基本介紹
在工業廠房中,一般都以柱作為主要的承重構件,而牆只起到圍護作用,這時就需要在柱的基礎上設定一根承擔兩柱之間牆體荷載的梁,此梁叫基礎梁(在建築圖紙中符號為JL)。基礎梁斷面一般作成梯形。

基礎梁作為基礎的一部分,主要起到柱子間連繫的作用,使基礎形成較穩定的結構,也部分抗彎和抗剪的作用,當獨立柱之間不均勻沉降時會起到抗剪的作用。一般基礎梁的截面較大,截面高度一般建議取1/4~1/6跨距,這樣基礎梁的剛度很大,可以起到基礎梁的效果,其配筋由計算確定。
水利、土建工程中連線上部結構與地基的梁式構件。一般又稱彈性地基梁。在水閘、船閘、船塢等結構的底板計算中,通常用圖1所示方法截取梁條,以基礎梁的計算來代替基礎底板的計算。圖2為基礎梁

地基模型
基礎梁計算的關鍵,在於選擇合理的地基模型求解地基反力。主要的地基模型如下。①文克勒模型:又稱彈簧墊層模型。它假設地基單位面積上所受的壓力與地基沉陷成正比。②半無限大彈性體模型:它假設地基是半無限大的理想彈性體。③中厚度地基模型:它假設地基為有限深的彈性層。④成層地基模型:它假設地基為分層的平面或空

間彈性體。除①外,其餘的模型,又稱為連續介質地基模型。此外,有時還採用雙墊層彈簧模型、各向異性地基模型等。在一些小型工程設計或初步設計中,有時直接採用地基反力直線分布假設,使反力的求解成為靜定問題,計算大為簡化。
計算方法
基礎拉梁與基礎梁拉梁的計算方法有兩種:
1、取拉梁所拉結的柱子中軸力較大者的1/10,作為拉梁軸心受拉的拉力或軸心受壓的壓力,進行承載力計算。按此法計算時,柱基礎按偏心受壓考慮。(基礎土質較好,用此法較節約)

2、以拉梁平衡柱底彎矩,柱基礎按中心受壓考慮。拉梁正彎矩鋼筋全部拉通,負彎矩筋有1/2拉通。此時梁的截面高度宜取下面的取值較高者。
基本方程
可分為兩類。
①文克勒地基上的梁的基本方程為:

式中ш為梁的撓度;q為作用於樑上的外荷載;EI為梁的彎曲剛度,E為梁的彈性模數,I=bh3 /12為梁的截面慣性矩,b、h分別為梁的寬度和高度;k為墊層係數。
②連續介質地基上的梁的基本方程為:



式中p為地基反力;η為地基沉陷係數;η為地基表面P點受單位垂直集中力作用時k點的沉陷函式;l為梁半長;ξ為積分變數。
梁的邊界條件一般考慮為自由邊界條件。在上述方程及邊界條件已知的情況下,通過求解以確定地基反力,進而求出梁的內力等。
求解方法 主要有初參數法、冪級數法、鏈桿法、差分法以及有限元法等。
基礎拉梁
一般情況下,獨立基礎兩個方向都會設基礎梁,既可以提高基礎整體性,也可以用來承擔底層的牆體。請問大家一般基礎梁是設在基礎頂面,還是設在某個靠近正負零的標高處?如果是前者,那么在基礎埋深較大時,不僅浪費底層牆體,而且會造成底層柱計算長度過大,導致底層的整體剛度較二層剛度之比過小。如果是後者,那么基礎梁到基礎頂之間的柱就非常有可能是短柱甚至超短柱了,可見過不少人這樣設計,不知道為什麼,規範是不提倡這樣的啊。(基礎梁就是基礎拉粱,主要是為了提高基礎整體性,應與基礎相連.)現在許多住宅首層架空,此時僅在首層設梁,不再設基礎梁。但七度及以上層數較多時,還是加基礎梁為好(雖然有點浪費)。首層以下的柱當然按短柱處理。
基礎梁最好與基礎直接相連,第一種較好.原因如下:
1,基礎梁的主要作用是協調地震時各基礎的變形,使基礎能共同協調工作,所以才按拉梁設計,因此是用來協調基礎的,而不是協調柱子.
2,底層柱計算長度大是一個常見的問題,有較多的解決方法,不應該為了講究柱的剛度值而犧牲基礎梁的作用.
3,短柱問題十分明顯,不用細說.
4,若必須按方案二做,結構的計算簡圖也應該取到基礎頂面,所以方法二不提倡,其力學概念不明確.
5,若要減小柱的計算長度可以適當把基礎頂面提高(對多層建築有效).
拉梁設計
1.有抗震設防,基礎埋深不一致
2.地基土質分布不均勻
3.相鄰柱荷載相差懸殊
4.基礎埋深較大
拉梁的主要作用是平衡柱下端彎矩,調節不均勻沉降等.多層建築,基礎埋深較淺,宜設在基礎頂面;高層建築,宜具體情況而定。
1.我想基礎埋置很深時,可以在o.ooo下50或60設基礎梁,這樣可以降低底層柱的計算高度;
2.如果基礎埋置不深,明知基礎梁拉在靠近0.000處會造成短柱,那就設在基礎頂面;如果非得拉在靠近柱根處,那可以設基礎短柱,加大柱截面,箍筋加密;
基礎拉梁的配筋:
基礎拉梁是指兩端與承台或獨立柱基相連的梁,與次梁相同之處在於基礎拉梁也是沒有抗震要求的、基礎拉梁的梁頂鋼筋在支座的錨固長度也為受拉錨固長度la、基礎拉梁的箍筋也沒有加密區和非加密區的要求。與次梁不同之

處在於基礎拉梁的梁底鋼筋也必須滿足受拉錨固長度la的要求、基礎拉梁的寬度不應小於250mm、基礎拉梁除按計算要求確定外梁內上下縱向鋼筋直徑不應小於12mm且不應少於2根(詳見“地基規範”第8.5.20條)、箍筋不少於Φ6@200(詳見《全國民用建築工程設計技術措施結構篇》第3.12.1-9條)
技術要求
(1)一般工程無特殊要求時,基礎梁頂標高取-0.050(與基礎短柱頂平);
(2)基礎梁地構造在圖紙中註明:先素土夯實,再鋪爐渣300厚,梁底留100高空隙;
(3)基礎梁平面定位尺寸必須明確,基礎梁支座若沒有完全落在基礎短柱上,即基礎梁端部懸空或局部懸空時,應註明梁下以同標號同澆素砼填充,基礎短柱嚴禁出現外凸現象;
(4)基礎梁一般採用C20或C25等級的混凝土澆築;
(5)注意基礎梁高度一般取1/12跨距。
a.跨距為6m時,梁高一般取500;
b.跨距為7.5m時,梁高一般取600或650;梁配筋大小應根據其荷載計算確定,一般可取6Ф16,Ф8@100/200。當

基礎按軸心受力計算,上部結構傳來底彎距由基礎梁平衡時,基礎梁應設定在基礎頂面,當基礎梁僅起連線作用或作為首層牆體基礎時,可設定在-0.05標高處。
參考書目
潘家錚編著:《彈性地基上的梁和框架》,上海科學技術出版社,上海,1960。