浅谈门式刚架结构平房粮仓柱脚及基础设计实例与要点
带吊车门式刚架钢结构厂房设计要点浅析
带吊车门式刚架钢结构厂房设计要点浅析[摘要]结合工程实例，针对带吊车门式刚架结构厂房的设计，从相关规范的要求出发，分析了结构计算、钢柱基础、水平支撑和柱间支撑等支撑系统的设置、重要节点、隅撑、檩条和墙梁等设计要点，为类似厂房的设计提供借鉴与参考。
[关键词] 门式刚架；柱间支撑；水平支撑；刚性系杆；长细比；钢柱基础1引言门式刚架结构自上世纪80年代由国外引进我国后，尤其在1998年《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的正式发布后，在我国各地、各个行业均得到了广泛应用。
本文结合实际的工程实例，对带吊车的门式刚架结构设计中的要点进行了归纳分析。
2 工程概况山东潍坊某民营企业投资的100万吨/年凝析油生产化工原料项目，位于山东潍坊滨海经济开发区临港工业园南区，其全厂性仓库主要用于存储工厂生产和维护所用的机电设备、钢材、化工设备等，生产类别为丁类，建筑耐火等级为二级。
仓库主体为单层双跨双坡门式刚架钢结构，仓库长97.5米、宽48米，单坡跨度为24米，刚架柱距7.5米，跨中设中柱，檐口高度12.3米、牛腿面高度7.3米，每跨内均设20/5吨的桥式吊车一台，屋面坡度i=0.07。
地面上1米以下的外墙为砖砌体结构，其余屋面和墙面均为保温夹芯钢板围护结构。
本工程的抗震类别为丙类，抗震设防烈度为7度，工程场地土类别为Ⅲ类，主体结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，结构重要性系数为1.0，抗震等级为三级。
3结构计算全厂性仓库为带吊车工业厂房，吊车起重量Q=20t，柱高在13米以内，刚架柱、梁为H形等截面、梁为I形变截面，柱脚为刚接。
在设计指标的控制上，鉴于本厂房吊车起重量大、厂房高大的特点，设计中主要采用《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010，简称《抗震规范》）、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003，简称《钢规》），以利于整体结构的安全。
3.1刚架主体结构的计算刚架主体结构即刚架柱、梁采用PKPM的STS模块进行平面建模、平面导荷。
门式刚架梁柱分析设计实例
门式刚架梁柱分析设计实例：图1所示单跨门式刚架，柱为楔形柱，梁为等截面梁，截面尺寸及刚架几何尺寸如图所示，材料为Q235B.F 。
已知楔形柱大头截面的内力： M 1=198.3KN.m ，N 1=64.5kN ，V 1=27.3kN ；柱小头截面内力：N 0=85.8kN ，V 0=31.6kN 。
试验算该刚架柱的整体稳定是否满足设计要求。
图1 刚架几何尺寸及梁柱截面尺寸（a ）刚架几何尺寸；（b ）梁、柱大头截面尺寸；（c ）柱小头截面尺寸[解]：（1）计算截面几何特性：刚架梁及楔形柱大头、小头截面的毛截面几何特性计算结果见表1-1刚架梁、柱毛截面几何特性 （2）楔形柱腹板的有效宽度计算 ① 大头截面：腹板边缘的最大应力23461/8.1566800105.641040375300103.198mm N =⨯+⨯⨯⨯=σ 23462/9.1376800105.641040375300103.198mm N -=⨯+⨯⨯⨯-=σ 腹板边缘正应力比值879.08.1569.13712-=-==σσβ 腹板在正应力作用下的凸曲系数()()()βββσ++-++=11112.011622k()()()879.01879.01112.0879.011622-+++-==21与板件受弯、受压有关的系数 )/(2351.28/1σγλσρR ww k t h =66.0)8.156087.1/(235211.286/600=⨯⨯⨯=≤0.8大头截面腹板全部有效。
②小头截面： 腹板压应力 2100/6.17488085800mm N A N ===σ ,1=β 0.4202162=++=σk24.0)6.17087.1/(23541.286/280=⨯⨯⨯=ρλ< 0. 8, ρ=1,故小头截面腹板全截面有效。
⑶楔形柱的计算长度柱的线刚度 5479773681040375411=⨯==h I K e 梁的线刚度 170656.118291210403752402=⨯⨯⨯==s I K b ψK 2/K 1=17065/54797=0.3119.010407351077334410=⨯⨯=c c I I查表得柱的计算长度系数γμ=1.22柱平面内的计算长度γμ=ox l h=1.22×7368=8986mm柱平面外的计算长度根据柱间支撑的布置情况取其几何高度的一半mm l oy 3684=⑷楔形柱的强度计算柱腹板上不设加劲肋，k τ =5.34,偏于安全地按最大宽度计算17.134.5376/600/23537/=⨯==yww w f k t h τλ腹板屈曲后抗剪强度设计值2/4.95125)]8.017.1(64.01[)]8.0(64.01[mm N f f v w v =⨯-⨯-=--='λ柱腹板抗剪承载力设计值kN f t h V v w w d 4.343104.9566003=⨯⨯⨯='=-V 1=27.3kN < 0.5V d366611110680010311.15.641021510311.1/⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=-e e e N eA NW M M=269.4kN.m M=198.3kN.m < N e M柱大头截面强度无问题，小头截面积虽小，但弯矩为零，强度也无问题。
