙体对梁产生的内力 ; b) 拉梁拉力 :0.1 倍较大柱轴力 ;
10 c) 按偏拉构件, 对称配筋, 计算纵向受力钢筋 ; d) 不需要按抗震框架梁设计拉梁 2). 拉梁作为柱底弯矩平衡结构时 ( 柱底弯矩不能由基础承担, 如柱下单桩基础 ): 尚应考虑拉梁承担柱底弯矩, 地震区应按框架梁设计 此时拉梁设计相对烦琐, 不便详述 3) 拉梁梁高为 1/10~1/15, 梁宽不小于 200; 3 地圈梁: 是指砖混结构在砖墙底部设置的钢筋混凝土梁, 如果设置在墙顶部则为圈梁, 主要是增加建筑物整体性 ; 4 连梁: 是指两端与剪力墙相连或者一端剪力墙一端柱的梁, 跨高比小于 5 的叫连梁, 大于 5 的化作框架梁计算 ; 5 地下框架梁:06G101-6 增加了地下框架梁, 做法同普通框架梁, 用于减小深埋基础时底层框架柱的计算长度 调整抗侧刚度比 也可以用于承受一层墙荷载 计算方法区别于普通基础梁
所以不用进行深度修正 ; 规范中当宽度大于 3m, 深度大于 0.5 米就要修正, 但一般只先进行深度修正 ; 粉土, 砂, 石土深度修正系数一般为 , 粉土大概.0 的样子 基宽, 大于 6M 按 6M 考虑, 小于 3M 按 3M 考虑 ; 工程中持力层比较好的土, 经过修正后,
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