基礎連系梁相關概念辨析及設計方法探討

楊林曙

(西安長安大學工程設計研究院有限公司，陜西西安 710064)

基礎連系梁相關概念辨析及設計方法探討

楊林曙

(西安長安大學工程設計研究院有限公司，陜西西安 710064)

本文對與基礎連系梁相關的幾個概念從受力特點、構造措施、計算方法等方面進行了辨析，并結合現行標準、國家圖集以及工程經驗給出了基礎連系梁相關設計建議。

基礎連系梁；基礎梁；地梁；地框梁

0 前言

建筑工程中，基礎連（系）梁、基礎梁、地梁以及地框梁等概念經常碰到，且容易混淆。這些梁的共同特點是處于室內地面以下，且一般埋在基礎回填土中。目前我國建筑結構施工圖紙多采用平面表示方法，不同的構件名稱或代碼對應不同的結構構造措施。對以上幾個概念理解不清，必將導致錯誤的構件代碼以及不匹配的結構構造措施。設計人員對這幾個概念不仔細區分，往往會選擇錯誤的計算模式，從根本上埋下安全隱患。

對以上幾個常見的概念進行辨析，明確各自的受力特點及構造要求，對于設計、預算及施工人員都有非常重要的理論與實踐意義。

1 概念及辨析

基礎連（系）梁：有時也稱為基礎拉梁，是指連系獨立基礎、條形基礎或者樁基承臺的梁。其作用為連系，即將原來獨立的基礎連接成一體，能夠提高基礎的整體性，減小不均勻沉降，設置在正負零附近時還可以起到減小底層柱計算長度的作用。

基礎梁：顧名思義是作為基礎的梁，也就是其本質為基礎或者基礎的一部分?；A是將上部結構的作用傳遞到地基的結構構件，將上部結構的作用與地基反力相平衡是基礎的受力特征。所以承受地基反力是基礎梁的主要受力特征。常見的基礎梁有條形基礎和梁板式筏基中的梁。

地梁：嚴格來說，地梁是一個不規范的稱謂，多見于施工現場，通常是指直接做在地基（墊層）上，施工時不需要支底模的梁。有時也泛指埋入室內地面以下的梁。

地框梁：在國家標準圖集06G101-6中提出了地框梁的概念。地框梁是指設置在基礎頂面以上且低于室內地面，并以框架柱為支座的梁。地框梁類似框架梁，與普通框架梁的區別在于地框梁一般是埋在回填土中，且兩側沒有樓板。設置地框梁的作用主要是能夠減少底層柱的計算高度，有時還用來承擔底層的墻體荷載。但是該圖集的最新版本11G101-3中取消了這一概念，將地框梁與基礎連系梁歸為了一類，統稱為基礎連系梁，即將地框梁視為設在正負零附近的基礎連系梁。

從設置的作用和受力特點分析，基礎梁設置的目的是作為基礎的一部分增加基礎剛度，提高基礎承載能力，直接承受地基反力是其最主要的受力特征?；A連系梁的作用根據設置位置的不同有以下兩類作用。如果設置在基礎高度范圍內，其主要作用為連系各獨立基礎或承臺，增強基礎的整體性，減小基礎的不均勻沉降。其協調作用在水平方向主要體現為協調各獨立基礎在地震時候所承受的水平地震作用，這時其受力近似拉壓桿，在豎向則為調節各獨立基礎的沉降差，這時受力模式為承受地基反力的地基梁?；A連系梁如果設置在基礎頂面以上，則其主要作用為減小底層柱的計算高度，這時連系梁也就是地框梁，此時連系梁作為所連系的柱的支撐參與受力。

從設置位置和構造來看基礎梁往往是條形基礎或者梁板筏基的一部分，直接設置在地基（墊層）頂面。基礎連系梁則有兩種設置位置，分別是基礎高度范圍內或者基礎頂面以上室內地面以下。連系梁的梁下做法一般也有兩種，一種是在處理好的地基上做好混凝土墊層，然后再在其上直接澆筑梁體，這種系梁也就是工地上常說的地梁。由于和地基緊密接觸，這種連系梁當其兩端的基礎產生沉降時，在梁上也必然產生地基反力，同時也正是產生在地梁上的地基反力，使得這種系梁調節地基不均勻沉降的能力較好。所以，設置在基礎范圍內的連系梁應該盡可能采用這種梁下構造，以增強系梁調節不均勻沉降的能力。第二種連系梁的梁下做法是將連系梁下懸空或者填充壓縮性比較大的填充材料，施工時做法類似樓面梁，需要支底模，這也就是前面所說的地框梁。這種連系梁由于底下脫空，當連系梁兩端的柱發生不均勻沉降時，只能依靠梁自身的抗剪剛度來抵抗變形。然而由于連系梁的截面通常較小，抗剪剛度不大，此時連系梁對于不均勻沉降的調節能力將會很弱，基本上只能起到對柱的支撐作用。所以，如果設置連系梁的目的是為了減小首層柱的計算高度，可以選擇梁下脫空的構造，這時候由于不用考慮地基反力對梁的作用，設計比較節省。

2 設計建議

結合上面的分析對基礎連系梁的設計給出以下建議。

2.1 合理選擇和設置基礎連系梁

基礎連系梁的設置在《建筑抗震設計規范》GB50011-2010第6.1.11條有明確規定，并不是所有情況都需要設置連系梁。當根據規范要求需要設置時，主要分為兩種情況：當底層層高不大，基礎埋深較淺時，設置連系梁的目的主要為增強基礎整體性和調節不均勻沉降，此時應該將基礎連系梁設置在基礎高度范圍內，同時采用梁下混凝土墊層的構造。而當基礎埋置較深，導致一層柱計算高度過高時，可以考慮在正負零附近設置連系梁，從而減小一層柱的計算高度。這時梁下可以采用懸空或者填充壓縮性較高的材料構造。

2.2 基礎連系梁的計算方法

梁底下懸空的連系梁，此時主要是作為兩端柱的支撐，設計時可以考慮取兩端連接柱中軸力較大者軸力的1/10作為連系梁的軸力按照拉桿計算配筋，按照壓桿計算穩定。計算簡圖見圖（1）。

梁底下為混凝土墊層的連系梁，一般為設置在基礎高度范圍內的連系梁。這時連系梁除了按照支撐考慮軸力作用外，還應該考慮由于可能的不均勻沉降引起的地基反力的作用，計算簡圖見圖（2）。對于偏心受力比較大的基礎，有時可以考慮由連系梁分擔基礎偏心所引起的彎矩，此時基礎設計可以按軸心受力計算，而連系梁則需要考慮根據自身剛度所分配的彎矩的作用，計算簡圖見圖（3）。

連系梁計算簡圖

3 結語

本文對建筑工程中與基礎連系梁有關的概念進行了辨析，并結合相關規范和標準圖集以及工程經驗給出了基礎連系梁設計的相關建議，可供類似工程問題參考。

計算簡圖中地基反力分布q(x)目前主要依據個人經驗，其合理取值有待進一步研究。

[1]GB50007-2011，建筑地基基礎設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社，2011.

[2]王小院.基礎拉梁設置標高討論[J].西北建筑與建材，2003（09）：14-15.

[3]06G101-6，混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖[S].北京:中國計劃出版社，2006.

楊林署，男，工程師，工作于西安長安大學工程設計研究院有限公司，主要從事結構設計工作。

TU

A

1003-5168(2014)04-0150-02