某大跨度门式刚架轻型钢结构仓库设计分析
某大跨度门式刚架轻型钢结构仓库设计分析随着建筑技术的不断发展，轻型钢结构已经成为现代建筑中最为流行的设计方法之一。
其具有施工速度快，工程周期短，使用寿命长等优点，无论是在住宅、商业还是工业领域都有广泛的应用。
而在这其中，某大跨度门式刚架轻型钢结构仓库设计，则是一种非常典型的应用案例。
本文将以此为基础，就该仓库的具体设计和相关分析进行讲述。
一、建筑结构设计1.建筑结构形式该仓库采用的是门式刚架结构形式，主要原因在于大跨度空间要求跨度较大、除轨设备配合作业的需要等。
门式刚架一般采用钢材制作而成，不仅能承受比较大的荷载，还具有比较高的热膨胀系数和耐火性，能有效保障仓库的防火安全。
2.建筑结构构件门式刚架结构由顶梁、底梁、肋板和立柱等多个构件组成，其中最主要的构件是立柱和横梁。
这些构件之间通过连接件连接，形成一个相对稳定的空间架构。
同时，门式刚架结构还采用了悬臂梁支撑结构，使结构更加牢固。
3.建筑结构分析根据实际需要，该仓库的跨度设计为40米，高度17米，建筑面积4680平方米。
因此，在门式刚架结构的设计中，对每一个构件的尺寸、材质、连接方式和稳定性等方面都有非常严格的要求。
经过多次模拟分析和计算，最终确定了门式刚架结构各构件的具体尺寸。
二、建筑材料选择1.钢材钢材作为门式刚架结构的主要构件材料，需要具有高强度和较好的韧性，才能够满足各方面的要求。
一般来说，建筑中所使用的钢材有Q235和Q345两种，其中Q345钢材的强度和韧性都比Q235更为出色。
因此，在本次的设计中，Q345钢材被作为门式刚架结构的主要材料。
2.夹芯板夹芯板是现代建筑中常用的隔热和保温材料，因其具有重量轻、寿命长、隔音效果好等优点而备受关注。
夹芯板内部为聚苯乙烯泡沫，外部则为彩钢板覆盖，可有效防止建筑物内部产生冷应力。
因此，在设计中，我们选用了夹芯板作为主要的隔热和保温材料。
三、建筑施工流程建筑施工流程对于保障建筑质量、保证施工进度有着非常重要的作用。
浅谈门式刚架结构平房粮仓柱脚及基础设计实例与要点
浅谈门式刚架结构平房粮仓柱脚及基础设计实例与要点摘要：门式刚架结构形式的平房粮仓具备投资省、施工周期短、适应性强等优点，因而被大量应用于新建、改建的项目中。
门式刚架平房粮仓与普通门式刚架房屋相比较，前者的刚架结构要承受由堆粮产生的较大侧推力，在此工况下，其柱脚及基础设计也与普通情况有较大的区别。
本文结合实例提供一种设计方法，并将其中的要点与各位同行分享。
关键词：门式刚架，平房粮仓，抗剪键，配筋地坪Heel&Foundation Design examples and KeyPoints ofPortal FramestructureBungalow BarnFu Ruijun(Beijing Biotechina Environment Co., Ltd, Beijing 100083, China)Abstract:The portal frame structure bungalow barn has the advantages of investment saving, short construction period, strong adaptability, so it is widely used in construction, renovation project. Portal frame bungalow barn and common portal frame building are compared, the former rigid frame structure to withstand greater thrust produced by grain piles, under this condition, the column pedestaland foundation design also has the big difference with the ordinary circumstances. This paper provides a design method, and the key points to share with colleagues.Key words:portal frame;bungalow barn;shear key;reinforced ground1 前言平房粮仓按其结构形式的不同, 可分为折线形屋架平房仓、门式刚架平房仓、拱板平房仓等。
