多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),當(dāng)首層層高較高,獨(dú)立基礎(chǔ)埋深又較深,抗震設(shè)計(jì)時(shí)樓層的彈性層間位移角常常難以滿足《抗震規(guī)范》5.5.1條的要求,當(dāng)不考慮設(shè)置少量剪力墻時(shí),通?梢圆捎孟铝腥N措施的一種:

①加大框架結(jié)構(gòu)梁,柱截面尺寸,提高混凝土的強(qiáng)度等級。
②可以采用短柱基礎(chǔ),使框架柱嵌固在基礎(chǔ)短柱頂面,從而減小框架結(jié)構(gòu)首層層高。(此短柱基礎(chǔ)可以理解為《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.2.6條預(yù)制高杯口短柱基礎(chǔ)的現(xiàn)澆版。)
③在框架結(jié)構(gòu)±0.000地面以下靠近地面處,設(shè)置拉梁層,將框架結(jié)構(gòu)首層分為兩層。
在這三種措施里,第一種措施往往因建筑使用功能的要求等,受到限制,不能任意加大梁,柱截面尺寸,從而增加剛度,而僅僅提高混凝土的強(qiáng)度等級對改善結(jié)構(gòu)整體側(cè)向剛度來說又不是很明顯;所以我們最好在第二種和第三種措施中選擇,很多老前輩建議使用受力明確,構(gòu)造簡單,施工也方便的第二種措施即短柱基礎(chǔ)。其截面尺寸及配筋構(gòu)造要求可參照《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.2.6條的規(guī)定確定。
1.《抗震規(guī)范》6.1.11條規(guī)定,框架單獨(dú)柱基有下列情況之一時(shí)宜沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置基礎(chǔ)系梁:
⑴ 一級框架和Ⅳ類場地的二級框架;
⑵ 各柱基承受的重力荷載代表值差別較大;
⑶ 基礎(chǔ)埋置較深,或各基礎(chǔ)埋置深度差別較大;
⑷ 地基主要受力層范圍內(nèi)存在軟弱粘性土層、液化土層和嚴(yán)重不均勻土層;
⑸ 樁基承臺(tái)之間。
一般情況,基礎(chǔ)系梁宜設(shè)置在基礎(chǔ)頂面,其梁頂標(biāo)高與基礎(chǔ)頂面標(biāo)高相同,當(dāng)基礎(chǔ)系梁梁底標(biāo)高高于基礎(chǔ)頂面時(shí),應(yīng)避免在基礎(chǔ)系梁與基礎(chǔ)之間形成短柱;當(dāng)基礎(chǔ)系梁距基礎(chǔ)頂面較遠(yuǎn)時(shí),基礎(chǔ)系梁應(yīng)按拉梁層(無樓板的框架樓層)進(jìn)行設(shè)計(jì),并參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算。
2.設(shè)置拉梁的目的是為了獨(dú)立柱基之間的整體性,有效調(diào)整柱基不均勻沉降和減小首層柱的高度。因此,拉梁應(yīng)有一定的剛度,拉梁的截面的高度。1/15~1/20)L,寬度。1/25~1/35)L,其中L為柱間距。拉梁位置除樁基承臺(tái)外宜在靠近首層地面。
框架獨(dú)立柱基的地基及荷載及抗震等級無上述情況時(shí),不一定非要設(shè)基礎(chǔ)系梁或(拉梁)不可;尤其當(dāng)柱距較大時(shí),例如單跨廠房,體育館,影劇院,餐廳,及大型站房等,因?yàn)檫@時(shí)拉梁的截面高度小,跨度大起不了應(yīng)有的整體性作用。
3.注意多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)置拉梁層的問題。
4.當(dāng)同時(shí)存在《抗震規(guī)范》第6.1.11條并且又難以滿足《抗震規(guī)范》5.5.1條的彈性層間位移角限值時(shí),就要求我們采用設(shè)置拉梁層了,這時(shí)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:
①拉梁內(nèi)力的手算(不參加建模,整體計(jì)算)計(jì)算可選以下倆種方法之一:
1)取相連柱軸力F較大者的1/10作為拉梁的軸心受拉或軸心受壓的壓力進(jìn)行承載力計(jì)算。拉梁截面配筋應(yīng)上下相同,各不小于2Φ14,箍筋不少于φ6@200;拉梁截面可取上述第2條規(guī)定的較小值(承托較重隔墻者除外)。
2)以拉梁平衡柱下端彎矩,柱基按中心受壓考慮。拉梁的正彎矩鋼筋全部拉通,支座負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)有1/2拉通。此時(shí)梁的高度宜取上述第2條規(guī)定的較高值。此時(shí)梁的構(gòu)造應(yīng)滿足抗震要求。
當(dāng)拉梁承托隔墻或其他豎向荷載時(shí),則應(yīng)將豎向荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力與上述倆種方法之一計(jì)算所得之內(nèi)力進(jìn)行組合。
