解答：连梁、框架梁、次梁和基础拉梁的区别和设计.docx

解答：连梁、框架梁、次梁和根底拉梁的区分和设计有些设计人对连梁、框架梁、次梁和根底拉梁(承台或独立柱基间的联系梁)的构造和使用范围不清楚，从而导致使用不当。现结合标准、标准图集和构造手册对这个问题加以说明。1、连梁和框架梁：连梁是指两端与剪力墙相连且跨高比小于 5 的梁具体条文详见“高规”第7.1.8 条；框架梁是指两端与框架柱相连的梁，或者两端与剪力墙相连但跨高比不小于 5 的梁。两者一样之处在于：一方面从概念设计的角度来说，在抗震时都期望首先在框架梁或连梁上消灭塑性铰而不是在框架柱或剪力墙上，即所谓“强柱弱梁”或“强墙弱连梁”；另一方面从构造的角度来说，两者都必需满足抗震的构造要求，具体说来框架梁和连梁的纵向钢筋包括梁底和梁顶的钢筋在锚入支座时都必需满足抗震的锚固长度的要求，对应于一样的抗震等级框架梁和连梁箍筋的直径和加密区间距的要求是一样的。两者不一样之处在于，在抗震设计时，允许连梁的刚度有大幅度的降低，在某些状况下甚至可以让其退出工作，但是框架梁的刚度只允许有限度的降低，且不允许其退出工作，所以标准规定次梁是不宜搭在连梁上的，但是次梁是可以搭在框架梁上的。一般说来连梁的跨高比较小小于 5，以传递剪力为主，所以标准对连梁在构造上作了一些与框架梁不同的规定，一是要求连梁的箍筋是全长加密而框架梁可以分为加密区和非加密区，二是对连梁的腰筋作了明确的规定即“墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置；当连梁截面高度大于 700mm 时，其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋腰筋的直径不应小于 10mm，间距不应大于 200mm；对跨高比不大于 2.5 的连梁，梁两侧的纵向构造钢筋腰筋的面积配筋率不应小于 0.3%”且将其纳入了强条的规定，而框架梁的腰筋只要满足“当梁的腹板高度 hw450mm 时，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋) 的截面面积不应小于腹板截面面积 bhw 的 0.1%，且其间距不宜大于 200mm。” 且不是强条的规定。在施工图审查的过程中觉察设计人常犯的错误有：一是把两端与剪力墙相连且跨高比小于 5 的梁编成了框架梁，而且箍筋有加密区和非加密区，或把跨高比不小于 5 的梁编成了连梁；二是在连梁的配筋表中不区分连梁的高度和跨高比而笼统的在说明中交待一句“连梁腰筋同剪力墙的水平钢筋”，这时假设连梁中有梁高大于 700mm 或跨高比不大于 2.5 而剪力墙墙身配筋率小于 0.3%或水平分布筋的直径不大于 8mm 时，简洁违反“高规”第 7.2.26 条的规定，而且该条还是强条， 这应引起设计人经的留意。2、框架梁和次梁:一般状况下，次梁是指两端搭在框架梁上的梁。这类梁是没有抗震要求的，因此在构造上它与框架梁有以下不同，现以国标图集”03G101-1”为例加以说明：(1) 次梁梁顶钢筋在支座的锚固长度为受拉锚固长度 la，而框架梁的梁顶钢筋在支座的锚固长度为抗震锚固长度 laE。(2) 次梁梁底钢筋在支座的锚固长度一般状况下为 12d，而框架梁的梁底钢筋在支座的锚固长度为抗震锚固长度 laE。(3) 次梁的箍筋没有最小直径的要求、没有加密区和非加密区的要求，只需满足计算要求即可。而框架梁依据不同的抗震等级对箍筋的直径和间距有不同的要求，不但要满足计算要求，还要满足构造要求。(4) 在平面表示法中，框架梁的编号为 KL，次梁的编号为 L。在实际的施工图中，设计人员简洁犯的错误主要有以下两类：一是在次梁的平法表示中，对箍筋按加密区和非加密区来表示，如 8100/200 等。