门式刚架结构设计浅析
门式刚架结构设计浅析摘要：门式刚架由于钢材的强度高，延性和韧性良好，在构造合适、布置合理的情况下，具有良好的抗震能力。
轻型门式刚架是梁柱采用刚性连接的单层钢结构，其具有结构简单、自重轻、受力合理、施工方便和便于工厂标准化的加工制作等特点，广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
因此设计时应综合考虑各种影响因素，才能保证厂房的正常使用。
关键词：钢结构；门式刚架；结构设计1 门式刚架结构形式钢架结构系指工业与民用建筑在建筑物主要承重横向排架体系中，柱与横梁或柱与屋架连接节点部分或全部采用刚接连接的一种结构形式。
门式刚架具有多种结构类型，最常见的有单跨、双跨和多跨几种，根据坡脊数的数量来划分，可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。
屋面坡度宜取1/8～1/20。
单脊双坡多跨刚架，在没有支柱设计的房屋建筑中比较常见，如果刚架柱高度有限且负荷要求不高时，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。
门式刚架结构中，其柱脚一般常用铰接设计，当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，可将柱脚设计成刚接。
2 结构布置2.1 柱网布置柱网布置要满足建筑要求，应考虑与采光、通风和外围结构形式等相协调。
工业厂房要满足工艺要求，柱的布置应与车间内的设备（机械、工业炉、起重及运输设备等）相协调，要适应厂房扩建和工艺设备更新的要求。
为保证厂房的横向刚度，有利于吊车运行，便于设计计算，尽量布置在一条横向轴线上。
为便于制造、安装、应尽量采用统一柱距，以减少结构构件的种类。
门式刚架的单跨跨度宜为12m~48m，如果边柱宽度不均等，要向外侧对齐。
门式刚架之间的距离也要根据钢架跨度、负荷大小来合理确定，通常有三种距离可选择：即6m、7.5m、9m。
2.2 支撑的布置就整体而言，支撑的主要作用是：保证结构构件的稳定与正常工作；增强结构的整体稳定性和空间刚度；把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要承重构件；保证在施工安装阶段结构构件的稳定。
浅谈大柱距门式刚架厂房的结构设计
Ｏ引言 ．
２ ．刚架计算 ： ．３ ４ 首先应计算 无中间柱 的横 向刚架 。计算 时 ． 将两
端边柱柱底设 为铰接 ， 柱顶 与钢梁 刚性 连接 ． 刚架 的托梁处设 置成双 向弹性约束 ， 计算 弹性约束 刚度时 ， 假定 托梁截 面尺寸 ， 先 计算 恒 向、 竖 向弹性约束 的刚度 ， 待纵 向托梁计算 完成时 ． 托梁 的实 际截面尺 将 寸代入重新验算 。 同时 ， 记录刚架传给弹性约束 的各种工况 的荷载 （ 包 括恒荷载 、 活荷载 、 左风荷载 、 右风荷载等 ） 。 然后计算纵 向托梁 。 计算时 ， 向托梁按简支梁考虑 ． 纵 将横 向刚架 传给弹性约束 的各种工况 的荷载加至纵 向托梁 的相应 位置 ． 此处托粱 的平面外有效支撑长度应取横 向刚架 间距 。计算完 成后 ． 将托梁截面 尺寸算得 的恒竖 向弹性 约束 的刚度 代人无 中间柱 的横 向刚架模型进 行验算 。同时 ． 记录托梁支座处 的各种工况荷载 最后计算有 中间柱 的横 向刚架 。计算时 ． 两端边柱柱底设为铰 将 接， 中间柱柱脚可设为铰接 ， 也可根据实 际需要做 成十字柱 ． 设成单 向 或双 向刚接 。 将纵 向托梁支座 的各种工况荷载加 至有 中间横 向刚架 的 中间柱柱顶 ， 中柱水平荷载应考虑无 中间柱 的横 向刚架通过托梁及纵
２１ 年第 １期 ０１ ５
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浅谈大柱距门式刚架厂房的结构设计
许佳伟 陈国平 （ 博思格建筑钢结构＜ 广州＞ 有限公 司 广 东 广州 ５０３ ） １ ５ ０
【 要】 摘 对大柱距 门式 刚架厂房的几种设计 方案进行 了分析 总结， 并结合理论和 实例分析 对这 类厂房 结构设计进行 了简单探讨 。 【 关键词】 门式刚 架厂房； 大柱距； 向托 梁； 大柱距 门式刚架厂房 的结构 ． 纵 设 计
浅谈门式刚架结构房屋的设计
浅谈门式刚架结构房屋的设计杨浩连云港市建筑设计研究院有限责任公司钢结构具有强度高自重轻、施工速度快、基础费用省、工业化程度高的特点。
其中门式刚架结构更具有造型美观、钢材用量少、造价较低等优势，近几年来发展较快。
经过一段时间的设计实践和学习，基本掌握了该类房屋的设计方法。
一、荷载的取值1、活载：依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）（以下简称《规程》）对于屋面，活荷载取值0.5KN/M²，对于受荷水平投影面积大于60M²的刚架构件，屋面竖向均布活荷载可取不小于0.3KN/M²。
