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【摘 要】 随着我国的经济水平的不断增长,房地产行业正发展的如火如荼。虽然一直以来,安全质量问题都是工程项目建设中最关注的问题,但在目前的技术领域里仍然存在着很大问题,给工程建设造成了很大的安全隐患。结构设计中基础梁的设计作为工程设计的重点,直接影响工程的承载能力和安全稳定性,因此,必须加强这方面的深入研究和探讨。本文通过阐述基础梁的定义和类型,并针对不同的构造特点要求,介绍了相应的设计方法,而且在经过反复研究实践后,提出了对于改善设计方法的建议,对提高工程项目的质量安全和经济效益具有重大的意义。
【关键词】 结构设计;基础梁;设计方法
一栋建筑是否具有良好的承载能力,长久的使用寿命,重点取决于其基础梁的设计优劣。只有打好地基,才能保证房屋的稳定、长久。所以,结构设计中的基础梁设计必须引起相关设计部门和人员的重视。由于近年来建筑工程质量事故的频繁发生,给国家和人民的生命财产和经济利益造成了严重的损失,因此,做好结构设计中基础梁的设计工作更显得尤为必要。它是促使项目工程质量合格、技术领先、安全适用的重要基础。
一、建筑结构设计中基础梁的类型和定义
对于很多设计人员和施工人员来说,如果让他们确切的描述出基础梁的定义和类型,或许没有几个人能真正答出,这便给设计工作和施工操作均带来了一定的麻烦。正所谓:“知己知彼,方能百战不殆”。一个工程的设计工作是整个工程的灵魂,对整个工程起着重要的指导作用。因此,设计人员作为设计图纸的编制者,首先应该充分明确基础梁的定义和其所包括的各种类型。所谓基础梁,以结构设计概念的角度来说,属于基础的一部分,与外伸翼缘组成了基础,又或者与筏板一起组成筏板基础,而存在于地基上受到反作用力的梁。其通常包括基础梁、地框梁、基础系梁等不同类型。例如:在工业厂房的排架体系中,承托着外围护墙,存在于杯口基础上的墙梁,就可叫做基础梁。而地框梁是在一种特定情况下形成的。当基础埋深过大,造成抗震能力减弱,结构竖向薄弱的情况,并且无法计算首层建筑高度,这时,在地面放置的基础梁就叫做地框梁。而实质上此梁并不承受着地基的反作用力,所以,严格意义上讲,它算作框架梁。只不过鉴于其所处地下,故命名为地框梁。最后所说的基础系梁,其实也不难理解,就是在计算首层柱高度时起到减小和调节作用,并且为上部结构和建筑整体提供稳定性作用的,存在于柱下独立基础之间的联系梁。所以在正确的了解认识了基础梁的概念和分类后,将会对基础梁的设计有着更多的把握和控制,从而做出符合要求和标准的设计方案。
二、基础梁的构造特点要求与设计方法
(1)基础梁的构造设计方法
在绝大多数的设计当中,会把基础梁作为倒梁楼盖体系来进行设计,力图把分化地基的反作用力,最后应用实施到实际工程设计当中。如此处理的好处是使结构更容易分析处理,方法容懂明了,极大地方便降低了施工操作的难以程度。不过这种方案并不完善,在长期以来的施工实践当中,施工人员已经认识到在基础梁中地基的反作用力与基础梁的纵向变形有着密切的关系,并非一成不变。例如:据国外专家试验研究指出,当基础梁纵向变形较大的时候,基础梁地基的反力也会增大,而纵向变形减小的时候,基础梁地基的反作用力也会随之变小。由此,不难看出,在建筑设计中的基础梁会发生反方向的变形和弯曲,造成基础梁的反力低于支座位置的情况,因此,必须进一步改善这种在基础梁地基因为纵向变形和地基反力作用而发生变形的情况,从而更好地处理好基础梁的结构设计工作。
(2)地框梁的构造特点要求和设计方法
