结构设计基础知识

构设计从零开始 一直走过来的路

1.关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题：

(1).阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，干脆砍了。可砍成直角或斜角。 (2).如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋，谁见过独立基础加辐射筋

的？当然加了也无坏处。

(3).如果甲方及老板不是太可恶的话，可将悬挑板的单向板的分布钢筋改为直径12的，别小看

这一改，一个工程省个3、2万不成问题。 2.关于箱、筏基础底板的挑板问题：

1).从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不

会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约。 (2).出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑

板就可能采用天然地基。必要时可加较大跨度的周圈窗井。 (3).能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜。

(4).窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。

当然此问题并不绝对，当有数层地下室，窗井横隔墙较密，且横隔墙能与内部墙体连通时，可

灵活考虑。 (5).当地下水位很高，出基础挑板，有利于解决抗浮问题。

(6).从建筑角度讲，取消挑板，可方便柔性防水做法。当为多层建筑时，结构也可谦让一下建筑。 3.关于箍筋在梁配筋中的比例问题(约10~20%)：

例如一8米跨梁，截面为400X600，配筋：上6根25，截断1/3，下5根25，箍筋：8@100/200(4),1000

范围内加密。纵筋总量：3.85*9*8=281kg,箍筋：0.395*3.5*50=69,箍筋/纵筋=1/4, 如果双肢箍仅

为1/8，箍筋相对纵筋来讲所占比例较小，故不必在箍筋上抠门。且不说要强剪弱弯。已经是构

造配箍除外。 4.关于梁、板的计算跨度：

一般的手册或教科书上所讲的计算跨度，如净跨的1.1倍等，这些规定和概念仅适用于常规的

结构设计，在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线

上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚

大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋，

取二者大值配筋。（借用台阶式独立基础变截面处的概念）柱子也可认为是超大截面梁，所以梁

配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才有问题。 5.纵筋搭接长度为若干倍钢筋直径d，一般情况下，d取钢筋直径的较小值，这是有个前提，即

大直径钢筋强度并未充分利用。否则应取钢筋直径的较大值。如框架结构顶层的柱子纵筋有时比下层大，d应取较大的钢筋直径，甚至纵筋应向下延伸一层。其实，两根钢筋放一起，用铁

丝捆一下，能起多大用，还消弱了钢筋与混凝土的握裹力。所以，钢筋如有可能尽量采用机械

连接或焊接。

6.钢筋锚固长度为若干倍钢筋直径d，这是在钢筋强度被充分利用的前提下的要求，在钢筋强度

未被充分利用时，如梁上小挑沿纵筋，剪力墙的水平筋端部等，锚固长度可折减。如剪力墙的

水平筋端部仅要求有10d的直钩即可。 7.柱子造价在框架结构中是很小的，而在抗震时起的作用是决定性的。经实验，考虑空间作用

时，柱子纵筋加大至计算值的2.5倍左右才可保证塑性铰不出现在柱子上。可不按计算配筋，

大幅度增加纵筋，同时增大箍筋。 8.抗震缝应加大，经统计，按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞。故应增大抗震

缝间距。

9.锚固?搭接？：例如，中柱节点处，框架梁下纵筋锚入柱内LAE，其搭接长度：2*LAE-柱宽，

如钢筋直径25，LAE=40D，柱宽500，2*25*40-500=1500，既其搭接长度，已经达到了1500，

远大于1.2*LAE=1200。而柱变断面，如上下柱断面相差50，上柱锚入下柱40D，此处按锚固

还时搭接？ 10. 关于回弹再压缩：

基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以

弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，如独立基础，回弹可以忽

略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计

算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉

降的原因之一。

11. 柱下条基一般认为在刚度较大，柱子轴力和跨度相差不大时，可按倒楼盖计算。实际大部

分都可以按倒楼盖计算。即采用修正倒楼盖。先按平均反力计算连续梁，然后将求得的支座反

力与柱子轴力相平衡，将差值的正值加到柱两边的1/3梁上，负值加在梁跨中1/3，相对来讲，

跨中1/3的压应力较小。可能要修正多次，直到支座反力与柱子轴力接近平衡。

12. 主梁有次梁处加附加筋：一般应优先加箍筋，附加箍筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范

围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上，象板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但不应绝

对。规范说的清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。

也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁

下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截

面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，

如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主

次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。总的原则，当主梁上次梁开裂后，从次梁的

受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。

梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力处自然满足。主次深

梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时，也可满足。话又说回来，也不差几根箍筋。但有时画图

想偷懒时可用此与老总狡辩。 ㈦ 结构设计中哪些构件和哪些部位适合直接静力手算，哪些部位必须准确电算。 △适合手算的：现浇混凝土板配筋、以承受竖向荷载为主的梁（一般放大系数取1.2~1.5）、柱的构造配筋率控制和截面确定、地下结构的构件埋深较深而不考虑地震时（如地下室的外墙，

