基础梁计算问题
基础梁计算问题的商榷
摘要:本文结合实际工程设计工作,考虑基础梁在计算时,不能按弹性地基梁分析内力,规范及大部份文献均有不妥之处,应予修正。
关键词: 基础、梁、设计
基础梁在工程中颇为多见,但其计算方法多不一致,例如墙下基础梁、柱下基础梁(即一般文献中所称的墙下承台梁,柱下承台梁),在一些文献中,视其为不同情况的弹性地基梁进行有关的计算。但这些计算方法是不符合基础梁的实际工作状态的,故此,本文就此问题予以商榷,并提出建议方法,以供设计参考。
一、现有观点
在基础梁的现有计算方法中,较有代表性的是以下两种:
(1)对墙下基础梁,现有观点认为,可视承台梁以上墙体为半无限平面弹性地基,基础梁与墙体(半无限弹性体)共同变形,视基础梁为桩顶荷载作用下的倒置弹性地基梁,按弹性理论求解基础梁的反力,经简化后作为作用在基础梁上的荷载,然后按普通连续梁计算内力。
(2)对柱下条形基础梁,现有观点认为,可视为弹性地基梁计算,即将桩顶反力作为集中力作用在梁上,柱为梁的支座,按普通连续梁分析其内力,桩顶反力按弹性地基架计算确定。
对于以上两种不同情况的基础梁,现有观点在计算过程中,均曾视其为弹性地基梁,所不同者,墙下基础梁视为倒置弹性地基梁,而柱下基础梁则视为弹性地基梁。但应指出的是,现有观点的以上处理方法,是与弹性地基梁的定义不符合的。
二、笔者观点
⑴墙下基础梁
现有观点视基础梁上墙体为半无限弹性地基,基础梁为桩顶荷载作用下的倒置弹性地基梁。此处,问题的症结在于,能否视墙下基础梁为倒置弹性地基梁?笔者认为墙下基础梁不能视为倒置弹性地基梁;其原因如下所述。
①基础梁以上墙体,高度一般在18m(例如8度区)左右,宽度在12m左右,抗弯刚度极大,加之该墙体还承受着相当数量的楼面荷载及墙体自重,故该墙体在桩顶荷载作用下,并不会产生变形,亦谈不到弹性,不符合半无限弹性地基假定条件中关于弹性的假定条件。
②基础梁以上墙体,因每层均有圈梁,故各层墙体间,被圈梁分隔成独立部分,已不存在连续性,整片墙实为砌体与混凝土梁的组合构件,但砖砌体与混凝土梁的弹性模量相差甚大(约10倍),故在受力中,二者是不协同的。因此,墙下基础梁不符合半无限弹性地基关于连续的假定。
③基础梁以上墙体,系由砖砌体与混凝土梁两种构件组成,且砖砌体系弹塑性材料,其弹性模量从一开始,应力与应变就不成比例。而在地震发生时,即使在小 震作用下,根据震害调查,8度区框架,填充墙亦将产生较多裂缝,而中震和大震下,则裂缝更为普遍,即使是框架梁、柱,亦将产生裂缝。此外,砖砌体与框架梁 亦不属各向同性构件,故墙体是不符合半无限弹性地基的假定条件的。
由上述可知,基础梁上墙体,并不符合半无限弹性地基的匀质、连续、弹性假定条件,故墙下基础梁不应视为倒置弹性地基梁进行有关计算。
⑵柱下基础梁
现有观点认为,柱下基础梁可视为弹性地基梁计算,与该观点相应的计算原则有两种:其一是将桩顶反力作为集中力作用在梁上,柱作为梁的支座,桩顶反力按弹性地基梁计算确定,然后按普通连续梁分析内力;其二是视基础梁为弹性地基梁进行分析计算。
按照前者,基础梁受桩顶集中力作用,柱为梁的支座。须知此时,由于桩顶集中力与桩底轴向力平衡,则桩顶集中力并不在基础梁内产生内力,仅底层填充墙在基础 梁内产生较小内力。此外填充于框架梁和框架柱之间的填充墙,系彼此隔离的小面积独立墙片,同时填充墙目前多采用大孔洞免烧砖,故基础梁以上之填充墙是不符 合半无限弹性地基条件的,且因基础梁底部只与回填土接触,并不与地基土接触,只有桩头才与地基土接触。虽然地基土(例如卵石层)在端阻力作用下将产生一些 变形,桩身亦会产生弹性压缩变形,但柱下基础梁并不符合倒置弹性地基梁定义。
而对于后者,由于同样的原因,柱下基础梁亦不能视为正置弹性地基梁。
综上所述可知,问题的要害是应区分弹性地基梁与普通基础梁的界限,因为这是两种不同的概念。弹性地基梁与普通基础梁在两个主要方面存在不同:
A普通基础梁的超静定次数是有限的,弹性地基梁的超静定次数是无限的;