对于地框梁来说,应该进一步结合施工具体情况的要求来进行设计。比如:像处理梁底端超过基础梁的底面的地框梁,就要考虑到抗震设计要求,根据规范的规定,最大限度的满足抗震标准设计要求,从而保证一定的安全和质量。其中,如果碰到地框梁存在梁层的情况,还需要按照规范标准设计要求依据短柱的特性,来使基础梁的顶部形成短柱,这样就会让设计更富有合理性。而在实际的设计工作当中,如果遇到带有地下室的建筑结构,要采用多层框架结构,将基础梁埋深与首层地下0.15m,并设置地框梁。同时经过严密的分析处理之后,会取基础梁顶端到地框梁底端的距离来作为楼层的高度,而且要注意在基础梁的底部设置钢筋,来弥补其土质疏松、约束力度不够,没有楼板等缺陷,这样的设计方案通常会称为弹性板的处理方案。那么如果所设计的工程项目没有涉及到地下室,还应该根据实际具体情况来进行研究设计。
(3)基础系梁的构造特点要求和设计方法
对于基础系梁的构造特点要求和设计方法,首先我们要了解基础系梁的构造。通常其纵筋必须要满足搭接要求,或者进行弯锚处理,而配筋则要求其上下一致。这里要说明一点,基础系梁无需遵守抗震方面的要求,所以其搭接和锚固自然不用按照抗争要求的方法去处理。同时,在进行这方面的设计时,一定要在图纸上重点表明拉力梁的做法要求。可以采用先使用素土夯实,然后在上面铺满不小于200mm厚的炉渣,最后在梁底留置不小于50mm的空隙,也可以用苯板等材料代替。如此做的好处在于,不但弥补了拉梁底部与地基土之间的缝隙,而且更加方便施工人员进行施工操作,可谓一举两得。
此外,考虑到基础梁图纸较好的时候,需要注意对基础系梁中受弯构件的处理,并涉及到基础系梁底柱反复的弯曲性,因此,一定要根据中心受力处的构件来全方面的进行综合研究处理。因为一旦碰上土质比较差的情况,可以不用考虑地基弯矩的影响,把基础系梁设置在基础梁的顶部位置,从而让底柱受力小于基础系梁的受力。于此同时,为了保证建筑物的整体性,可以受力拉力的处理方法来进行配筋,其中,把拉力大小取值为基础系梁总受力中的每一个轴受力的最大值的十分之一,并调整好基础系梁相互之间的不均匀沉降部分,从而达到减少基础由此发生不均匀沉降的不良现象的目的。
三、对于改善结构设计中基础梁设计方法的建议
在工程建设当中,基础梁设计的重要性已不言而喻。对于目前设计单位所进行的设计方法,仍然存在着很多不利因素和毛病,需要不断改进和完善,所以,对于基础梁设计方法的改善建议显得非常重要。首先,基础梁的设置位置可以选择在室内地面或者基顶。两种方法各有利弊。前者虽然可以做到使用基础紧密被拉结,但是费用昂贵。后者虽然费用低廉,但是起不到一定的抗震作用,并且无法做到有效拉结基础。所以,具体实施情况还应视具体情况而定。其次,目前的基础梁设计可以采用计算机软件来进行,不用考虑风荷载等因素,只需把保护层厚度按照要求增大,使基础梁的扭矩折减系数和刚度增大系数都变为1,如此,既保证了设计的准确性,又促进了设计工作的运行效率。最后,必须重视建筑物的抗震要求。当然也需要根据具体情况而定。比如:在基础梁设置在室内地面时,其与上部结构一样,需要满足抗震要求,而在基础顶部时候,则几乎没有任何抗震要求。另外,如果碰到基顶与梁底之间的短柱影响抗震效果要求时,通常可以采建筑混凝土或利用杯口形式的基础来达到目的。
四、总结
综上所述,随着城市文明经济建设的不断进步,关于建筑领域的工程质量要求也变得越来越高。加强建设工程结构设计当中的基础梁设计已成为了保障施工基础质量,获取更大经济效益的重要途径。本文通过介绍了基础梁的定义和类型,总结了一些基础梁设计的构造要求和设计方法,并在此基础上提出了对基础梁设计的改善方法,希望能给予广大工程设计者更多的启迪和思考,进而在不断的实践磨练中研究出更好的设计方法,进一步提高工程的建设质量。
参考文献:
[1]林人樑.钢筋混凝土与砖砌体组合基础梁的设计与应用[J].住宅科技,1988,01:27-28+6.