附壁柱，各类基础）

△适合电算的：钢结构工程、柱的内力组合、上部结构的地震作用

各类基础的实用简化算法

☆单独柱基及柱基间拉梁

㈠单独柱基尺寸初估的实用经验算法

⑴单独柱基底板尺寸初估的简化经验算法

△单独柱基底板尺寸=

△柱基底的内力标准值：设计假定基础和拉梁的分工非常清楚，基础承担柱基底的轴力，拉

梁承担柱基底弯矩，所以柱基底的内力标准值就简化为轴力。

△此轴力可以通过电算得到精确值（特别要注意的是电算给出的是设计值，确定柱基底面积

时一定要用标准值，而非设计值；标准值=设计值/1.26）；也可以通过经验手算得到大概值：

地上每层荷载近似按13~15kN/㎡ 地下每层荷载近似按22~25kN/㎡，此法比较保守，用

于初估。

△修正后的地基承载力特征值，用公式

f =f +η γ（b-3）+η γ （d-0.5）

△这个修正实质上是提高了原始的地基承载力

△特别需要注意的是：f 规范称为地基承载力特征值，实质上是一个标准值，经过修正后的f 依

然是标准值

⑵单独柱基高度的经验确定

△柱基的高度要满足受冲切承载力的要求

△在单独柱基工程中，基础的混凝土强度一般为C30。

△工程中持力层土质较好时，修正后的地基承载力特征值一般在180 ~250kPa之间

△杂填土的地基承载力经验为80kPa

㈡单独柱基底板配筋的简化算法

第一步，基底内力不需要进行轴力N，弯矩M,剪力V的最不利组合，直接用竖向荷载产生的轴

力N控制弯矩内力计算；

因为独基设计中要设置拉梁，弯矩M，剪力V产生的内力都让拉梁来承担

第二步，设计中采用简化公式来计算板底配筋，误差亦不会太大。 M =N/10(0.775L-a) M =N/10(0.775B-b) 当柱间跨度过大时，柱间未设置拉梁或设置了拉梁，但不考虑拉梁平衡柱底弯矩时，此时柱基

设计要考虑偏心受压。当有偏心受压的正方形柱基时，在两边缘压力不超过1:4仍然可以采用

上式，但要用N =(0.8p +0.2p )A代替上式中的N采用，其中，A=L×B为正方形柱基面积。

㈢单独柱基间拉梁的实用简化设计

⑴拉梁设置的部位

△拉梁的设置部位，推荐在柱基上部或柱子底部为好。

△除非刚好拉梁下皮在柱基上皮，否则拉梁下皮和柱基上皮之间必然形成一段短柱，这段短柱

切记要箍筋加密或采取其他加强措施。

⑵拉梁的截面尺寸

△一般经验认为，当两个柱基间的夸大大于8m时，设置拉梁就没有必要了。

△拉梁的截面高度应大于L/15~L/20，截面宽度为高度的一半

⑶拉梁的配筋

△单独柱基的拉梁是要考虑抗震的，因此拉梁的构造要满足抗震要求，尤其是在梁端箍筋应该

设加密区，箍筋间距至少为100.（因为拉梁的截面刚度比柱子小，塑性铰不会出现在柱底而是

出现在拉梁端部，因此拉梁端部塑性铰区域要设加密区）

△基础地梁或柱间条基中基础梁，则不设箍筋加密区（因为它们的截面尺寸很大，刚度也就比柱子大，塑性铰不会出现在它们的端部，而是出现在柱底）

△拉梁主筋配筋率在不考虑承托竖向荷载时，一般在1%~1.6%左右；8m跨度，300mm×550mm

的拉梁，上下铁一般在4~6个HRB400的25或22。，配箍一般为φ8~φ10@100(200)

拉梁主筋的近似简化算法：

A =M/(γ f h ) γ 一般对于梁近似取为0.875，对板近似取为0.9

M为拉梁需平衡的的柱底弯矩与承托在拉梁上的竖向荷载产生的弯矩的组合设计值 ☆条形基础

△条形基础可以分为三类：墙下条形基础、柱间条形基础、混凝土墙-柱下混合条形基础（一般

用于框架剪力墙结构）

⑴墙下条形基础

△验算底板根部截面抗剪承载力、确定底板根部厚度是条形基础设计的要点

△单独柱基时接近方形的双向受力构件，需要验算冲切力；条形基础是单向受力的长条形构件，

需要验算剪切力。

△条形基础底板宽度=

△墙下条基的基础底板中不需要设置暗地梁

△基础底板根部厚度的手算确定：

①精确计算：底板根部厚度，由素混凝土截面抗剪控制 V≤0.7×β ×f ×b×h

②经验估计：取条基（净）半宽的1/6~1/4

△墙下条基配筋的简化算法：配筋主要考虑受弯的影响

弯矩最大的截面即条基底板的根部截面的弯矩起控制作用：M=p a /2(其a为净挑跨度)

求出弯矩以后，可以由以下公式求得配筋 A =M/(0.9f h )

地规中规定，每延米分布钢筋的面积不小于受力钢筋面积的1/10

△当条基基宽大于等于2500mm时，为了节省，受力钢筋长度一般取宽度的0.9倍，交错布置，

单独基础也有此要求。

⑵柱间条形基础

△柱间条基底板根部厚度、底板配筋 都与墙下条基计算方法相同

△柱间条基内基础梁的尺寸确定：基础梁的宽度为 柱宽+2×50；高度一般由基础梁抗剪公式控

制，当基础梁有悬挑时，两个控制截面一个是外挑跨度根部截面，一个是柱间跨度内支座处的

截面，哪个截面承受剪力大，取大剪力控制该截面高度。

V=max{q×L/2，q×a} V=0.25f bh △柱间条基内基础梁配筋的简化算法