基礎(chǔ)拉梁設(shè)計分析

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第34卷第34期　　　　　　　　　　Vol.34No.34山西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　　　2008年12月Dec.　2008SHANXI　ARCHITECTURE

文章編號:100926825(2008)3420102202

基礎(chǔ)拉梁設(shè)計分析

張鐵駿　李贊成

摘　要:通過對拉梁設(shè)置位置及設(shè)置方法的分析討論,按相關(guān)規(guī)范的要求,對如何設(shè)計拉梁提出了自己的意見,并用具體

實例計算說明了在選用不同設(shè)計方法時拉梁配筋的變化,以推廣基礎(chǔ)拉梁在基礎(chǔ)設(shè)計中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:拉梁,設(shè)計,計算,實例中圖分類號:TU470文獻標識碼:A

基礎(chǔ)設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重中之重,這是由于基礎(chǔ)工程這一

隱蔽工程出現(xiàn)問題后不易察覺,往往會給上部的主體結(jié)構(gòu)帶來致命的危險,又難以采取行之有效的措施來進行彌補�；�礎(chǔ)拉梁是目前廣泛使用在基礎(chǔ)設(shè)計中的一種結(jié)構(gòu)形式,對其設(shè)計理念的正確認識及采用合理的計算方法,是對每一位結(jié)構(gòu)工程師的基本要求。由于對規(guī)范的不同理解及各地方各設(shè)計院間設(shè)計理念的差異,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對基礎(chǔ)拉梁如何進行結(jié)構(gòu)設(shè)計往往也有不同的見解,本文就此提出一些設(shè)計思路和看法供設(shè)計人員參考。

求設(shè)置拉梁[2]。

2　拉梁的設(shè)計計算2.1　拉梁截面尺寸的確定

如果拉梁本身截面尺寸較小(剛度小),用較為夸張的比喻就是試圖用一個很細的構(gòu)件來拉結(jié)兩個單獨的柱基一起沉降,這是不可能的。,梁寬度不宜小于mm,1/10～1/15[2]。2008年10JJGJ94294建筑樁基技術(shù)規(guī)范不同250mm,并給出了最小截面高度

1　拉梁的設(shè)置及作用1.1　)類場

地的二級框架;2);3)基礎(chǔ)埋置較深或各基礎(chǔ)埋置深度差別較大處;4)地基主要受力層范圍內(nèi)存在軟弱黏性土層、液化土層和嚴重不均勻土層處;5)單樁樁頂兩個相互垂直方向處;6)兩樁承臺的短向處;7)有抗震要求的樁基承臺縱橫方向處;8)一層建筑平面中有隔墻處。

[1,2450mm。

2.2　拉梁的配筋計算

1)拉梁上的荷載。當拉梁需承擔其上部的荷載(拉梁自重及

其上部荷載如隔墻自重等)時,應(yīng)考慮相應(yīng)荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力。

2)拉梁承擔的軸向拉(壓)力。拉梁梁端拉(壓)應(yīng)力有兩種確定方法[2]:第一種方法:以柱底剪力作用于梁端,按軸心受壓構(gòu)件確定其截面尺寸,配筋則取與軸心受壓相同的軸力(絕對值),按軸心受拉構(gòu)件確定。第二種方法:在抗震設(shè)防區(qū)采用粗略計算方法,即“取柱軸力的1/10為梁端的壓、拉力來分別確定拉梁截面尺寸及配筋”。

3)拉梁承擔的柱底彎矩。拉梁分擔的柱底最大彎矩設(shè)計值可近似按拉梁線剛度分配。

考慮拉梁承擔彎矩時的一種簡化的近似算法為[4]:

As=M/(rsfyh0)。

1.2　基礎(chǔ)拉梁的作用

1)承受上部墻體的荷載或其他豎向荷載;2)對重要的建筑物

或地基薄弱處,設(shè)置基礎(chǔ)拉梁加強基礎(chǔ)的整體性,調(diào)節(jié)各基礎(chǔ)間的不均勻沉降,消除或減輕上部結(jié)構(gòu)對沉降的敏感性;3)對于單樁及兩樁承臺的短向處,設(shè)置拉梁是因為樁身剛度與承臺及上部結(jié)構(gòu)剛度相比很小,樁與承臺之間設(shè)計一般按照鉸接考慮,自身不能夠用來傳遞上部的彎矩和剪力,上部柱子的嵌固面往往在承臺面處,上部柱子傳遞的彎矩和剪力必須由拉梁來承擔;4)對于有抗震設(shè)防要求的柱下承臺,在地震作用下,建筑物的各樁基承臺所受到的地震剪力和彎矩是不確定的,拉梁起到各承臺之間的整體協(xié)調(diào)作用[3]。

其中,M為拉梁需平衡的柱底彎矩與承托拉梁上豎向荷載而產(chǎn)生的彎矩的組合設(shè)計值;rs為鋼筋的內(nèi)力臂系數(shù),精確計算時rs=0.5[1+(1-2as)0.5],as為矩形系數(shù),當混凝土強度等級不超過C50時取1.0,當混凝土強度等級為C80時取0.94,其間按線性插值。但rs一般對于梁近似可以取0.875,對于板近似可以取0.9,這樣做可省略由as計算出的過程;fy為主筋抗拉強度設(shè)計值;h0為拉梁的有效高度。

1.3　基礎(chǔ)拉梁的豎向高度

在實際設(shè)計過程中,如何確定基礎(chǔ)拉梁的豎向高度是拉梁作用有效性的最直觀體現(xiàn)。拉梁設(shè)置過高,起不到傳遞柱底彎矩和剪力的作用,且對于框架柱還有可能形成短柱問題;拉梁設(shè)置過低,特別是對于底層層高較大同時基礎(chǔ)埋置較深的建筑,底層柱的計算長度和底層的結(jié)構(gòu)位移均會出現(xiàn)一系列的問題。

對于底層層高較高同時基礎(chǔ)埋置較深時,除按規(guī)范要求正常設(shè)置拉梁的同時,可以考慮在±0.000以下適當位置設(shè)置構(gòu)造框架梁,以取得降低底層柱的計算長度,有助于提高底層的側(cè)向剛度,減小柱底的彎矩,同時對柱的截面也可以適當減小(此構(gòu)造框架梁應(yīng)參與整體計算并按計算結(jié)果配筋)。對于底層層高不大或基礎(chǔ)埋置不深時可按“梁頂面宜與承臺頂面位于同一標高”的要

收稿日期:2008208204

3　拉梁的實際工程算例

本算例取自某實際工程中兩柱間設(shè)置的拉梁進行計算,其中

軸力及彎矩均取兩個柱子荷載的大值。軸力N=3100kN(設(shè)計值),M=440kN?m(設(shè)計值),拉梁上承托隔墻荷載為q=16kN/m,拉梁跨度7m,混凝土強度等級C30,鋼筋為HRB400(C)。計算時分別按拉梁承擔柱底彎矩和拉梁不承擔柱底彎矩兩種方法進行計算比較。拉梁內(nèi)力示意圖見圖1。

作者簡介:張鐵駿(19752),男,工程師,西安華陸工程科技有限責任公司,陜西西安　710054

李贊成(19752),男,講師,徐州空軍學院機場工程系,江蘇徐州　221000

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2008年12月文章編號:100926825(2008)3420103203

SHANXI　ARCHITECTURE

西建

Vol.34No.34筑

Dec.　2008

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論地基強夯處理

武幼波

摘　要:介紹了強夯法適用于處理地基的范圍,從地基強夯處理的設(shè)計、施工、檢驗等方面進行了論述,從而使地基土壓

密和振密,達到提高粗粒土強度、減小軟土壓縮性、改善砂土抗液化條件、消除濕陷性黃土濕陷性的目的。關(guān)鍵詞:強夯處理,工藝設(shè)計,施工方法,檢驗方法中圖分類號:TU472文獻標識碼:A

