什么是框支梁和框架梁的区别(地框支梁的锚固)

内容介绍:

地梁到底是什么梁?地梁纵筋在桩基础中是怎么锚固的?本文将从结构受力分析入手,来解答上述问题,并指出在施工技术和工程造价管理方面需要注意的地方。

一、地梁是什么梁?

地梁并不是指的某一种梁,而是对埋在地坪以下的梁的统称,主要包含基础梁、地圈梁、基连梁、地框梁、承台梁等。构件的作用决定了构件的受力情况,而受力情况就决定了构造要求。因此,要解决地梁在桩基础中的锚固构造就必须从各种梁的作用及受力情况分析入手。至于叫法,只是一个代号而已。

1、基础梁:

其实基础梁是一种基础,只不过是以梁的形式来作为基础,叫做梁式基础更贴切一些。从受力分析角度来说,通常存在于梁式筏板基础中,基础梁是受到地基反力的梁,是作为基础而存在的,并不是狭义的受弯构件。

建筑结构上的荷载通过墙柱传递到基础,基础又将其传递到地基土。基础与地基土之间的作用力就是地基反力。凡是受到地基反力作用的梁就是基础梁。这是区分基础梁和其他地梁最直接的标志。

基础梁现场照片

基础梁弯矩图

从上图可以看出,柱子荷载作用在基础梁上,而基础梁下部是没有其他基础的了,基础梁端部没有支座,直接受到地基土的反力,这样没有柱子的中部承受负弯矩,向上隆起。

2、基连梁:

连接基础(如:独基、桩基),不承担墙柱传递的荷载,调节基础的不均匀沉降。可以承受上部土体荷载以及布置在其上的砖墙荷载。

基连梁现场照片

上部荷载主要由其他基础承担,基连梁主要起到水平向的连接作用,没有明显的地基反力作用(很多时候还是架空的,当然没有地基反力)。基连梁顶标高一般不会高于基础,通常与基础的顶面同高。

基连梁弯矩图

从上图可以看出,基连梁的受力情况接近于楼层框架梁,弯矩图正好和基础梁的弯矩图相反。弯矩决定了受力筋的配置。

3、地框梁:

地框梁是设置在基础顶面以上、室内地坪以下的基连梁,受力情况与基连梁类似,与基础梁相反。

地框梁现场照片

地框梁是以框架柱为支座,基连梁是以基础为支座。

4、地圈梁:

地圈梁一般是存在于砖混结构中,连接构造柱,是砖混结构的抗震措施之一。不承受竖向荷载,主要是把构造柱连接在一起,提高结构整体性,达到抗震目的。

地圈梁现场照片

地圈梁仅仅是构造措施,不是结构的主要受力构件,主要传递拉力和压力,不抗弯,所以地圈梁的截面小且配筋少。

5、承台梁:

承受上部剪力墙传递的竖向荷载,并把荷载向端部的基础传递,是把竖向荷载向基础转移的水平构件,类似于框支结构的转换功能。

承台梁(抬墙梁)现场照片

一般上部有剪力墙,梁截面尺寸大、配筋多,能承受较大竖向荷载,通过截面弯矩向支座传递上部荷载。

综上,基础梁和承台梁(抬墙梁)是传递上部荷载的。基础梁没有支座,柱下承受压力,中部承受地基反力带来的负弯矩;承台梁以桩为支座,主要承受的是弯矩和剪力。

基连梁、地框梁主要提供连接拉力,平衡基础受力及不均匀沉降,能承受上部土体压力及梁上砖墙荷载,以基础和框架柱为支座。

地圈梁属于砖混结构的抗震措施,主要提供拉力,不抗弯。

二、地梁纵筋在桩基础中的锚固构造:

在现行施工规范或图集中并没有地梁与桩基础的锚固构造详细规定,通常都是设计单位在基础设计大样图或说明中给出构造要求。但往往设计单位在对地梁的叫法时又不严谨,特别是基础梁与其他梁没有严格区分,就造成地梁在桩基础中的锚固构造容易出错。如果把握住了几种地梁结构受力情况就能更好地理解设计意图,不会因为地梁的名字把自己搞混乱了。