二是当次梁为单跨简支梁时，支座的负筋数量往往不满足“混凝土标准”第 10.2.6 条的规定第 10.2.6 条当梁端实际受到局部约束但按简支计算时，应在支座区上部设置纵向构造钢筋，其截面面积不应小于梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的四分之一，且不应少于两根。3、 根底拉梁与次梁：根底拉梁是指两端与承台或独立柱基相连的梁，与次梁一样之处在于根底拉梁也是没有抗震要求的、根底拉梁的梁顶钢筋在支座的锚固长度也为受拉锚固长度la、根底拉梁的箍筋也没有加密区和非加密区的要求。与次梁不同之处在于根底拉梁的梁底钢筋也必需满足受拉锚固长度 la 的要求、根底拉梁的宽度不应小于250mm、根底拉梁除按计算要求确定外梁内上下纵向钢筋直径不应小于 12mm 且不应少于 2 根详见“地基标准”第 8.5.20 条、箍筋不少于 6200详见全国民用建筑工程设计技术措施构造篇第 3.12.1-9 条在实际的施工图中，设计人员简洁犯的错误主要是将根底拉梁简洁套用框架梁的平法表示，编号为 JKL，对箍筋按加密区和非加密区来表示，如 8100/200 等。而现有的国标平法图集中并没有特地针对根底拉梁的构造，假设设计人员想借用平法图集的话，将根底拉梁编号为 JL 较为适宜，同时应在说明中注明 JL 的配筋构造应按“03G101-1”中次梁非框架梁的配筋构造执行，同时梁底钢筋锚入支座的长度必需满足受拉锚固长度 la 的要求。综上述，连梁、框架梁、非框架梁、地基拉梁的区分可用下表来表示：连梁 框架梁次梁非框架梁地基拉梁 是否有抗震要求有有无无梁顶钢筋的锚固要求抗震锚固长度 laE 抗震锚固长度 laE 受拉锚固长度 la 受拉锚固长度 la梁底钢筋的锚固要求抗震锚固长度 laE 抗震锚固长度 laE 12d受拉锚固长度 la箍筋的要求除满足计算要求外，箍筋沿梁全长加密，直径和间距应满足标准的要求 除满足计算要求外，箍筋加密区和非加密区的直径和间距应满足标准的要求按计算要求配置，没有加密区和非加密区的要求按计算要求配置，且箍筋不少于 6200，没有加密区和非加密区的要求梁的编号LLKL L JL根底梁计算问题1、现有观点在根底梁的现有计算方法中，较有代表性的是以下两种：(1) 对墙下根底梁，现有观点认为，可视承台梁以上墙体为半无限平面弹性地基， 根底梁与墙体半无限弹性体共同变形，视根底梁为桩顶荷载作用下的倒置弹性地基梁，按弹性理论求解根底梁的反力，经简化后作为作用在根底梁上的荷载，然后按一般连续梁计算内力。(2) 对柱下条形根底梁，现有观点认为，可视为弹性地基梁计算，马上桩顶反力作为集中力作用在梁上，柱为梁的支座，按一般连续梁分析其内力，桩顶反力按弹性地基架计算确定。 对于以上两种不同状况的根底梁，现有观点在计算过程中，均曾视其为弹性地基梁，所不同者，墙下根底梁视为倒置弹性地基梁，而柱下根底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。2、笔者观点2.1 墙下根底梁 现有观点视根底梁上墙体为半无限弹性地基，根底梁为桩顶荷载作用下的倒置弹性地基梁。此处，问题的症结在于，能否视墙下根底梁为倒置弹性地基梁？笔者认为墙下根底梁不能视为倒置弹性地基梁；其缘由如下所述。（1） 根底梁以上墙体，高度一般在 18m例如 8 度区左右，宽度在 12m 左右， 抗弯刚度极大，加之该墙体还承受着相当数量的楼面荷载及墙体自重，故该墙体在桩顶荷载作用下，并不会产生变形，亦谈不到弹性，不符合半无限弹性地基假定条件中关于弹性的假定条件。（2） 根底梁以上墙体，因每层均有圈梁，故各层墙体间，被圈梁分隔成独立局部，已不存在连续性，整片墙实为砌体与混凝土梁的组合构件，但砖砌体与混凝土梁的弹性模量相差甚大约 10 倍，故在受力中，二者是不协同的。因此， 墙下根底梁不符合半无限弹性地基关于连续的假定。（3） 根底梁以上墙体，系由砖砌体与混凝土梁两种构件组成，且砖砌体系弹塑性材料，其弹性模量从一开头，应力与应变就不成比例。而在地震发生时，即使在小震作用下，依据震害调查，8 度区框架，填充墙亦将产生较多裂缝，而中震和大震下，则裂缝更为普遍，即使是框架梁、柱，亦将产生裂缝。