1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

本毕业设计题目为”南京九思高科技有限公司加工车间设计”，南京九思高科技有限公司因生产需要建设机加工车间，厂房采用两跨四坡双脊单层轻型门式刚架钢结构，车间跨度21m，刚架间距7.0m，各跨内设置起重量为10t和5t的A5级电动单梁吊车各1台，平面轴线尺寸为63#215;42m。为了更好的完成本次设计，本人查阅了一些相关资料，现就有关内容综述如下。

一、建筑设计

1、总平面设计

1.1厂房间距要求

l 厂房之间的防火间距不应小于下表的规定。

耐火等级 防火间距（m） 耐火等级	一、二级	三级	四级
二级	10	12	14
三级	12	14	16
四级	14	16	18

a. 厂房的防火间距

（1）注：①防火间距应按相邻建筑物外墙的最近距离计算，如外墙凸出的燃烧构件，则应从其凸出部分外缘算起（以后有关条文均同此规定）。

②甲类厂房之间及其与其他厂房之间的防火间距，应按本表增加2m，戊类厂房之间的防火间距，可按本表减小2m。

③高层厂房之间及其与其他厂房之间的防火间距，应按本表增加3m。

④两座厂房相邻较高一面的外墙为防火墙时，上海厂房装修其防火间距不限，但甲类厂房之间不应小于4m。

⑤两座一、二级耐火等级厂房，当相邻较低一面外墙为防火墙且较低一座厂房的屋盖耐火极限不低于1h时，其防火间距可适当减少，但甲、乙类厂房不应小于6m；丙、丁、戊类厂房不应小于4m。

⑥两座一、二级耐火等级厂房，当相邻较高一面外墙的门窗等开口部位设有防火门窗或防火卷帘和水幕时，其防火间距可适当减少，上海厂房装修但甲、乙类厂房不应小于6m；丙、丁、戊类厂房不应小于4m。

⑦两座丙、丁、戊类厂房相邻两面的外墙均为非燃烧体，如无外露的燃烧体屋檐，当每面外墙上的门墙洞口面积之和各不超过该外墙面积的5%，且门窗洞口不正对开设时，其防火间距可按本表减少25%。

⑧耐火等级低于四级的原有厂房，其防火间距可按四级确定。

（2）一座凵形、Ш形厂房，上海厂房装修其两翼之间的防火间距不宜小于本规范的规定。如该厂房的占地面积不超过本规范规定的防火分区最大允许占地面积（面积不限者，不应超过10000m2），其两翼之间的间距可为6m。

（3）厂房附设有化学易燃物品的室外设备时，其室外设备外壁与相邻厂房室外附设设备外壁之间的距离，不应小于10m。与相邻厂房外墙之间的防火间距，不应小于本规范的规定（非燃烧体的室外设备按一、二级耐火等级建筑确定）。

（4）数座厂房（高层厂房和甲类厂房除外）的占地面积总和不超过本规范的规定的防火分区最大允许占地面积时，可成组布置，但允许占地面积应综合考虑组内各个厂房的耐火等级、层数和生产类别，按其中允许占地面积较小的一座确定（面积不限者，不应超过10000m2）。组内厂房之间的间距：当厂房高度不超过7m时，上海厂房装修不应小于4m；超过7m时，不应小于6m。

组与组或组与相邻建筑之间的防火间距，应符合本规范的规定（按相邻两座耐火等级最低的建筑物确定）。

（5）厂房与甲类物品库房之间的防火间距，不应小于本规范的规定，但高层厂房与甲类物品库房的间距不应小于13m。

（6）高层工业建筑、甲类厂房与甲、乙、丙类液体储罐，可燃、助燃气体储罐，液化石油气储罐，易燃、可燃材料堆场的防火间距，应符合本规范第四章有关条文的规定，但高层工业建筑与上述储罐、堆场（煤和焦炭场除外）的防火间距不应小于13m。

（7）屋顶承重构件和非承重外墙均为非燃烧体的厂房，当耐火极限达不到本规范表中二级耐火等级要求时，其防火间距应按三级耐火等级建筑的要求确定，但上述丁、戊类厂房，其防火间距仍可按二级耐火等级建筑的要求确定。

（8）丙、丁、戊类厂房与民用建筑之间的防火间距，上海厂房装修不应小于本规范的规定、但单层、多层戊类厂房与民用建筑之间的防火间距，可按本规范第5.2.1条的规定执行；甲、乙类厂房与民用建筑之间的防火间距，不应小于25m，距重要的公共建筑不宜小于50m。