刚架的受荷面积一般均大于60M²，而檩条肯定是无法满足的，一般檩条间距1.5M再乘以开间6～9M，小于60M²，所以计算檩条时必须采用0.5KN/M²的均布活荷载。
2、恒载：根据实际计算，越准确越好如果采用彩钢夹芯板约0.12—0.15KN/M²；檩条0.05—0.08KN/M²（以C180*70*20*2.5，1.5M间距为参考）如果有保温层及吊顶另算。
二、跨度及梁柱截面厂房跨度通常由生产工艺流程和使用功能决定。
一般情况下，当柱高和荷载一定时，适当增加跨度，刚架的用钢量增加不太明显，但是基础造价低，增加建筑面积，综合效益较好。
有资料的数据如下：檐高6M，柱距7.5M，荷载情况相同时，跨度18—30M之间的刚架单位用钢量（Q235—B）为18—28Kg/M²，跨度21—48M之间时单位用钢量为25—40Kg/M²；而在檐高12M，跨度>48M时宜采用多跨（中间设摇摆柱）其用钢量此单跨省1/6左右。
截面选择：根据经验，梁跨中截面高度取跨度的1/40，梁柱节点处取跨度的1/30，无吊车时柱为变截面，上端与梁端相同，下端的截面高度根据跨度一般不小于300。
有吊车时，柱为等截面柱，且柱脚必须做成刚结。
门式刚架设计要点
门式刚架设计要点门式钢架设计要点轻型门式刚架房屋结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。
近十多年来得到迅速的发展，目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。
单层轻型门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢（等截面或变截面）、热轧H形钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（槽形、Z形等）做檩条、墙梁；以压型金属板（压型钢板、压型铝板）做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。
在目前的工程实践中，门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件，单跨刚架的梁柱节点采用刚接，多跨者大多刚接和铰接并用；柱脚可与基础刚接或铰接；围护结构多采用压型钢板；保温隔热材料多采用玻璃棉。
1 单层轻型门式刚架结构的特点和设计中的注意事项1.1 单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有以下特点：(1)质量轻围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻。
根据国内工程实例统计，单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2 ，在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。
由于结构质量轻，相应地基础可以做得较小，地基处理费用也较低。
同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。
但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。
(2)工业化程度高，施工周期短门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，安装迅速。
(3)综合经济效益高门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短；原材料种类单一；构件采用先进自动化设备制造；运输方便等。
所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。
门式刚架结构设计_例题
门式刚架结构设计1 设计资料单跨双坡门式刚架轻钢厂房长度60m ，柱距6m ，刚架跨度24m ，屋面坡度为1：10。
刚架柱在柱高一半处设有侧向支撑。
屋面采用双层压型钢板复合保温板，屋面檩条间距为3m，在每根檩条位置处都有隅撑与梁下翼缘相连。
柱脚采用铰接柱脚。
梁柱节点连接采用高强度螺栓连接(摩擦型)，材质采用Q235B。
截面：梁为焊接等截面梁:H ‐600×300×8×12 翼缘为轧制边柱为焊接工字形截面(变截面) H ‐(600‐300)×300×8×12 翼缘为轧制边 荷载条件(标准值)：雪荷载：0.402m kN 基本风压：0.652m kN 积灰荷载：0.32m kN 屋面活荷载：0.502m kN双层压型钢板复合保温板：0.202m kN 檩条及支撑重：0.152m kN轻质墙面(包括墙骨架等)：0.202m kN 。
图1 刚架简图2 荷载计算(1) 恒载刚架梁：双层压型钢板复合保温板：0.20×6=1.2 m kN檩条及支撑重：0.15×6=0.9 m kN梁自重： 0.92m kN合计：刚架梁上荷载：3.02 m kN柱：轻质墙面(包括墙骨架等)：0.20×6=1.2 m kN自重(取柱中间截面计算)：0.828m kN合计：2.028 m kN(2) 活荷载屋面活荷载标准值为0.502m kN ，刚架受荷面积为24×6=1442m ＞602m ，所以屋面活荷载标准值取为0.302m kN (规程3.2.2条) 。