此外，砖砌体与框架梁亦不属各向同性构件，故墙体是不符合半无限弹性地基的假定条件的。由上述可知，根底梁上墙体，并不符合半无限弹性地基的匀质、连续、弹性假定条件，故墙下根底梁不应视为倒置弹性地基梁进展有关计算。2.2 柱下根底梁 现有观点认为，柱下根底梁可视为弹性地基梁计算，与该观点相应的计算原则有两种：其一是将桩顶反力作为集中力作用在梁上，柱作为梁的支座，桩顶反力按弹性地基梁计算确定，然后按一般连续梁分析内力；其二是视根底梁为弹性地基梁进展分析计算。 依据前者，根底梁受桩顶集中力作用，柱为梁的支座。须知此时，由于桩顶集中力与桩底轴向力平衡，则桩顶集中力并不在根底梁内产生内力，仅底层填充墙在根底梁内产生较小内力。此外填充于框架梁和框架柱之间的填充墙，系彼此隔离的小面积独立墙片，同时填充墙目前多承受大孔洞免烧砖，故根底梁以上之填充墙是不符合半无限弹性地基条件的，且因根底梁底部只与回填土接触，并不与地基土接触，只有桩头才与地基土接触。虽然地基土例如卵石层在端阻力作用下将产生一些变形，桩身亦会产生弹性压缩变形，但柱下根底梁并不符合倒置弹性地基梁定义。 而对于后者，由于同样的缘由，柱下根底梁亦不能视为正置弹性地基梁。 综上所述可知，问题的要害是应区分弹性地基梁与一般根底梁的界限，由于这是两种不同的概念。弹性地基梁与一般根底梁在两个主要方面存在不同：(1) 一般根底梁的超静定次数是有限的，弹性地基梁的超静定次数是无限的；(2) 一般根底梁可略去地基的变形，弹性地基梁由于梁与地基共同变形，故必需考虑地基变形，方能满足变形连续条件2。3、结论(1) 对于墙下根底梁，梁上墙体不应视为半无限弹性地基，根底梁不应视为桩顶荷载作用下的倒置弹性地基梁。(2) 对于柱下根底梁，不应视为弹性地基梁。(3) 墙下根底梁及柱下根底梁，均应按一般连续梁计算。关于多层框架根底拉梁的几点看法一、框架计算简图无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立根底埋埋置较深，在-0.05 左右设有根底拉梁时，应拉梁按层 1 输入。以某学生宿舍为例，该工程为 3 层钢筋混凝土框架构造，丙类建筑，建筑场地为类；层高 3.3m，根底埋深 4.0m，根底高度0.8 m，室内外高差 0.45m。依据抗震标准第 6.1.2 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 处的根底拉梁顶面；根底拉梁的断面和配筋按构造设计；根底按中心受压计算。明显，选取这样的计算生产力简图是不妥当的。由于，第一，按构造设计拉梁的断面和配筋无法平衡柱脚弯矩；其次，混凝土构造设计标准GB500102023以下简称混凝土标准第 7.3.11 条规定， 框架构造底层柱的高度应取根底顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计阅历表 明，这样的框架构造宜按 4 层进展整体分析计算，马上根底拉梁层按层 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 H14-0.8-0.05=3.15m，层 2 层高为 3.35m，层 3、4 层高为 3.3m。依据抗震标准第 6.2.3 条规定，框架柱底层柱脚弯矩设计应行乘以增大系数 1.25。当设拉梁层时，一般状况下，要比较底层柱的配筋是由根底顶面处的截面把握还是由根底拉梁处的截面把握。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展框架构造底层柱的设计的配筋。二、根底拉梁层的计算模型不符合实际状况根底拉梁层无楼板，用 TAT 或 SATWE 等电算程序进展框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性结点，用总刚分板的方法进展分析计算。