注：为丙、丁、戊类厂房服务而单独设立的生活室与所属厂房之间的防火间距，可适当减少，但不应小于6.00m。

（9）散发可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房与下述地点的防火间距不应小于下列规定：

明火或散发火花的地点#8212;#8212; 30m；厂外铁路线（中心线） #8212;#8212;30m；厂内铁路线（中心线） #8212;#8212;20m；

厂外道路（路边） #8212;#8212;15m；厂内主要道路（路边） #8212;#8212;10m；厂内次要道路（路边） #8212;#8212;5m。

注：①散发比空气轻的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房与电力牵引机车的厂外铁路线的防火间距可减为20m。

②上述甲类厂房所属厂内铁路装卸线如有安全措施，可不受限制。

1.2 工厂、仓库区内应设置消防车道
占地面积大于3000m² 的甲、乙、丙类厂房或占地面积大于1500m2 的乙、丙类仓库，应设置环形消防车道，确有困难时，应沿建筑物的两个长边设置消防车道

l 消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4.0m。供消防车停留的空地，其坡度不宜大于3% 。消防车道与厂房（仓库）、民用建筑之间不应设置妨碍消防车作业的障碍物。

l 环形消防车道至少应有两处与其它车道连通。尽头式消防车道应设置回车道或回车场，回车场的面积不应小于12.0m#215;12.0m；供大型消防车使用时，不宜小于18.0m#215;18.0m按两部分来说。人员疏散走道应根据疏散人数经计算确定，但最小净宽度不小于1.4m。消防车道的净宽度和净高度均不应小于4.0m。

2、建筑平面设计

厂房中为支承屋顶和吊车须设置柱子，为确定柱位，在平面图上要布置定位轴线，在纵横定位轴线相交处设置柱子。柱子在平面上排列所形成的网格称之为柱网。柱子纵向定位轴线之间的距离称之为跨度，横向定位轴线之间的距离称之为柱距。柱网的选择实际上就是厂房的跨度和柱距的选择。

2.1 柱网选择应满足如下要求：

1、满足生产工艺要求

2、跨度须满足《厂房建筑模数协调标准》的相关规定。

当跨度小于18m时，按3m的倍数增加，即9m、12m、15m、18m；

当跨度大于18m时，按6m的倍数增加，即24m、30m、36m。

3、调整和统一柱距，避免过多拔柱

4、尽量采用扩大柱网及方形或近方形柱网

(1)大柱网能增加厂房的通用性；

(2)能扩大生产面积，节约用地；

(3)提高吊车服务范围

(4)缩短工期

5、温度区段长度

结构情况	纵向温度区段	横向温度区段
柱顶为刚接	柱顶为铰接
采暖和非采暖地区房屋	220	120	150
热车间和采暖地区非采暖房屋	180	120	125
露天结构	120	－	－

2.2 坡度

卷材防水屋面为防止卷材下滑或沥青流淌，要求坡度平缓，一般为1：20～1：50。

自防水屋面要求排水快，避免残余雨水由板缝渗入室内，常采用1：3～1：4的较大坡度。

2.3门窗位置、大小

(1)采光方式

① 侧面采光

利用在外墙上开侧窗进行采光的方式。具有光线方向性强、造价低等特点。吊车梁以上的窗口为高侧窗，吊车梁以下的窗口为低侧窗。高、低侧窗之间应留出一段高度不开窗(吊车梁高度上下各600mm)。低侧窗的窗台高度一般应略高于工作面高度。

②顶部采光

利用屋顶上的天窗进行采光的方式。具有光线均匀、采光效率高的特点，但构造复杂，造价较高。

③混合采光

在侧面采光的同时加设顶部采光的方式。

(2)采光口大小的确定

①根据厂房的使用性质，确定采光等级；

②查出厂房采光系数最低值C；

③根据C值查出窗地比；

④按照车间的平面、剖面确定窗的采光形式、尺寸、数量、位置。窗洞口尺寸应符合3M的模数数列。

注：当Ⅰ级采光等级的车间采用单侧窗或Ⅰ、Ⅱ级采光等级的车间采用矩形天窗时其采光不足部分应用照明补充。

3、建筑立面设计

3.1立面的处理方法：
(1)、墙面划分：
1）垂直划分。
2）水平划分。
3）混合划分。
(2)、墙面的虚实处理：
厂房立面中，窗洞面积的大小是根据采光和通风要求来确定的。窗与墙的比例关系不同，会产生不同的艺术效果。当窗面积大于墙面积时，立面以虚为主，显得明快、轻巧；当窗面积小于墙面积时，立面以实为主，显得稳重、敦实；当窗面积接近墙面积时，虚实平衡，显得安静、平淡，运用较少。
(3)、墙面的节奏感：
在建筑立面上，相同构件或门窗有规律的变化，给人以节奏感。厂房在这方面有充分的表达能力。如成排的窗子、遮阳板等，辅以水平或竖向划分，使立面具有强烈的节奏感和方向感。