[2]李勇,马玉光.关于基础梁的若干问题分析[J].国防交通工程与技术,2012,S2:39-40+44.
[3]王媛媛,李江,于洋.建筑設计中基础梁的结构处理[J].中国建材科技,2013,04:87-88.
【关键词】 结构设计;基础梁;设计方法
一栋建筑是否具有良好的承载能力,长久的使用寿命,重点取决于其基础梁的设计优劣。只有打好地基,才能保证房屋的稳定、长久。所以,结构设计中的基础梁设计必须引起相关设计部门和人员的重视。由于近年来建筑工程质量事故的频繁发生,给国家和人民的生命财产和经济利益造成了严重的损失,因此,做好结构设计中基础梁的设计工作更显得尤为必要。它是促使项目工程质量合格、技术领先、安全适用的重要基础。
一、建筑结构设计中基础梁的类型和定义
对于很多设计人员和施工人员来说,如果让他们确切的描述出基础梁的定义和类型,或许没有几个人能真正答出,这便给设计工作和施工操作均带来了一定的麻烦。正所谓:“知己知彼,方能百战不殆”。一个工程的设计工作是整个工程的灵魂,对整个工程起着重要的指导作用。因此,设计人员作为设计图纸的编制者,首先应该充分明确基础梁的定义和其所包括的各种类型。所谓基础梁,以结构设计概念的角度来说,属于基础的一部分,与外伸翼缘组成了基础,又或者与筏板一起组成筏板基础,而存在于地基上受到反作用力的梁。其通常包括基础梁、地框梁、基础系梁等不同类型。例如:在工业厂房的排架体系中,承托着外围护墙,存在于杯口基础上的墙梁,就可叫做基础梁。而地框梁是在一种特定情况下形成的。当基础埋深过大,造成抗震能力减弱,结构竖向薄弱的情况,并且无法计算首层建筑高度,这时,在地面放置的基础梁就叫做地框梁。而实质上此梁并不承受着地基的反作用力,所以,严格意义上讲,它算作框架梁。只不过鉴于其所处地下,故命名为地框梁。最后所说的基础系梁,其实也不难理解,就是在计算首层柱高度时起到减小和调节作用,并且为上部结构和建筑整体提供稳定性作用的,存在于柱下独立基础之间的联系梁。所以在正确的了解认识了基础梁的概念和分类后,将会对基础梁的设计有着更多的把握和控制,从而做出符合要求和标准的设计方案。
二、基础梁的构造特点要求与设计方法
(1)基础梁的构造设计方法
在绝大多数的设计当中,会把基础梁作为倒梁楼盖体系来进行设计,力图把分化地基的反作用力,最后应用实施到实际工程设计当中。如此处理的好处是使结构更容易分析处理,方法容懂明了,极大地方便降低了施工操作的难以程度。不过这种方案并不完善,在长期以来的施工实践当中,施工人员已经认识到在基础梁中地基的反作用力与基础梁的纵向变形有着密切的关系,并非一成不变。例如:据国外专家试验研究指出,当基础梁纵向变形较大的时候,基础梁地基的反力也会增大,而纵向变形减小的时候,基础梁地基的反作用力也会随之变小。由此,不难看出,在建筑设计中的基础梁会发生反方向的变形和弯曲,造成基础梁的反力低于支座位置的情况,因此,必须进一步改善这种在基础梁地基因为纵向变形和地基反力作用而发生变形的情况,从而更好地处理好基础梁的结构设计工作。
(2)地框梁的构造特点要求和设计方法
对于地框梁来说,应该进一步结合施工具体情况的要求来进行设计。比如:像处理梁底端超过基础梁的底面的地框梁,就要考虑到抗震设计要求,根据规范的规定,最大限度的满足抗震标准设计要求,从而保证一定的安全和质量。其中,如果碰到地框梁存在梁层的情况,还需要按照规范标准设计要求依据短柱的特性,来使基础梁的顶部形成短柱,这样就会让设计更富有合理性。而在实际的设计工作当中,如果遇到带有地下室的建筑结构,要采用多层框架结构,将基础梁埋深与首层地下0.15m,并设置地框梁。同时经过严密的分析处理之后,会取基础梁顶端到地框梁底端的距离来作为楼层的高度,而且要注意在基础梁的底部设置钢筋,来弥补其土质疏松、约束力度不够,没有楼板等缺陷,这样的设计方案通常会称为弹性板的处理方案。那么如果所设计的工程项目没有涉及到地下室,还应该根据实际具体情况来进行研究设计。
