砌体结构中基础拉梁的计算分析

王 敏

(宝鸡市民用建筑勘察设计院，陕西宝鸡 721016)

0 引言

载体桩引入我国后，经过几年的推广，由于其具有承载力高、造价低、施工周期短等优点，已在全国得到了大范围的应用。在框架结构和砖混结构中应用都比较多。在砖混结构应用中，一般为墙下布桩，桩顶设置拉梁，这种拉梁不但有平衡桩之间的弯矩的作用，还传递上部墙体的线荷载。相对原来的人工挖孔混凝土灌注桩和灰土井桩(一般为大直径桩)，载体桩直径较小，一般为430 mm。这样，载体桩中拉梁的净跨就较人工挖孔桩要大，其计算跨度增大。再参照原来设计中的纵筋和箍筋配置就会偏小。现采用几种设计方法对其进行计算，以供设计人员参考。

1 工程概况

图1为某一砖混住宅楼的一个单元，此住宅楼为地上6层，地下1层(地下室)，层高为2．9 m。基础采用载体桩，桩直径为430 mm，桩顶设400×600的混凝土拉梁，桩和拉梁均为C30混凝土。单桩竖向承载力特征值为1 000 kN。先以Ⓐ轴线为例，Ⓐ轴线上桩的布置如图2所示。

2 计算分析

第一种方法为墙梁计算法，这种方法把拉梁看作托梁，跨中为拉弯构件，支座为受弯构件。这种方法考虑了上部墙体的抗弯和抗剪承载。

第二种方法为连续梁法，这种方法不考虑上部砌体的影响，把拉梁上部的荷载看成均布线荷载。

第三种方法为倒置弹性地基梁法，把拉梁看作条形桩基承台梁，这种方法考虑了上部墙体卸载引起拉梁上部荷载的变化，荷载呈三角形分布。

三种方法计算出的跨中弯矩见表1，跨中拉梁梁下部配筋见表2。

图1 标准层结构平面图

图2 基础布置图

表1 跨中弯矩 kN·m

表2 跨中计算梁下部配筋 mm2

通过表1可以看出方法3计算的跨中拉梁下部配筋最小，方法2次之。方法1的跨中弯矩和配筋受上部墙体的影响很大，尤其是受门洞位置的影响。当无洞口时，方法1算出的跨中配筋比方法3还要小，当洞口位置距离桩边较近时，跨中配筋又会很大。且这种方法对上部墙体的要求较高。

三种方法计算的拉梁支座截面的弯矩及上部配筋见表3，表4。

表3 支座弯矩 kN·m

表4 支座拉梁上部计算配筋 mm2

通过表3，表4可以看出，采用方法1计算的支座弯矩和配筋最小，在无洞口的情况下更加小。方法2的计算结果最大，但方法2和方法3的计算结果比较接近，其相差不超过10%，与方法1的结果相差比较大。这是因为方法1考虑了上部墙体对拉梁受力的影响。三种方法计算的各支座左右两侧的最大剪力及箍筋配置见表5，表6。

表5 支座左右两侧的最大剪力 kN

表6 支座计算箍筋 kN

通过表5，表6可以看出，方法1计算的剪力和箍筋配置最小，方法2计算的剪力最大。方法2和方法3的计算结果相差不大，相差不超过10%。

3 结语

通过上面三种方法的计算可以看出:

方法1受上部墙体的影响大，洞口位置对其影响很大;且这种方法对墙体的要求较高，在实际计算中不容易把握。

方法2没有考虑上部墙体的作用。

方法3在荷载中考虑了上部墙体的作用，可以用它来进行设计计算;但算出的支座弯矩和剪力比较保守，当考虑上部墙体的强度时，可以适当折减;算出的跨中弯矩比较小，没有考虑洞口的影响，当有洞口且离支座比较近时，应对其进行适当的调整。

［1］JGJ 94-2008，建筑桩基技术规范［S］．

［2］GB 50003-2001，砌体结构设计规范［S］．

［3］GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范［S］．

［4］JGJ 135-2002，载体桩设计规程［S］．