3.2厂房高度的确定：
1、厂房高度：指室内地面至柱顶（或倾斜屋盖最低点、或下沉式屋架
下弦底面）的距离。
(1)、无吊车厂房：
柱顶标高通常是根据最大生产设备的高度和其使用、安装、检修时所需的净空高度确定的。同时，必须考虑采光和通风的要求，以及避免由于单层厂房跨度大，高度低时给空间带来的压抑感。一般不低于3.9m，柱顶标高应符合300mm的整数倍，若为砖石结构承重，柱顶标高应为100mm的倍数。 (2)、有吊车厂房：
有吊车厂房的柱顶标高可按下式计算求得：
柱顶标高 H=H1 H2
轨顶标高 H1=h1 h2 h3 h4 h5
轨顶至柱顶高度 H2=h6 h7
式中: h1为需跨越最大设备，室内分隔墙或检修所需的高度；
h2为起吊物与跨越物间的安全距离，一般为400mm#8212;500mm；
h3为被吊物体的最大高度；
h4为吊索最小高度，根据起吊物件大小和起吊方式而定，一般大于1000mm；
h5为吊钩至轨顶面的最小尺寸，由吊车规格表中查得；
h6为吊车梁轨顶至小车顶面的净空尺寸，由吊车规格表中查得；
h7为屋架下弦至小车顶面之间的安全距离，主要应考虑到屋架下弦及支撑可能产生的下垂挠度，以及厂房地基可能产生不均匀沉降时对吊车正常运行的影响。最小尺寸为220mm，湿陷性黄土地区一般不小于300mm。如屋架下弦悬挂有管线等其他设施时，还需另加必要的尺寸。
《厂房建筑模数协调标准》规定，钢筋混凝土结构柱顶标高H应为300mm的整倍数，轨顶标高H1为600mm的整倍数，牛腿标高也应为300mm的整倍数。
3.3室内外地坪标高的确定：
厂房室内外地坪的标高是在厂区总平面设计时确定的，室内外高差的大小应考虑方便运输，防止雨水侵入等因素，常取100～150mm，并在室外入口处设置坡道。
在地形较平坦的情况下，整个厂房地坪一般取一个标高，相对标高定为#177;0.000。当厂房内地坪有两个以上不同高度的地坪面时，主要地坪面的标高为#177;0.000。
3.4厂房高度的调整：
(1)、在厂房高低不齐的多跨厂房中，提高低跨高度，变高低跨为等高跨。
1）、在采暖和不采暖的多跨厂房中，当高差值等于或小于1.2m时，不宜设高度差； 2）、在不采暖的厂房中，当一侧仅有一低跨且高差不大于1.8m时，也不宜设置高度差。
(2)、在工艺条件允许的情况下，把高大设备布置在两榀屋架之间，利用屋顶空间起到缩短柱子长度的作用，从而降低了厂房高度。
(3)、在厂房内部有个别高大设备或需高空间操作的工艺环节时，可采取降低局部地面标高的方法，从而减小厂房空间高度。

二、结构设计

1、门式刚架的特点、适用范围

1、门式刚架结构的整体性依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量。2、支撑轻便，多用张紧的圆钢做成，直接或用水平节点板连接在门式刚架梁、柱腹板上。3、梁、柱多采用变截面，截面高度与弯矩成正比；构件的腹板较薄，腹板高厚比较大，在设计时利用其屈曲后强度，以节省材料。当然，由于变截面门式刚架达到极限承载力时，肯能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系，此时塑形设计不再适用。4、构件的抗弯刚度、抗扭刚度比较小，结构的整体刚度也比较小。因此，在运输和安装过程中要采取必要的措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。5、组成构件的板件较薄，焊接构件中板的最小厚度为3mm，冷弯薄壁型钢构件中板的最小厚度为1.5m，压型钢板的最小厚度为0.4mm。构件在外力撞击下容易发生局部变形。因此在门式刚架结构制作、涂装、运输、安装要求高。同时，锈蚀对构件截面削弱带来的后果更为严重。6、结构构件可全部在工厂制作，构件单元可根据运输条件划分，单元之间在现场用螺栓连接，安装方便快速，施工质量易于保证。7、竖向荷载通常是设计的控制荷载，但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载的作用不应忽视，在风吸力下，可能会使屋面金属压型钢板、檩条的受力反向，地震作用一般不起控制作用。