②拉梁層作為一樓層參與整體計(jì)算,豎向荷載同2款,但應(yīng)按1款取軸心拉力與整體所得內(nèi)力組合確定拉梁配筋,一,二,三級框架結(jié)構(gòu)的底層柱底截面彎矩設(shè)計(jì)值增大系數(shù)應(yīng)用在首層,不應(yīng)在拉梁以下的底層,否則不安全。
拉梁層的拉梁應(yīng)按框架梁設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)時(shí),拉梁應(yīng)按相應(yīng)抗震等級的框架梁設(shè)置箍筋加密區(qū)。
拉梁層無樓板,在PMCAD交互式建模時(shí),應(yīng)定義樓面房間開洞或定義零厚度樓板;結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)再定義彈性樓板(彈性膜)并采用總剛算法分析。
有填充墻等荷載的拉梁,應(yīng)如實(shí)輸入作用在拉梁上的線荷載或其他荷載,如樓梯立柱的集中荷載等。
設(shè)有拉梁層的框架結(jié)構(gòu),多了一個(gè)拉梁層,宜計(jì)算兩次:第一次,將框架柱嵌固在基礎(chǔ)頂面進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算;第二次,假定拉梁層為地下室,即定義一層地下室后進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算;用SATWE軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)第二次整體計(jì)算時(shí),總體信息中“回填土對地下室約束相對剛度比”可填1,以近似考慮地基土一定程度上的約束;框架梁柱配筋取倆次整體計(jì)算結(jié)果的較大值。
首層樓面以下基礎(chǔ)頂面以上的框架柱,宜取拉梁層以上及以下框架柱縱向受力鋼筋的較大值通長配筋;抗震設(shè)計(jì)時(shí),拉梁以下的框架柱宜全高加密箍筋! 
設(shè)有拉梁層的框架結(jié)構(gòu),之所以要進(jìn)行倆次整體計(jì)算,其原因是:
其一,僅將框架柱嵌固在基礎(chǔ)頂面處進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算,可以使拉梁層頂面以下.基礎(chǔ)頂面以上框架柱的配筋較為合理,但可能會(huì)使拉梁層頂面以上框架柱的配筋不合理,特別是抗震設(shè)計(jì)時(shí),一,二,三級抗震等級的框架結(jié)構(gòu),其底層柱底的彎矩增大系數(shù),在這時(shí)增大的是基礎(chǔ)頂面處的拉梁層柱下端截面的彎矩(《抗震規(guī)范》第6.2.3條),而不是增大拉梁層頂面處的結(jié)構(gòu)底層柱下端截面的彎矩,因而可能會(huì)使結(jié)構(gòu)的底層柱的配筋偏少。(注:底層指無地下室的基礎(chǔ)以上或地下室以上的首層。)
《抗震規(guī)范》第6.2.3條規(guī)定如下:一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層,柱下端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值,應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25和1.15。底層柱縱向鋼筋宜按上下端的不利情況配置。(相應(yīng)第6.2.3條文說明:框架結(jié)構(gòu)的底層柱底過早出現(xiàn)塑性屈服,將影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形能力。底層柱下端乘以彎矩增大系數(shù)是為了避免框架結(jié)構(gòu)柱腳過早屈服。對框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的框架,其主要抗側(cè)力構(gòu)件為抗震墻,對其框架部分的底層柱底,可不作要求。
《混凝土規(guī)范》第11.4.3條規(guī)定如下:考慮地震作用組合的框架結(jié)構(gòu)底層柱下端截面和框支柱的頂層柱上端和底層柱下端截面的彎矩設(shè)計(jì)值,對一、二、三級抗震等級應(yīng)按考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計(jì)值分別乘以系數(shù)1.5、1.25和1.15確定。底層柱縱向鋼筋宜按柱上、下端的不利情況配置。)
其二,僅假定拉梁層為地下室,將框架柱嵌固在地下室頂面,即拉梁層頂面處進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算,這時(shí)結(jié)構(gòu)的底層柱下端截面彎矩增大系數(shù)是增大拉梁層頂面處結(jié)構(gòu)的底層柱下端截面的彎矩,因而可以使拉梁層頂面以上結(jié)構(gòu)底層框架柱的配筋合理,但拉梁層頂面以下,基礎(chǔ)頂面以上框架柱的配筋,及拉梁層拉梁的配筋和結(jié)構(gòu)底層頂部框架梁的配筋就未必合理。
所以,設(shè)置拉梁層的框架結(jié)構(gòu),應(yīng)進(jìn)行倆次結(jié)構(gòu)整體計(jì)算。配筋取倆者中的較大值