(3)基础系梁的构造特点要求和设计方法
对于基础系梁的构造特点要求和设计方法,首先我们要了解基础系梁的构造。通常其纵筋必须要满足搭接要求,或者进行弯锚处理,而配筋则要求其上下一致。这里要说明一点,基础系梁无需遵守抗震方面的要求,所以其搭接和锚固自然不用按照抗争要求的方法去处理。同时,在进行这方面的设计时,一定要在图纸上重点表明拉力梁的做法要求。可以采用先使用素土夯实,然后在上面铺满不小于200mm厚的炉渣,最后在梁底留置不小于50mm的空隙,也可以用苯板等材料代替。如此做的好处在于,不但弥补了拉梁底部与地基土之间的缝隙,而且更加方便施工人员进行施工操作,可谓一举两得。
此外,考虑到基础梁图纸较好的时候,需要注意对基础系梁中受弯构件的处理,并涉及到基础系梁底柱反复的弯曲性,因此,一定要根据中心受力处的构件来全方面的进行综合研究处理。因为一旦碰上土质比较差的情况,可以不用考虑地基弯矩的影响,把基础系梁设置在基础梁的顶部位置,从而让底柱受力小于基础系梁的受力。于此同时,为了保证建筑物的整体性,可以受力拉力的处理方法来进行配筋,其中,把拉力大小取值为基础系梁总受力中的每一个轴受力的最大值的十分之一,并调整好基础系梁相互之间的不均匀沉降部分,从而达到减少基础由此发生不均匀沉降的不良现象的目的。
三、对于改善结构设计中基础梁设计方法的建议
在工程建设当中,基础梁设计的重要性已不言而喻。对于目前设计单位所进行的设计方法,仍然存在着很多不利因素和毛病,需要不断改进和完善,所以,对于基础梁设计方法的改善建议显得非常重要。首先,基础梁的设置位置可以选择在室内地面或者基顶。两种方法各有利弊。前者虽然可以做到使用基础紧密被拉结,但是费用昂贵。后者虽然费用低廉,但是起不到一定的抗震作用,并且无法做到有效拉结基础。所以,具体实施情况还应视具体情况而定。其次,目前的基础梁设计可以采用计算机软件来进行,不用考虑风荷载等因素,只需把保护层厚度按照要求增大,使基础梁的扭矩折减系数和刚度增大系数都变为1,如此,既保证了设计的准确性,又促进了设计工作的运行效率。最后,必须重视建筑物的抗震要求。当然也需要根据具体情况而定。比如:在基础梁设置在室内地面时,其与上部结构一样,需要满足抗震要求,而在基础顶部时候,则几乎没有任何抗震要求。另外,如果碰到基顶与梁底之间的短柱影响抗震效果要求时,通常可以采建筑混凝土或利用杯口形式的基础来达到目的。
四、总结
综上所述,随着城市文明经济建设的不断进步,关于建筑领域的工程质量要求也变得越来越高。加强建设工程结构设计当中的基础梁设计已成为了保障施工基础质量,获取更大经济效益的重要途径。本文通过介绍了基础梁的定义和类型,总结了一些基础梁设计的构造要求和设计方法,并在此基础上提出了对基础梁设计的改善方法,希望能给予广大工程设计者更多的启迪和思考,进而在不断的实践磨练中研究出更好的设计方法,进一步提高工程的建设质量。
参考文献:
[1]林人樑.钢筋混凝土与砖砌体组合基础梁的设计与应用[J].住宅科技,1988,01:27-28+6.
[2]李勇,马玉光.关于基础梁的若干问题分析[J].国防交通工程与技术,2012,S2:39-40+44.
[3]王媛媛,李江,于洋.建筑設计中基础梁的结构处理[J].中国建材科技,2013,04:87-88.