1、基础梁纵筋在桩基础中的锚固构造:

从上面的分析来看,这个问题本身就是一个伪命题。真正的基础梁自己就是基础,基础梁下是没有桩基础的,就不存在他们之间的锚固问题。之所以提出这个问题,是因为在设计图中往往并没有严谨的来区分几种地梁的叫法,把基连梁、承台梁、地框梁叫做了基础梁。

2、基连梁纵筋在桩基础中的锚固构造:

基连梁主要起连接作用,能承上部土体和砖墙产生的荷载,因此,基连梁在桩基础中的构造近似于楼层框架梁。具体构造要根据设计图或说明,如下图:

基连梁构造1

基连梁构造2

3、承台梁:

承台梁作为水平构件而承受竖向荷载,必须有较大的承受剪力和弯矩的能力,把竖向荷载转移到端部支座,类似于框支梁。如下图:

承台梁构造1

承台梁构造2

承台梁构造3

4、地框梁、地圈梁都不会锚入桩基础中,所以并不在本文的讨论之列。地框梁以框架柱为支座,其作用和受力情况类似基连梁。

5、用设计说明来确定锚固构造:

还有的设计图,并没有给出构造大样图,而是采用说明的形式,如下图:

锚固构造的设计说明

这种设计不是很严谨,会造成施工分歧或成本浪费。因为图集中表现的是梁柱节点,而非梁桩节点,而桩有时还有桩承台,桩或桩承台比柱的截面要大得多,甚至还有椭圆桩的情况,如果梁筋锚至对边,很可能没必要,所以还有优化的必要。给出具体的施工大样是最好的结果。

三、施工中的注意事项:

1、不管何种地梁,其在桩基础中的锚固构造必须根据设计大样图或设计说明来施工,他们的构造往往类似于框架梁和框支梁,但又有一定的差别,不能一概而论,要仔细识图。

2、根据设计大样图进行钢筋下料和技术交底,以梁锚固钢筋长度来确定桩砼施工缝。

3、承台梁(抬墙梁)类似于框支梁,但并没有框支梁的构造严格,因为框支梁是悬空的,架构在框支柱上,而承台梁是放在地上的。所以,一般会取消外层纵筋锚入梁下部的设置。如下图:

框支梁外层纵筋锚固构造

这样的构造在基础梁施工时很难保证施工质量。桩砼浇筑高度要在梁底标高以下留施工缝才能保证锚固钢筋的长度,造成深坑,清理基坑非常困难。因此,尽量不要按照框支梁来锚固外层钢筋。

四、造价编制过程中的注意事项:

1、只要是桩基础,就不可能有真正意义上的基础梁,因此在广联达建模时,要把基连梁、承台梁、地框梁按照框架梁定义,不能定义为基础梁。如果定义为基础梁,钢筋配置将和实际施工不一致,而且模型的标高也会与实际施工不同。基础梁的底标高相同,顶标高由梁高决定;而框架梁顶标高一致,底标高由梁高决定。

2、因为按设计图的地梁锚固构造,一般和楼层框架梁或框支梁有一定的差异,即使定义了框架梁或框支梁仍然要修改节点设置。当更改节点设置不能满足设计构造时,就只有采用表格手动计算地梁钢筋。

总结:

1、不管何种地梁,其在桩基础中的锚固构造必须根据设计大样图或设计说明来施工。

2、基础梁的受力和构造与基连梁、地框梁、承台梁相反。

3、只要是桩基础工程,一定要注意基础设计大样图或设计说明中对于地梁的锚固构造,通常设计与框架梁或框支梁不完全相同。

如果不注意,施工中一般会多用钢筋,而造价建模会少算钢筋,造成较大的造价亏空。更为严重的是,按照框支梁外层钢筋锚固长度施工,将造成大量的零星用工来清理预留深坑中的泥、水,非常不经济。

4、如果弄清楚了结构构件的设计意图和受力情况,无论是在施工中还是在工程造价计算过程中,都将带来很多好处,从事施工技术和工程造价的专业人员应该加强建筑力学的基础知识积累,方能举一反三。

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