B普通基础梁可略去地基的变形,弹性地基梁由于梁与地基共同变形,故必须考虑地基变形,方能满足变形连续条件
三、结论
(1)对于墙下基础梁,梁上墙体不应视为半无限弹性地基,基础梁不应视为桩顶荷载作用下的倒置弹性地基梁;
(2)对于柱下基础梁,不应视为弹性地基梁
(3)墙下基础梁及柱下基础梁,均应按普通连续
篇2：住宅电气负荷计算中需要系数之确定其它
住宅电气负荷计算中需要系数之确定与其它
目前，我国住宅业蓬勃发展，日新月异。进行住宅电气设计时，对于负荷计算，尤其是其中的需要系数如何确定，每个电气设计人员都不可回避。
需要系数是一个至关重要的数据，直接影响到负荷计算结果。而恰恰就是这个关键系数，在现行电气设计手册中，表述得较为笼统、模糊。如一些手册中推荐，住宅需要系数（K值）选取方法为，“20户以下，取0.6以上；20户~50户，取0.5~0.6；50户~100户，取0.4~0.5；100户以上，取0.4以下”。该方法有以下不足之处：a. 不确定性过强。如95户、200户时，K值分别应为多大？无从得知。b. 可能导致反常结果。例如，按上述方法，95户、100户时K值分别可取0.43、0.4，每户安装功率取6kW，则95户时的Pjs=95?6?0.43=245.1kW；而100户时的Pjs=100?6?0.4=240kW。即95户计算功率反而大于100户计算功率！这显然是不合常规的，而其根源就在于需要系数（K值）的不确定性。
到底如何确定需要系数？能否实现住宅户数与需要系数一一对应？下文将着重解决这一问题，并对负荷计算中的住户安装功率、进户开关选择等问题亦作简单探讨。
2 模拟公式推导
众所周知，建立住宅户数与需要系数之间的数学关系式，实际上只能是推想的模拟公式。下述推导，虽属“经验型”与“数学型”之结合，却较客观地虚拟了实际工程情况，提供了较高的模拟精度，因而必将大大地方便工程设计，值得向大家推荐。
探索模拟公式之前，有三点规律值得注意：a. 户数（N）较少时，需要系数（K）为1；b. 需要系数（K）随着N值增大而逐渐减小，即KN≤KN-1（KN系N所对应的K值）; 而且减小速率先急后缓；c. 每户安装功率P相同时，小户数总计算负荷恒小于大户数总计算负荷，即（N-1）?P?KN-1<N?P?KN，或KN>KN-1?[(N-1)/N]。
基于以上分析，本文认定，户数N≤6时，K0=1；其后，每递增3户，K值作一次调整。调整后之K值，等于调整系数乘以调整前之K值。而调整系数如何选取呢？令N为3的整数倍，且N≥9，则因KN>KN-1?[(N-1)/N]，故有KN-2>KN-3?[(N-3)/(N-2)]; 又根据约定可知，KN-2=KN-1=KN,故有KN>KN-3?[(N-3)/(N-2)]。因（N-1)/N>(N-3)/(N-2),故不妨令KN=KN-3?[(N-1)/N)],亦即调整系数取为(N-1)/N。（注意，KN与下述的Kn意义有所不同）。
举例说明。当N=7、8、9时，K值均相同，且此时K1=K0?（9-1）/9=1?(8/9)=8/9；当N=10、11、12时，K2=K1?（12-1）/12=（8/9）?（11/12）；当N=13、14、15时，K3=K2?（15-1）/15=（8/9）?（11/12）?（14/15）；……；当N=3n+4、3n+5、3n+6（n=1、2、3、4、……）时，
Kn=Kn-1?[(3n+5)/(3n+6)]
=(8/9)?(11/12)?(14/15)?……?[(3n+2)/(3n+3)]?[(3n+5)/(3n+6)]
=2?8?11?14?……?(3n+2)?(3n+5)/[3 ?(n+2)!] （1）
式（1）即为需要系数Kn的模拟计算式（由数学归纳法可证明，此处从略）。它体现了需要系数K与户数N之间的一种内在联系。当然，在实际工程应用中，若直接套用上述公式进行手工计算，则过程极为繁琐；即使是普通电脑运算，至N=500户左右时，也告“结果溢出”。此时，只要巧妙利用Kn/Kn-1=(3n+5)/(3n+6)这一间接关系式，并借助于电脑编程，则诸多麻烦迎刃而解。随后即给出由电脑编程计算出的K值。