雪荷载为0.402m kN ，计算时取屋面活荷载和雪荷载中的较大值，即取0.402m kN 计算。
屋面活荷载和雪荷载中的较大值：0.4×6=2.4 m kN积灰荷载：0.3×6=1.8 m kN(3) 风荷载风荷载体型系数s μ按《门规》封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用，体系系数图2风荷载体型系数见图2 。
轻钢门式刚架结构的设计要点
轻钢门式刚架结构的设计要点摘要：轻型钢门式钢架结构在建筑物的设计和规划中具有广泛的应用。
因为这种结构设计具有其他结构设计无法比拟的强大优势。
为了加强这种结构设计的优点,保证这种钢结构的质量,必须分析钢结构设计的要点,掌握基本设计模式,进一步发展轻型钢门结构。
近年来,随着我国彩色钢产量的增加和H型焊接钢的出现,我国轻钢结构进入了发展阶段。
门式刚架构的施工一般采用概率论,设计系数的表达式按极限状态设计法计算，承重部件的设计符合最大负载和操作限制。
关键词：轻钢门式；刚架结构；设计要点轻钢门结构的特点是结构美观,强度高,伸长率好,重量轻,施工速度快,钢材用量少。
他们在项目的开发中发挥了重要作用，在详细总结和分析轻钢结构典型优势的基础上,本文着重介绍了轻钢门式刚架结构优化时需要注意的一些常见问题。
一、轻钢门式刚架结构相关概述1.结构形式。
有不同类型的轻钢门式刚架结构,有单、跨、多跨、带挑檐几种。
2.典型结构优势。
轻钢门式刚架是一种系统结构,从刚架到支撑结构,伴随着屋盖和墙体保护结构,相应的支撑系统。
与其他材料相比,轻钢结构具有以下优点。
(1)重量轻。
轻钢框架结构由于薄壁的重量比高、厚度高,可增加居住面积,并可根据截面尺寸合理划分,与其他结构相比,表面利用率大大提高。
这个横截面模块很棒,有一些好东西优异的机械性能和性能,结构强度高,与混凝土结构相比,轻钢的重量约为后者的一半。
通过工程设计,可以根据实际情况满足调整要求。
（2）稳定性好结构,抗震性好。
稳定性好轻钢框架结构,钢梁和钢柱由柔性框架组成,钢的高强度、良好的韧性和塑性变形特性可以充分利用,吸收一些地震能量,提高房屋的拉伸、变形和振动性能。
一般来说,它的抗震性是砖结构的两倍以上,大地震后维护成本降低。
它也适用于各种地质条件下的施工,提高了设计的安全性和可靠性。
(3)施工快。
总体而言,轻钢框架结构由于其结构标准化、造型、加工和产业化,除了现场安装工艺不受气候影响外,简单快捷,与混合钢结构相比,可缩短工作时间1/3至1/2%,加快资本周转,提高投资回报率。
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浅谈门式刚架结构平房粮仓柱脚及基础设计实例与要点
摘要：门式刚架结构形式的平房粮仓具备投资省、施工周期短、适应性强等优点，因而被大量应用于新建、改建的项目中。
门式刚架平房粮仓与普通门式刚架房屋相比较，前者的刚架结构要承受由堆粮产生的较大侧推力，在此工况下，其柱脚及基础设计也与普通情况有较大的区别。
本文结合实例提供一种设计方法，并将其中的要点与各位同行分享。
关键词：门式刚架，平房粮仓，抗剪键，配筋地坪
Heel&Foundation Design examples and KeyPoints of
Portal FramestructureBungalow Barn
Fu Ruijun
(Beijing Biotechina Environment Co., Ltd, Beijing 100083, China)
Abstract:The portal frame structure bungalow barn has the advantages of investment saving, short construction period, strong adaptability, so it is widely used in construction, renovation project. Portal frame bungalow barn and common portal frame building are compared, the former rigid frame structure to withstand greater thrust produced by grain piles, under this condition, the column pedestaland foundation design also has the big difference with the ordinary circumstances. This paper provides a design method, and the key points to share with colleagues.