有时虽然定义楼板厚度为零，也定义弹性结点，但未承受总刚分析，程序分析时仍旧会自动按刚性楼面假定进展计算，与实际状况不符。房屋构造的平面不规章时，应特别留意这一点。三、根底拉梁设计不当多层框架房屋根底埋深很大时，为了减小底层柱的计算长度和底层的位移，可在±0.00 以下适当位置设置根底拉梁，但不宜按构造要求设置，宜按框架梁进展设计，并按标准规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应承受短柱根底方案。一般来说，当独立根底埋置不深，或者埋置虽深但承受了短柱方案时，由于地基不良或柱子荷载差异较大，或依据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造根底拉梁。根底拉梁截面高度可取柱中心距的 1/121/18，截面宽度可取 1/201/30。构造根底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 214二级钢，箍筋不得小于 8200。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。构造根底拉梁顶标高通常与根底顶标高或智短柱顶高一样。在这种状况下，根底可按偏心受压构件计算。当框架构造底层层高不大或埋置不深时，有时要把根底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一样。此时拉梁宜设置在根底顶部，不宜设置在根底顶面之上，根底则可按中心受压设计。PKPM 构造振型数确实定该帖被扫瞄了 1761 次 | 回复了 15 次承受振型分解反响谱法进展构造地震反响分析时应确定合理的振型数。要确保不丧失高振型的影响，程序要输入较多的计算振型数；但是输入的振型数过多超过了构造的自由度数，就会引起计算结果的不行靠.如何确定适宜的振型数？1. 抗规5.2.2 不进展扭转联合计算的构造，水平地震作用标准值的效应，可取前 2-3 个振型，当根本自振周期大于 1.5S 或房屋高宽比大于 5 时，振兴个数应适当增加。高规5.1.13-2 抗震计算应考虑扭转联合，振兴数不应小于 15，对于多塔构造，不应小于塔数的 9 倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。上述标准给出的是计算振型数的下限！2. 构造自由度确实定振型分析供给了两种构造计算方法：侧刚模型和总刚模型侧刚模型假定楼板为刚性楼板，对于无塔构造每层为一刚性楼板，有塔的构造一塔一层为一刚性楼板，每块刚性楼板有 3 个自由度，两个平动，一个转动。侧向刚度就是建立在这些构造自由度上的。例某 n 层无塔构造，侧刚模型构造的自由度为 3*n。有塔的构造如某 30 层 3 塔构造，第一塔 1-30，其次塔 6-25，第三塔 3-28，则独立的刚性楼板数m=30+25-6+1+28-3+1=76，则构造自由度为 3*76=228总刚模型是一种真实的模型，不再有刚性楼板的假定。每个独立于刚性楼板的节点有两个水平方向的自由度。对某 n 层无刚性楼板的构造，每层节点数为m 个，所以构造的自由度为 2*n*m。 对于 n 层有刚性楼板的构造每层独立的节点为 m 个，有 k 个刚性楼板，则构造自由度为 n*2*m+3*k。上述构造的自由度为振型数的上限！3. 选取足够的振型数，对于一个大型构造计算全部的振型数，所花费的计算机资源相当大！故没有必要就算全部的振型数，由于最终的那些高振型对构造的地震作用奉献很小。所以足够就可以了。标准规定足够的振型数要保证有效质量系数超过 90%，否则振型数不够！振型数不够也是造成剪重比不满足要求的一个缘由。4. 总结先按标准初选振型数，计算，查看质量有效系数是否大于 90%，不大于增加振型数重计算，直至满足，但振型数不能大于构造的自由度总数。结果分别在 wzq.outsat和 tat-4.out 中查看！期望批判指正补充！