代富軍

摘要：地梁俗稱為地圈梁，圈起來有閉合的特征，與構造柱共成抗震限裂體系，減緩不均勻沉降的負作用。理解為正負零標高處的一層框架梁，它參與地震作用，與上部結構共同協(xié)同工作。

關鍵詞：地梁層；作用；設計

一、前言

地梁層設置的幾種情況：當基礎埋置深度較大的時候，則在±0.000標高處設置地梁層，地梁層按照框架梁設計。這時候在PKPM建模時候，將地梁層指定為地下室，柱底取至基礎頂?；A按照偏心受壓設計。

無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，獨立基礎埋埋置較深，在-0.05左右設有基礎拉梁時，應拉梁按層1輸入。以某學生宿舍為例，該項目為3層鋼筋混凝土框架結構，丙類建筑，建筑場地為Ⅱ類；層高3.3m，基礎埋深4.0m，基礎高度0.8m，室內(nèi)外高差0.45m。根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.1.2條，在8度地震區(qū)該工程框架房屋的抗震等級為二級。設計者按3層框架房屋計算，首層層高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在-0.05m處的基礎拉梁頂面；基礎拉梁的斷面和配筋按構造設計；基礎按中心受壓計算。顯然，選取這樣的計算生產(chǎn)力簡圖是不妥當?shù)?。因為，第一，按構造設計拉梁的斷面和配筋無法平衡柱腳彎矩；第二，《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2002）（以下簡稱《混凝土規(guī)范》第7.3.11條規(guī)定，框架結構底層柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設計經(jīng)驗表明，這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算，即將基礎拉梁層按層1輸入，拉梁上如作用有荷載，應將荷載一并輸入。這樣，計算簡圖的首層層高為H1=4-0.8-0.05=3.15m，層2層高為3.35m，層3、4層高為3.3m。根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.2.3條規(guī)定，框架柱底層柱腳彎矩設計應行乘以增大系數(shù)1.25。當設拉梁層時，一般情況下，要比較底層柱的配筋是由基礎頂面處的截面控制還是由基礎拉梁處的截面控制?？紤]到地基土的約束作用，對這樣的計算簡圖，在電算程序總信息輸入中，可填寫地下室層數(shù)為1，并復算一次，按兩次計算結果的包絡圖進行框架結構底層柱的設計的配筋。

二、基礎埋置淺或是很深而采用短柱基礎

當基礎埋置不是很深或是很深而采用短柱基礎方案的時候，這時候有以下四種處理情況：

1.基礎埋置較深，但采用短柱基礎方案。地梁頂標高同短柱頂標高，這時地梁按照構造拉梁設計，拉梁高為1/12-1/18跨度，梁寬為1/20-1/30跨度，拉梁按照軸心受拉構件計算，軸拉力F=較大柱軸力的1/10；上下均配≥2φ14，箍筋≥φ8@200。柱基按照偏心受壓計算。上部結構建模時，柱底取至基礎頂。

2.將地梁層底標高同基礎底設置。這時地梁按照構造拉梁設計，設置要求同第一種。柱基按照偏心受壓計算。上部結構建模時，柱底取至基礎頂。

此中拉梁截面尺寸較小，僅起到限制基礎的水平位移。底層柱子底部的剪力和彎矩由基礎平衡，所以基礎按照偏心受壓基礎設計?；A可能在水平作用下，可能會產(chǎn)生較大的水平位移，所以需要設置拉梁限制基礎水平位移。拉梁的線剛度很小，設計時按照軸心受拉構件設計。這時候拉梁無法調(diào)整基礎的豎向位移。

3.將地梁層底標高同基礎頂標高設置，這時拉梁要考慮平衡柱頂彎矩，拉梁截面尺寸適當增大。柱基按中心受壓計；拉梁正彎矩鋼筋全拉通，支座負彎矩筋1/2拉通；這時建模，柱底取至拉梁頂。

此中拉梁截面尺寸應適當增大（宜按照框架梁截面尺寸選擇，考慮拉梁截面的線剛度和底層柱線剛度的協(xié)調(diào)。）拉梁的作用除了限制基礎的水平位移，還起到平衡底層柱子底部的彎矩和剪力，使得基礎中心受壓。另外，由于拉梁截面尺寸較大，線剛度較大，可以減小底層柱子高度，所以底層柱子高度從地梁頂標高至一層板頂標高。

4.基礎埋置較淺，但采用短柱基礎方案。地梁頂標高同短柱頂標高，這時施工不便，往往較少采用。

這種基礎在輕鋼結構廠房的基礎中比較常用。在輕鋼結構中，跨度和柱距比較大，一般設置拉梁作用不大，所以一般不設置拉梁，有時候僅僅沿著株距方向設置拉梁，這種梁的作用僅僅作為外維護墻體基礎梁。基礎按照偏心受壓構件設計。有時候外維護墻另做條形基礎（但是與獨立基礎分開）。

三、帶地梁層的模型計算注意事項

基礎拉梁層無樓板，用TAT或SATWE等電算程序進行框架整體計算時，樓板厚度應取零，并定義彈性結點，用總剛分板的方法進行分析計算。有時雖然定義樓板厚度為零，也定義彈性結點，但未采用總剛分析，程序分析時仍然會自動按剛性樓面假定進行計算，與實際情況不符。房屋結構的平面不規(guī)則時，應特別注意這一點。

框架結構建模，建兩次模型是比較科學的做法，增加地梁的模型更接近實際情況，這樣情況可視土體為無限剛度，嵌固端在正負零，且勾選地下室選項，認為規(guī)定次位置無側向位移，首先無論正負零以下柱配筋多大，在此基礎上再放大1.1倍。其次層數(shù)多一層，地震剪力也會多累加一層。因此這部分做法有些失真，所以再建一次無地梁模型，這樣建?？梢詮浹a前一次建模弊端，但傳入基礎的荷載需要人工輸入。真的在地震作用下，地梁的受力不確定性比較大。地梁接觸地面，地梁的彎矩可視為非常小，就算板的開洞，地震力集中在地梁，有可能會受土體的約束，或者剛性地面的部分約束，地梁的作用除了減少柱子高度，增加柱子的穩(wěn)定，還同時能夠讓柱子的反彎點出現(xiàn)在層高位置，這是非常重要的。地梁的配筋可以不放大，本人還認為地梁的配筋在種情況下只要滿足最小配筋率即可。

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