Key words:portal frame;bungalow barn;shear key;reinforced ground
1 前言
平房粮仓按其结构形式的不同, 可分为折线形屋架平房仓、门式刚架平房仓、拱板平房仓等。
其中，门式刚架平房仓有结构自重轻、屋面防水性能好、施工速度快、建设周期短等诸多优点，故其备受青睐。
门式刚架平房粮仓下部结构无论在资金还是人力投入方面在整个房屋建设中都占了相当大的比重。
此结构的最大的优点在于重量轻，但这个优点也给下部结构设计带来较大的困难，因为平房粮仓的粮食堆载对刚架产生很大的侧推力，此力传递到柱脚及基础时，柱脚抗剪以及基础抗滑移验算就成了令人头疼的事情，为了在保证安全的前提下取得经济性，势必想出更好的解决方案。
本文所做的研究旨在通过对门式刚架平房粮仓的刚架柱脚及其基础的设计实例的分析，寻找出一些规律并给出个人的建议，希望能为其它类似的工程项目提供参考。
2 工程概况
益海嘉里某物流有限公司房仓工程，位于辽宁省，采用门式刚架的结构形式，钢柱及钢梁均采用焊接H型截面，双层压型钢板复合保温屋面，砌体墙，墙体通过多层钢筋混凝土圈梁与钢柱连接。
房仓长211.49m，宽48.74m，檐口高度9.90m，建筑面积10308.02m2，室内相对标高为±0.000m，室内外高差为0.300m。
本工程设计使用年限50年，结构安全等级二级，抗震设防烈度为7度(0.1g)，设计分组为第一组，抗震设防类别为丙类，场地类型为Ⅱ类，地基基础设计等级为丙级，基础持力层为复合地基，复合地基承载力特征值fspk=150kPa。
3 荷载作用
本工程刚架承受的常规荷载包括：屋面恒荷载为0.30kN/m2；屋面活荷载为0.3 kN/m2；基本风压为0.65 kN/m2（标准值），地面粗糙度B类；基本雪压为0.40 kN/m2（标准值）。
除上述荷载之外，本工程最特殊的荷载为粮食堆载产生的侧压力，下面重点计算此项荷载。
在《粮食平房仓设计规范》[1]5.1.3中平堆散装粮食对仓壁的压力标准值应按下列规定计算：
1、计算深度s处粮食作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值按下式计算：
(3-1)
2、计算深度s处粮食作用于单位面积上的竖向摩擦力标准值按下式计算：
(3-2)
3、平堆散装粮食对地面的垂直压力标准值可按下式计算:
(3-3)
粮食侧压力系数k值，由《粮食平房仓设计规范》[1]公式5.1.3-5计算，或按该规范附录B取值。
计算简图如图3-1所示。
图3-1粮食堆载示意图图3-2 基础受力示意图
在本工程中，粮食荷载按散装大豆平堆7.0m高度考虑，粮食重力密度7.1 kN/m2，侧压力系数0.405。
由上述公式，可求出：
=13.42kN/m2，=5.77kN/m2，=33.13kN/m2。
在PKPM-STS软件中按照一侧堆载和两侧堆载两种荷载工况分别进行计算，根据软件自动组合后的输出结果，选出最不利的荷载工况得出基础顶面受力（图中数值均为标准值）情况如图3-2所示。
4 刚架柱脚及基础设计
柱脚是门式刚架与基础连接的重要节点，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102：2002)第7.2.20条规定：柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力，此水平剪力可由底板与混凝土基础间的摩擦力(摩擦系数取0.4)或抗剪键承受。
