连梁、框架梁、次梁和基础拉梁的区别和设计.docx

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1、有些设计人对连梁、框架梁、次梁和基础拉梁（承台或独立柱基间的联系梁）的构 造和使用范围不清晰，从而导致使用不当。现结合法律规范、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（详细条文详见“高规”第条）； 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。两者相同之处在于：一方面从概念设计的角度来说，在抗震时都盼望首先在框架 梁或连梁上消失塑性钱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，两者都必需满意抗震的构造要求，详细 说来框架梁和连梁的纵向钢筋（包括梁底和梁顶的钢

2、筋）在锚入支座时都必需满 意抗震的锚固长度的要求，对应于相同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。两者不相同之处在于，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，所以法律规范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 法律规范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

3、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意“当梁的腹板高度hwN450mm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 200mmo 且不是强条的规定。在施工图审查的过程中发觉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

4、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 这时假如连梁中有梁高大 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7226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,

5、而框架梁的梁顶钢筋 在支座的锚固长度为抗震锚固长度laEo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laEo（2） 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 意计算要求即可。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，不但要满意计算要求，还要满意构造要求。（3） 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（p8 100/200等。二是当次梁为 单跨简支梁时，支座的负筋数量往往不

6、满意“混凝土法律规范”第1026条的规定（第条 当梁端实际受到部分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、基础拉梁与次梁：基础拉梁是指两端与承台或独立柱基相连的梁，与次梁相同之处在于基础拉梁也 是没有抗震要求的、基础拉梁的梁顶钢筋在支座的锚固长度也为受拉锚固长度 la、基础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基础 拉梁的梁底钢筋也必需满意受拉锚固长度la的要求、基础拉梁的宽度不应小于 250mm、基础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

7、于2根（详见“地基法律规范”第8520条）、箍筋不少于62（）（）（详见 全国民用建筑工程设计技术措施 结构篇第条）在实际的施工图中，设计人员简洁犯的错误主要是将基础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（p8 100/200等。 而现有的国标平法图集中并没有特地针对基础拉梁的构造，假如设计人员想借用 平法图集的话，将基础拉梁编号为JL较为合适，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 座的长度必需满意受拉锚固长度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

8、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laE12d受拉锚固长度la箍筋的要求除满意计算要求外，箍筋沿梁全长加密，直径和间距应满意法律规范的要求除满意计算要求外，箍筋加密区和非加密区的直径和间距应满意法律规范的要求 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LLKLLJL基础梁计算问题1、现有观点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

9、，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, 基础梁与墙体(半无限弹性体)共同变形，视基础梁为桩顶荷载作用下的倒置弹 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, 然后按一般连续梁计算内力。(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

10、定义不符合的。2、笔者观点2. 1墙下基础梁现有观点视基础梁上墙体为半无限弹性地基，基础梁为桩顶荷 载作用下的倒置弹性地基梁。此处，问题的症结在于，能否视墙下基础梁为倒置 弹性地基梁？笔者认为墙下基础梁不能视为倒置弹性地基梁；其缘由如下所述。(1)基础梁以上墙体，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)基础梁以上墙体，因每层均有圈梁，故各层墙体间，被圈梁分隔成独立部 分，已不存在连续性，整片墙实为砌体

11、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 下基础梁不符合半无限弹性地基关于连续的假定。(3)基础梁以上墙体，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，基础梁上墙体，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

12、基础梁不应视为倒置弹性地基梁进行有关计算。2. 2柱下基础梁 现有观点认为，柱下基础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 基础梁为弹性地基梁进行分析计算。依据前者，基础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 在基础梁内产生内力，仅底层填充墙在基础梁内产生较小内力。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，同时填充墙目前多采 纳大孔洞免烧砖，故基础梁以上之填充墙是不符合半无限弹

13、性地基条件的，且因 基础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，但柱下基础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，柱下基础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基础梁的界限，由于这是两种不同的概念。弹性地基梁与一般基础梁在两个主要方面存在不同：(1) 一般基础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；一般基础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，方能满意变形连续条件2。3、结论(

14、1)对于墙下基础梁，梁上墙体不应视为半无限弹性地基，基础梁不应视为桩顶 荷载作用下的倒置弹性地基梁。(2)对于柱下基础梁，不应视为弹性地基梁。(3)墙下基础梁及柱下基础梁，均应按一般连续梁计算。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，独立基础埋埋置较深，在-0.05左右设有 基础拉梁时，应拉梁按层1输入。以某同学宿舍为例，该项目为3层钢筋混凝土 框架结构，丙类建筑，建筑场地为n类；层高3.3m,基础埋深4.0m,基础高度 0.8m,室内外高差0.45m。依据抗震法律规范第条，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

15、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。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 凝土结构设计法律规范（GB50010 2002）（以下简称混凝土法律规范第 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 程设计阅历表明，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Hl=4-Q8-Q05=3.15m,层2层高为3.35m,层3、4层高为3.3

16、m。依据 抗震法律规范第623条规定，框架柱底层柱脚弯矩设计应行乘以增大系数 1.25o当设拉梁层时，一般状况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面 掌握还是由基础拉梁处的截面掌握。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 算结果的包络图进行框架结构底层柱的设计的配筋。二、基础拉梁层的计算模型不符合实际状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，用总刚分板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，但未采纳总刚分析，程序分析时仍旧会自动按刚

17、 性楼面假定进行计算，与实际状况不符。房屋结构的平面不规章时，应特殊留意 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，并按法律规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应采纳短柱基础方案。 一般来说，当独立基础埋置不深，或者埋置虽深但采纳了短柱方案时，由于地基 不良或柱子荷载差别较大，或依据抗震要求，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1/121/18,截面宽度可取1/201/30。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

18、钢筋可取上述所连接柱 子的最大轴力设计值的1。作为拉力或压力来计算，当为构造配筋时，除满意最 小配筋率外，也不得小于上下各2#14 （二级钢），箍筋不得小于中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。构造基础拉梁顶标高通常与基础顶标高或智短柱顶高相 同。在这种状况下，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。