如何设计基础梁

目前常见的结构构件设计中,我觉得得基础是比较不好设计的一类构件,原因有三
一.视为普通梁构件,
那么当该梁上部无竖向荷载,而该梁由于施工需要置于砼垫层之上,加上结构的沉降,地基反力必然对该梁产生反向的竖向荷载,因此并不能视为普通梁而是反梁.
二.视为反梁,
那么当该梁上承受较大的竖向荷载时,梁上的竖向荷载与地基反力能抵消一部分,然后竖向荷载仍占主导地位,这时梁受力特性其实类似于普通梁而非反梁,
三.当梁上部为砌体,该梁为托梁时,视为墙梁的托梁.
那么墙梁的托梁的典型特点是归为拉弯构件,但是基础梁由于埋置于土层内,支承条件也较好(比如两支承端为桩基),而且梁全长还受到地基反力作用,梁由于砖拱效应受到的拉力和弯矩与普通的墙梁其实差别很大,而且其受力条件也远比普通墙梁好,在构造措施上也不必象普通墙梁那么限制得那么严格,
从设计角度上讲,将基础梁视为一层建模,事实上是将其视为普通梁计算,无法考虑地基反力的影响,地基反力有时是有利的有时是不利的,地基反力有利而不能合理取值加以利用是浪费,地基反力不利布不予考虑使结构偏于不安全;另外,这种模式下底层层高取值多少是个问题,而且造成结构层数与规范不符,出计算书也会造成误解..
到底该如何理清设计基础梁的思路?

lurk111

2007年09月08日 02:55:18

2楼

我认为应该区别基础梁上有无竖向荷载的情况进行计算分析,同时不管是何种情况都应把地基反力考虑进来,建议地基反力取特征值与梁底面积的乘积,然后按反向的竖向荷载加在梁上,与梁上部荷载同时加载按普通梁计算,这种折中的取法虽缺乏理论依据,但是这样显然比目前要么完全不考虑地基反力,按普通梁设计, 或者按倒梁法设计,对上部结构反而按支座(事实上根本无法合理取为支座,内力分析也更为不便)要好些,其实这样兼顾了安全性和经济性.
有下述几种情况:建筑主体沉降完成后梁底反力一般是不小的,端承桩基情况下偏小,独立基础和条基条件下比较大.
1.如果建筑主体沉降完成后梁底反力与上部竖向荷载接近,则梁相当于嵌砌于墙内的一根卧梁,当然内力很小,基本只起圈梁一样的拉结作用.
2.如果建筑主体沉降完成后梁底反力小于上部竖向荷载(多数情况下是这样),则梁相当于承受地基反力抵消掉一部分上部荷载后的荷载,基梁设计内力比按上部竖向荷载下的普通梁设计时的内力要小些.
3.如果基梁是设计为减小柱计算长度的拉梁,上部无荷载作用时,由于建筑主体沉降,基梁底的地基反力梁然存在,此时梁是典型的受反向竖向荷载下的梁,内力很好分析.
以上三种都可统一于一种分析模式,即将地基反力考虑进来,然后地基梁按普通梁设计.