学文网【摘 要】 建筑结构设计中，钢筋混凝土多层框架结构房屋中基础梁的位置一般是在基顶与室内地面附近。而在实际施工中，通过对于实地测量与受力条件分析来进行基础梁位置确定，将更好地满足建筑结构需要。另外，还要注意增设基础梁后对于整个建筑结构的抗震影响。
【关键词】 基础梁； 基顶； 位置
1 结构设计中基础梁的设计处理方法
结构设计中基础梁的设计处理方法有两种，一种是位于基顶，与基础整体进行拉结。另一种是位于室内地面附近，与层1框架柱进行拉结。
1.1 基顶部
基顶部的嵌固点位置精确，方便计算。把基础梁位置设计在基顶部，有利于整体基础的加固，对于不均匀沉降作用力也有很强的抵御能力，属于应用较广的经典设计方案。但由于其施工成本较高，在施工中要将基础梁与整个上部框架或者基础进行全部浇筑，来保证梁底与基顶处于一个水平面。***1（ a）是基础梁与上部结构的浇筑方案，***1（ b）是基础梁与基础浇筑的浇筑方案，两者最终的施工效果都要保证基顶与梁顶位于同一水平面。
这两种方案都要考虑到以下几点：
（1） 嵌固点的问题。对于基础顶部的基础梁来说，嵌固点会在基顶上。而对于基础梁与建筑上部结构的受力载荷与内应力分布，一般是进行分别建模来计算。要对叠加底层墙重进行单独计算，防止出现基础弯矩与基础梁弯矩计算时分配不均所导致的安全隐患。
（2）底层柱高度问题。基顶面与首层楼盖高度决定了底层柱的高度。当设计中底层柱高度偏高时，则建筑的基层抗侧刚度会相应变小，造成位移变大，在进行整体基础的抗震设计施工时，层间位移的过大，会相应形成薄弱层面，影响整个建筑的抗震能力级别。
（3） 钢筋保护层厚度的配筋量问题。对于基础底层柱的钢筋保护层来说，其钢筋保护层厚度的配筋量也要根据实际的地上地下不同需求而来。一般来说，建筑层面的地上配筋为一类环境，地下配筋为二a、b 类环境。也就是说，底层柱的钢筋保护层厚度下部配筋厚度要比上部大。而实际施工中，会把底层柱的地下配筋归类为类似于地上的一类环境，配筋量要调低。
（4） 刚性地面与底层柱的问题。对于底层柱来说，混凝土的底层刚性地面在水平地震时有着一定程度上的侧向约束作用。但目前对于其侧向约束作用的计算还存在着相当的难度。
1.2室内地面附近。在进行这种方案设计时，要对于以下问题进行重点考虑：
（1）在对这种基础梁进行承载力与内应力的计算时，不能分开建模。要将基础梁看作是建筑最下层的框架梁，再与整个上部结构进行统一计算。这是由于嵌固端就是上部结构的基顶处，而位于室内地面附近的基础梁层即为地下室。这样的前提下，就要考虑到分开建模会让底层柱下部的弯矩增大位置上移至基顶。所以进行抗震处理时，基础梁与框架梁保持一致。
（2） 基础梁的顶部与基础顶中间的短柱比建筑上部的标准层短，而过短则会造成延性差，影响整体建筑的抗震效果。
（3） 对于这种方案下的基础梁和底层柱的混凝土保护层钢筋量分配问题来说，地下构件配筋率要大于地上构件的配筋率。
2 如何进行结构设计中基础梁的设计处理方法选择
2.1 基顶部
2.1.1 设置条件
基础埋深较浅。梁顶与基顶为同一水平面。***建模，分开计算。嵌固端位置为基顶。荷载考虑范围：基础梁自重与填充墙荷载。抗震等级：四级或不考虑。构造：普通基础梁或者拉梁。柱底弯矩：由基础承受。详见***1（b）
2.1.2 建模计算
（1）满荷载法。荷载考虑范围为基础梁自重与填充墙荷载。轻质墙体的填充墙，无楼板的基础梁整体荷载小，分布均匀，可采用满荷载法计算。
（2）自承重墙梁法。基础梁与其填充墙的建筑材料一致，控制墙体开洞，才能保证其基础梁的拉力、弯矩、剪力精确。
（3）计算软件：三维空间模型（如SATWE）。为保证刚度不影响实际基顶嵌固计算，梁下柱高应设定为1-1.5m。忽略梁刚度增大情况、扭矩折减情况、风荷载作用与地震影响。楼板按全楼开洞处理，混凝土保护层厚度由施工实际环境需求决定
2.1.3 构造要求
需同时满足普通连续梁与拉梁的要求。对于支座处的纵筋要保持贯通连续，尽量不要出现断开现象。同时还要保证腰筋的设计满足要求。混凝土保护层的厚度参考地下构件实际需求。
2.2 室内地面附近
2.2.1 设置条件。基础埋深：较深。抗震构造与计算：作框架梁计。详见***1（ a）
2.2.2 计算方法
对基础梁与建筑基础的上部结构进行三维整体建模计算。层1柱高即为基顶至基础梁顶距离，嵌固端就是上部结构的基顶处，而位于室内地面附近的基础梁层即为地下室。所以不需考虑风荷载。楼板按全楼开洞处理，忽略梁刚度增大情况、扭矩折减情况，抗震上，基础梁与框架梁保持一致，也可比上部框架梁略低。
2.2.3 构造要求
（1）同上部框架梁构造措施。
（2）基础梁的顶部与基础顶中间的短柱比建筑上部的标准层短，会造成延性差，影响整体建筑的抗震效果。施工中要把短柱纳入基础中成为一个整体，增大其刚度，要按高杯口基础处理。其上端要与基础梁和上部框架柱刚接，再将基础梁下部与基础间进行素混凝土填实。
3 结构设计中基础梁的设计实例
3.1 工程概述：
4层钢筋混凝土框架结构，每层3m。Ⅱ类场地，地上环境为一类，地下环境为*** 类。二级抗震要求。梁柱采用C30混凝土，主筋HRB335，箍筋HPB235。柱下***基础设计，由于其埋深不同，设计为两种方法。
第一种：埋深浅，基顶高度为-0.850，基础梁位于基顶部。
第二种：埋深深，基顶高度为-2.350，基础梁位于室内地面附近，为±0.000处。
3.2 基顶部
满荷载法，自承重墙梁法结合三维空间分析法（SATWE程序）来进行整个基础梁的内力分布与配筋量计算。满载法与三维空间计算法配筋量大，自承重墙梁法的截面配筋量较小。
3.3 室内地面附近
通过SATWE程序进行整体建模后计算。计算结果显示，不同的混凝土保护层的基础梁配筋量结果差异小。所以，可以直接参考以上部结构钢筋混凝土保护层配筋量，取其近似值。
4 结构设计中基础梁的抗震问题
对于结构设计中基础梁的抗震问题来说，当基础梁位置在基顶处时，其抗震级别要求相应较低。但当基础梁处于室内地面附近时，其抗震级别应与建筑的上部结构一致。
5 结语
对于基础梁设计来说，其位置在基顶处还是室内地面附近，都要根据不同的施工环境来选择。
参考文献
[1] 任全宏.钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设计中应注意的几个问题[J]. 陕西建筑.2007（7）.
[2] 刘月风. 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中的问题[J]. 科学之友：A版.2007（09）.
[3] 陈***科. 钢筋混凝土框架结构延性设计[J]. 徐州工程学院学报.2008（4）.
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