基础拉梁设计禁忌

【摘 要】基础拉梁设计是一项比较复杂的工作，但是有些设计人员为了省时省力，往往不会考虑很多，进而为基础拉梁埋下了安全隐患。比如某些设计人忽略拉梁上部的填充墙荷载，这使得计算值偏小，从而影响了基础拉梁后期的使用。本文主要通过对基础拉梁设计禁忌的介绍，进而探讨了避免基础拉梁设计出现误差的方法，仅供参考。

【关键词】基础拉梁；设计；禁忌

0.前言

基础拉梁设计的主要作用就是提高基础的整体性，但是并不是所有的基础都需要设计基础拉梁，对此国家《抗震规范》6.1.11条出台了相关规定，对此进行了严格的限定。一般而言，一级框架的基础和Ⅵ类场二级框架两个方向都需要设置基础拉梁，对其他等级的框架独立基础，如果基础底面受力区域土层性能比较好，而且荷载下的压力差值不大，不需要设计拉梁，因为即使没有基础拉梁，该类基础也具有非常好的整体性能，完全没有必要多此一举。

1.基础拉梁设计禁忌

1.1不分情况任意设计拉梁

一般而言，单独柱基指适用在基础条件相对优越的多层框架中，选择使用独立柱基时，设计人员必须要确保其整体性能够抵抗地震的影响，因此设计人员需要沿着主轴两个不同的方向来设计基础拉梁。

为了明确设计标准，我国出台的有关规范中，做出了如下规定：只要满足其中一个条件，就需要设计人员沿着主轴两个不同的方向来进行设计：首先，属于一级框架的范畴，此外，尽管是二级框架，但是属于Ⅳ类场地，也可以符合条件；其次，各个柱基所应该承受的重力，彼此之间相距很大；再次，基础埋置超过了普通的深度，而且各个基础埋设深度有着非常大差距；第四，土层性能不佳，比如在地基受力层区域，液化土层所占比例比较大。

有很多设计人员没有依据现实情况来设置拉梁，实际上，有些单独基础并不需要一定要拉梁，为此，设计人员应该具备灵活性。比如，如果框架层数并没有达到三层，而其基础埋深也没有非常深，同时每个基础埋置深度彼此之间没有严重的差别，另外，地基受力区域也的没有任何不利的土层，此时，设计人员完全没有必要设计基础拉梁。当然如果建筑物属于规模比较大的公共建筑，则需要另行考虑，比如体育馆。此外，如果只是单层的工业厂房，也没有必要设置，这主要是因为单层厂房都是使用铰接排架，完全能够适应厂房带来的不均匀变形。

另外，如果建筑结构柱彼此之间差距比较大，也不需要设计拉梁。因为拉梁截面的高于宽，取值不适宜，则会出现截面过大的情况，完全会影响到建筑结构实际的承受能力，而如果出现过小的情况，其拉梁作用将会失去。

1.2将填充物看作是附加线荷载

设计人员在选择使用JCCAD 软件时，通常是为了设计柱下独立基础，也有可能是设计桩承台，但是无论设计哪一个环节，设计人员一般都会将拉梁上存在的填充物，按照附加线荷载的形式来输入软件中，此种折算方式，严重影响了基础安全。因为此种设计方式会导致基础设计与正常相比小很多，其安全隐患将一直存在。

1.3忽视地下室层数定义

设计人员在对基础进行拉梁设计时，一把都是选择使用PMCAD 上部结构模型，同时运用PMSAP等程序，但是此时设计人员往往会忽视将地下室层数定义为1。

如果此建筑工程没有地下室，而且其第一层层高要高于其他层数，通常其基础埋深相对很深，此时如果只是选择使用弹性层间位移脚，则无法达到有关规范的要求，为了能够达到有关规定，设计人员一般会选择使用框架结构±0.000下来接近拉梁层。

拉梁可以作为一层进行整体设计，但是注意《抗震规范》6.2.3 条规定：一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5、1.25 和1.15。

底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。注：底层指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。如果采用SATWE 计算时不定义地下室层数为1，则柱底弯矩设计值增大系数只是在拉梁层，会造成安全隐患。

2.关于多层框架基础拉梁的几点看法

2.1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，选取这样的计算生产力简图是不妥当的。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》（GB50010-2002）（以下简称《混凝土规范》第7.3.11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。

2.2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。

2.3基础拉梁设计不当

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（二级钢），箍筋不得小于Ф8@200。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。在这种情况下，基础可按偏心受压构件计算。

3.结语

综上所述，可知基础拉梁设计有很多禁忌，设计人员应该多加注意，了解工程基础情况之后，再决定是否选择设计基础拉梁，明确需要设计基础拉梁之后，需要正确的选择基础拉梁层的计算模型，要依据现实情况进行选择，这是确定设计方案的关键所在，在满足抗震性的要求下，基础抗拉完全可以一次性设计，但是需要依据有关规范进行设计，设计时，不能忽视地下室层数定义，避免出现设计误差。

【参考文献】

[1]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 中国建筑工业出版社.

[2]高小旺，龚思礼，苏经宇，易方明编.《建筑抗震设计规范理解与应用》.中国建筑工业出版社.

[3]龚思礼主编.《建筑抗震设计手册》（第二版）.中国建筑工业出版社.

[4]《PKPM 基础设计软件功能详解》中国建筑科学研究院.建筑工程软件研究所 著中国建筑工业出版社.

[5]工程部编.《JCCAD 用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院PKPMCAD.

[6]工程部编.《SATWE 用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院PKPMCAD.