3 需要系数的选取
需要系数可参照下表选取。
户 数（N） ≤6 9 12 15 18 21 24 27
需要系数（K） 1 0.89 0.82 0.76 0.72 0.68 0.66 0.63
户 数（N） 30 34 38 42 46 50 54 58
需要系数（K） 0.61 0.58 0.56 0.55 0.52 0.51 0.50 0.49
户 数（N） 62 66 70 74 78 82 90 95
需要系数（K） 0.48 0.47 0.46 0.45 0.45 0.44 0.43 0.42
户 数（N） 100 110 120 130 140 150 160 180
需要系数（K） 0.41 0.40 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.34
户 数（N） 200 220 240 260 280 300 330 360
需要系数（K） 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 0.29 0.28 0.27
户 数（N） 400 450 500 600 700 800 900 1000
需要系数（K） 0.26 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21 0.20 0.19
说明：a. 任意户数的K值均可由程序得知。限于篇幅，上表中仅选取了部分数据（程序中，N≤1200户）。b. 为使负荷计算结果更切合实际，表中的N值系指单台变压器所负担的住宅总户数。例如，某住宅小区共有1000户，拟由两台变压器供电，每台大致承担500户的负荷，则在负荷计算时，宜选取表中N=500、K=0.24这组数据，而不是N=1000、K=0.19。
4 计算需要系数的电脑源程序
4.1 源程序如下：</P><P>
4.2关于源程序的简要说明
a. 程序运行于DOS中文平台下的QBASIC环境；
b. 程序除着重计算K值以外，附带给出总计算功率、视在功率及计算电流等值；所选取变压器仅计及住户负荷;
c. 补偿前COSΦ=0.85; 补偿后COSΦ’=0.92; 变压器负荷率β=0.85;
5 住户安装功率的确定
现代家用电器品种繁多。每户所有电器功率累加起来，一般从几千瓦到几十千瓦不等。但若简单地以此累加值作为每户安装功率，显然是不恰当的。确定住户安装功率时，可遵循两条原则：a. 遵照当地供电部门的相关规定；b. 满足若干年限（如15年）内，该地区大多数（而不是全部）住户最大可能达到的用电高峰需要。例如, 目前深圳地区普通用
户的安装功率一般取4kW~10kW/户，具体值视户型而定，其中尤以取值6kW最为常见。6 住户进户开关的选择
对应于安装功率为4、6、8、10kW，户配电箱的总开关额定电流可分别选择为20A、32A、40A、50A（在此，均指单相值）。当然，此作法与<<民用建筑电气设计规范>>3.3.11.2条存在部分“冲突”。该条规定:“由地区公共低压电网供电的220V照明负荷，线路电流不超过30A时，可用220V单相供电，否则应以220/380V三相四线制供电”。不过，在实际设计工作中，适时“突破”（即优先采用单相而不是三相供电）该条规定已是屡见不鲜，原因如下：
a. 该条规范规定的本意是为了降低三相低压配电系统的不对称度；只要设计时，保证了某个门栋乃至整幢住宅负荷就地三相平衡（不平衡度≤15%）, 则线路单相电流不超过50A时，均以220V单相供电，似仍是可行的。
b. 与住户单相总开关比较，住户三相总开关与分开关之间的整定配合较为不易，即配电灵活性较差；
c. 以三相电表计量单相负荷，结果不够理想；且三相电表及三相开关的成本都显著抬高。
篇3：建筑物面积计算方法
建筑物面积的计算方法
一、计算建筑面积的范围：