一般情况下，柱脚底部的剪力大于0.4倍的轴力()时，就要设置抗剪键。
以图3-2中的剪力值带入公式计算，从所得出的结果可以看出，本工程设置抗剪键难以实现。
通过对各种柱脚进行逐一验算，插入式柱脚作为最佳方案入选，该类型柱脚采用柱外的混凝土来抵抗水平剪力，并充分利用外包钢筋混凝土结构的良好抗弯性能，能够较好地承受本工程的水平剪力和弯矩，其计算方法按照《建筑钢结构设计手册》[2]第六章第五节中公式6-5-23~26的规定执行。
对应于插入式柱脚的基础为杯口基础，根据《建筑地基基础设计规范》[3]中扩展基础计算的相关规定得出满足本工程地基承载力及基础抗倾覆验算要求的基础底面积为A=b×l=6.5m×4.0m=26m2。
《粮食平房仓设计规范》[1]第 6.2.9规定：当基础承受的水平荷载较大，而竖向荷载相对较小时，基础的抗滑移应按下式验算。
(4-1)
上式中。
从计算结果可以看出，尽管基础底面积已经达到26m2，但基础抗滑移验算仍然无法满足要求，针对此情况，笔者查阅了大量资料，现归纳一下解决本文中所遇到的问题的部分常见方法：
增加基础压重G。
通常采取两种方法实现：①增加房屋外墙厚度和高度；②增大基础埋深。
加大基础偏心距，但应符合《建筑地基基础设计规范》[3]关于基础偏心距的相关规定。
采用桩基础。
对于本工程，上述方法中除了第二种以外的其它两种的可操作性不强，而且也无经济性优势，有无更好的办法呢，笔者经过摸索，提出了一种配筋地坪基础与基础底面倾斜的组合法，并按规范的相关规定设置合适的基础偏心距。
配筋地坪基础是将平房粮仓的室内地坪植入钢筋并将其与基础通过钢筋拉结起来，充分利用粮食堆载产生的竖向荷载对地面形成的压力，利用基础结构与下方土体之间的摩擦力来抵消粮食堆载产生的水平荷载。
本工程的配筋地坪基础在实际计算中，通过使用通用有限元软件ANSYS模拟受力状态，并综合考虑实际受力状态与理想受力状态的差异后，假定配筋地坪基础能够承担柱底剪力的2/3。
在厂房室内四周3.5m范围地坪结构层内配筋，钢筋详细配置为E10@200（E代表HRB400级钢筋）受力筋，d8@200（d代表HPB300级钢筋）分配筋。
基础底面倾斜则理解为水平面上的受力经过平行及垂直于斜面的两个方向分解后，得到平行于斜面的分量（相比不倾斜的基础底面，该分量减小了）和垂直于斜面的分量（增大了基础底面与地面的摩擦力，对受力有利），而分量的大小与倾斜坡度有关，本工程取1:15的坡度。
基础偏心距按照《建筑地基基础设计规范》[3]的规定，其取值为。
5结语
本工程柱脚与基础通过上述方法处理后，基础底面积由26m2减少为A=b×l=5.0m×3.3m=16.5m2，由此可见，其实际效果十分明显。
本工程从建成至今也有三年的实际运行时间，粮食堆载最高时达到了7.0m，从目前掌握的数据看，地坪没有出现裂缝的情况，基础也未出现滑动的迹象，其状态良好。
配筋地坪基础、基础底面倾斜、基础偏心三种方法组合使用时，后两种都有较为成熟的理论依据作为支撑，但前者的理论依据较为缺乏，只能通过不断地实验与实践来掌握其规律。
今后若干年，笔者需要认真观察本工程的实际运行情况，再做一些必要的总结，只希望通过本文能为其它类似项目提供借鉴。
参考文献
[1] GB 50320-2001,粮食平房仓设计规范[s].北京,中国计划出版社.
[2] 赵熙元,建筑钢结构设计手册[M].北京,冶金工业出版社,1995.
[3] GB 50007-2011,建筑地基基础设计规范[s].北京,中国建筑工业出版社.。