強夯法是通過8t～40t的重錘從8m～20m高處(最高可達

40m)自由落下,對地基施加沖擊能,在地基中形成沖擊波和動應(yīng)力,使地基土壓密和振密,達到提高粗粒土強度、減小軟土壓縮性、改善砂土抗液化條件、消除濕陷性黃土濕陷性的目的。強夯法在實踐中被證實是較好的地基加固方法之一,在工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用

。

幾個試驗區(qū),進行試夯或試驗性施工。通過對不同厚度、不同能級、不同地質(zhì)、不同技術(shù)要求的試驗區(qū)進行試夯和檢測,以獲取合理的強夯參數(shù),達到設(shè)計效果。試驗區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度、建設(shè)規(guī)模及類型確定,應(yīng)有代表性。

表1　強夯法的有效加固深度

單擊夯http://http://www.oriental01.com/news/5585724B7CCE3EAA.html擊能/kN?m

16000

碎石土、砂土/m5.008.～9.9.0～9.59.510.0

粉土、黏性土、濕陷性黃土/m

4.0～5.06.0～7.07.0～8.08.0～8.58.59.0

1　強夯處理的適用范圍

1)強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性

土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基黏性土等地基,料進行強夯置換時,2)強夯施工前,注:強夯法的有效加固深度應(yīng)從起夯面算起

3.2　拉梁承擔柱底彎矩,基礎(chǔ)按軸心受壓構(gòu)件計算

1)拉梁截面的確定:(同上)。

2)荷載及配筋計算。

a.拉梁自重及上部隔墻荷載產(chǎn)生的彎矩同上,即M1=80.6kN?m。

3.1　拉梁不承擔柱底彎矩,基礎(chǔ)按偏心受壓構(gòu)件計算

(基礎(chǔ)計算略)

1)拉梁截面的確定。

b.柱底傳遞的彎矩:柱底彎矩被兩側(cè)拉梁均分,M2=440/2=220kN?m。則拉梁承受的總彎矩M=M1+M2=300.6kN?m。As1=M/(Ysfyh0)=300.6×106/(0.875×360×465)=2052mm2。

c.拉梁承擔的軸向拉力及配筋同上,即As2=N/fy=862mm2。截面高度:7000/15=4666.7mm(取500mm);截面寬度:

總配筋A(yù)s=As1+As2=2914mm2,配筋取6<25(2945mm2)。300mm;拉梁截面尺寸:300mm×500mm。

從以上兩種拉梁的計算比較看,當拉梁承擔柱底彎矩時,配2)荷載及配筋計算。

筋明顯加大,當然這時的基礎(chǔ)是按軸心受壓構(gòu)件進行計算的,基a.拉梁自重、上部隔墻荷載及配筋。

礎(chǔ)截面尺寸則相對變小。M=ql2/12=(25×m。0.3×0.5+16)×72/12=80.6kN?

As1=M/(Ysfyh0)=80.6×106/(0.875×360×465)=550.3mm2。參考文獻:

[1]　GB5001122001,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].b.拉梁承擔的軸向拉力及配筋。

[2]　JGJ9422008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].f=0.1×3100=310kN,

2[3]　GB5000722002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].As2=N/fy=862mm。

[4]　劉　錚.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計快速入門[M].北京:中國電力出版

根據(jù)上面的計算得:As=As1+As2=1412.3mm2,配筋取

社,2007.

4<22(1520mm2)。

Theanalysisofthefundamentalbeamdesign

ZHANGTie2jun　LIZan2cheng

Abstract:Byanalyzingthepositionofthebeamdesignandthedesignmethods,thepaperpointsouttheopinionabouthowtodesignthebeam,accordingtosomerelativeregulations,andprovesthechangesofthebeamreinforcementinchoosingdifferentdesignmethodswithex2amples,soastofurtherspreadtheapplicationofthebeaminthefundamentaldesigns.Keywords:beam,design,calculation,examples

收稿日期:2008207218

作者簡介:武幼波(19622),男,工程師,中交一公局橋隧工程有限公司,河北高碑店　074000

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