⒈单层建筑物无论其高度如何，均按建筑物勒脚以上外墙外围水平面积计算。单层建筑物内如带有部分楼层者，亦应计算建筑面积。高低联跨需分别计算建筑面积时，按高低联跨相邻处高跨柱外边线为分界线。
⒉多层建筑物按分层建筑面积总和计算，每层建筑面积按建筑物勒脚以上外墙外围的水平面积计算。
⒊建筑物外墙为预制挂（壁）板的，按挂（壁）板外墙主墙面间的水平面积计算。
⒋地下室、半地下室、地下车间、仓库、商店、指挥部等及附属建筑物外墙有出入口的（沉降缝为界）建筑物，按其上口外墙（不包括采光井、防潮层及其保护墙）外围水平面积计算。人防通道端头出口部分为楼梯踏步时，按楼梯上口外墙外围水平面积计算。
⒌用深基础做地下架空层，层高超过2.2米，设计包括安装门窗、地面抹灰装饰者，按架空层外墙外围水平面积计算。
⒍坡地建筑物利用吊脚楼做架空层，有维护结构者，按其围护结构外围水平面积计算建筑面积。
⒎建筑物内的门厅、大厅，不论其高度如何，均按一层计算建筑面积，门厅、大厅内回廊部分按其水平投影计算建筑面积。
⒏图书室的书库，有书架层的按书架层计算建筑面积，无书架层的按自然层计算建筑面积。
⒐电梯井，提物井、垃圾道、管道井、附墙烟囱等均按建筑物自然层计算建筑面积。
⒑舞台灯光控制室，按围护结构外围水平面积乘以实际层数计算建筑面积。
⒒建筑物内的技术层、层高超过2.2米的，按技术层外围水平面积计算建筑面积。技术层高虽不超过2.2米，但从中分隔出来作为办公室、仓库等，应按分隔出来的使用部分外围水平面积计算建筑面积。
⒓有柱雨罩，按柱外围水平面积计算建筑面积；独立柱的雨罩，按顶盖的水平投影面积的一半计算建筑面积。
⒔有柱的车棚、货棚、站台等，按柱外围水平面积计算建筑面积；单排柱的独立车棚、货棚、站台等，按顶盖的水平投影面积的一半计算建筑面积。
⒕突出屋面的有围护结构的楼梯间、水箱间、电梯机房等，按围护结构外围水平面积计算建筑面积。
⒖突出墙面的门斗、眺望间，按围护结构外围水平面积计算建筑面积。
⒗封闭式阳台、挑廊按其水平投影面积计算建筑面积。挑阳台按其水平投影面积的一半计算建筑面积。凹阳台按其阳台净空面积（包括阳台栏板）的一半计算建筑面积。
⒘建筑物外有顶盖和柱的走廊、檐廊，按柱的外边线水平面积计算建筑面积；无柱的走廊、檐廊，按其投影面积的一半计算建筑面积。
⒙两个建筑物间有围护结构的架空通廊，按通廊的投影面积的计算建筑面积；没有围护结构的架空通廊，按其的投影面积的一半计算建筑面积。
⒚建筑物内无楼梯，设室外楼梯（包括疏散梯）的，其室外楼梯按每层水平投影面积计算建筑面积；室内有楼梯并设室外楼梯（包括疏散梯）的，其室外楼梯按每层水平投影面积的一半计算建筑面积。
⒛各种变形缝、沉降缝，宽在30厘米以内的抗震缝，均分层计算建筑面积，高低联跨时，其面积并入低跨建筑物面积计算。
二、不计算建筑面积的范围：
⒈突出墙面的构件、艺术装饰以及挂（壁）板突出的艺术装饰线，如柱、垛、勒脚、台阶、无柱雨罩等。
⒉检修消防等用的室外爬梯、宽度在60厘米以内的钢梯。
⒊穿过建筑物的通道、住宅的首层平台（不包括挑平台）、层高在2.2米以内的设备层。
⒋深基础架空层仅预留门窗洞口，不做地面装饰的。
⒌没有围护结构的屋顶水箱间、舞台及后台悬挂幕布、布景的天桥、挑台。
⒍单层建筑物内分隔的操作间、控制室、仪表间等单层房间。
⒎地下人防干、支线，人防通道，人防通道端头为竖向爬梯设置的安全出入口。
⒏宽在30厘米以上的抗震缝，有伸缩缝的靠墙烟囱，构筑物，如独立烟囱、烟道。油罐水塔、贮油（水）池、贮仓、圆库等。
⒐建筑物内外的操作平台、上料及利用建筑物的空间安置箱、罐的平台。
篇4：停车位计算公式
停车位的计算公式
停车位计算公式：总停车位数＝总户数*0.4
395（户数）*0.4＝158
其中：地下停车位数＝总停车位数*0.45
158*0.45＝71
地上停车位数＝总停车位数*0.55
158*0.55＝87
地下车库面积＝地下停车位数*35平方米/个
71*35＝2485平方米
公建停车位＝公建建筑面积/100*0.45
10649/100*0.45=48
篇5：房地产建筑成本(按建筑平方米计算)
房地产建筑成本（按建筑平方米计算）
1、桩基工程：70~100元/平方米;
2、钢筋：40~75KG/平方米(多层含量较低、高层含量较高)，合160~300元/平方米;
3、砼：0.3~0.5立方/平方米(多层含量较低、高层含量较高)，合100~165元/平方米;
4、砌体工程：60~120元/平方米(多层含量较高、高层含量较低);
5、抹灰工程：25~40元/平方米;
6、外墙工程(包括保温)：50~100元/平方米(以一般涂料为标准，如为石材或幕墙，则可能高达300~1000元/平方米;
7、室内水电安装工程(含消防)：60~120元/平方米(按小区档次，多层略低一些);
8、屋面工程：15~30元/平方米(多层含量较高、高层含量较低);
9、门窗工程(不含进户门)：每平方米建筑面积门窗面积约为0.25~0.5平方米(与设计及是否高档很大关系,高档的比例较大),造价90~300元/平方米，一般为90~150元/平方米，如采用高档铝合金门窗，则可能达到300元/平方米;
10、土方、进户门、烟道及公共部位装饰工程：30~150元/平方米(与小区档次高低关系很大，档次越高，造价越高);
11、地下室(如有)：增加造价40~100元/平方米(多层含量较高、高层含量较低);
12、电梯工程(如有)：40~200元/平方米，与电梯的档次、电梯设置的多少及楼层的多少有很大关系，一般工程约为100元/平方米;
13、人工费：130~200元/平方米;
14、室外配套工程：30~300元/平方米，一般约为70~100元/平方米;
15、模板、支撑、脚手架工程(成本)：70~150元/平方米;
16、塔吊、人货电梯、升降机等各型施工机械等(约为总造价的5~8%：约60~90元/平方米;
17、临时设施(生活区、办公区、仓库、道路、现场其它临时设施(水、电、排污、形象、生产厂棚与其它生产用房)：30~50元/平方米;
18、检测、试验、手续、交通、交际等费用：10~30元/平方米;
19、承包商管理费、资料、劳保、利润等各种费用(约为10%)：以上各项之和*10%=90~180元/平方米;
20、上交国家各种税费(总造价3.3~3.5%):33~70元/平方米，高档的可能高达100元/平方米。
以上没有算精装修，一般造价约为1000~2000元/平方米，高档小区可达3500元以上。精装修造价一般为500~1500元/平方米，这要看档次高低，也有300元/平方米简装修，更有3000~10000元/平方米超高档装修(拎包入住)。
21、设计费(含前期设计概念期间费用)：15~100元/平方米;
22、监理费：3~30元/平方米;
23、土地费：一般二线城市市区(老郊区地带)为70~100万/亩，容积率一般为1.0~2.0，故折算房价为：525~1500元/平方米，市区中心地带一般为200 万元/亩，折算房价为：1500~3000元/平方米，核心区域可达300万元/亩以上，单方土地造价更高;一线城市甚至有高达20000元/平方米以上的土地单方造价; 三线城市、县城等土地单方造价较低，一般为100~500元/平方米，也有高达2000元/平方米以上的情况;
24、土地税费与前期费，一般为土地费的15%左右，二线城市一般为100~500元/平方米，各地标准都不一样。
结论：基本建设费是固定的，即使是不收土地款的动迁房，以国家最低标准承建，造价也难以少于1000元/平方米。实际上，多层普通商品房，建安成本大约在1200元/平方米左右，小高层与高层普通商品房，建安成本大约在1500~1800元/平方米左右，档次越高，造价越高。
（因各地区情况不同，成本造价不可能每个地区都一样，不可以按该文数据大做文章胡言乱语。以上只能作为工程人员参考。）
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