目前，轻型门式刚架结构广泛应用于单层工业厂房、仓库、交易市场、大型超市、展览馆、体育馆、活动房屋及加层等建筑中。

2、结构形式及布置

(1)结构形式
　　门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。屋面坡度宜取1/20~1/8。单脊双坡多跨刚架，用于无桥式吊车的房屋时，当刚架柱不是特别高且风荷载也不是很大时，依据”材料集中使用的原则”，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。门式刚架的柱脚多按铰接设计，当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂吊车和起重量不大于20t的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。(2)结构布置
2.2.1 刚架的建筑尺寸和布置。
　　门式刚架的跨度宜为9~36m，当柱宽度不等时，其外侧应对齐。高度应根据使用要求的室内净高确定，宜取4.5~9m。门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m、9m。纵向温度区段小于300m，横向温度区段小于150m（当有计算依据时，温度区段可适当放大）。
2.2.2 檩条和墙梁的布置
　　檩条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计
算确定，一般应等间距布置，但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道，在天沟附近布置一道。侧墙墙梁的布置应考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设置和围护材料的要求确定。
2.2.3 支撑和刚性系杆的布置
(1)在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。
(2)在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。
(3)端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取30~45m，有吊车时不宜大于60m。
(4)当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；当房屋宽度大于60m时，内柱列宜适当设置支撑。
(5)当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。
(6)在刚架的转折处（边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶）应沿房屋全长设置刚性系杆。
(7)由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。
(8)刚性系杆可由檩条兼做，此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求，当不满足时可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面形式的杆件。
(9)当房屋内设有不小于5t的吊车时，柱间支撑宜用型钢；当房屋中不允许设置柱间支撑时，应设置纵向刚架。

a. 门式刚架内力计算方法
　 3.1 内力计算方法：

对于变截面门式钢架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当钢架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。进行内力分析时，通常把刚架当作平面结构对待，一般不考虑蒙皮效应，只是把它当作安全储备。当有必要且有条件时，可考虑屋面板的应力蒙皮效应。蒙皮效应是将屋面板视为沿屋面全长伸展的深梁，可用来承受平面内的荷载。面板可视为承受平面内横向剪力的腹板，其边缘构件可视为翼缘，承受轴向拉力和压力。与此类似，矩形墙板也可按平面内受剪的支撑系统处理。考虑应力蒙皮效应可以提高刚架结构的整体刚度和承载力，但对压型钢板的连接有较高的要求。

变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法(直接刚度法)编制程序上机计算。计算时将变截面的梁、柱构件分为若干段，每段的几何特性当作常量，也可采用楔形单元。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。当需要手算校核时，可采用一般结构力学方法(如力法、位移法、弯矩分配法等)或利用静力计算的公式、图表进行。

计算承载能力极限状态时，取荷载组合为：1.2#215;永久荷载 1.4#215;最大可变荷载。

1．永久荷载

结构自重，一般为0.25～0.35kN/m2，屋面悬挂荷重按实际取值。

2．可变荷载

包括屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、悬挂或桥式吊车荷载。

3．地震作用

一般采用基底剪力法，对无吊车且高度不大的刚架可采用单质点简图；当有吊车荷载时，可采用2质点简图。

（1）．不考虑地震作用时荷载组合

① 永久荷载#215;1.2 0.9（竖向可变荷载#215;1.4 风荷载#215;1.4

吊车竖向可变荷载#215;1.4 吊车水平可变荷载#215;1.4）；

② 永久荷载#215;1.0 0.9（风荷载#215;1.4 邻跨吊车水平可变荷载#215;1.4）；

③ 永久荷载#215;1.0 风荷载（吸力）#215;1.4；

④ 永久荷载#215;1.2 竖向可变荷载#215;1.4。

上述1、4项组合用于计算最大弯矩及最大轴力的内力组合以进行刚架截面强度的计算；2、3项组合主要用于计算轴力最小而相应弯矩最大内力组合进行柱脚及锚栓的计算。

（2）．考虑地震作用时荷载组合

① 计算刚架地震作用及自振特性时，永久荷载 竖向可变

荷载#215;0.5 悬挂吊车或桥式吊车自重。

② 计算刚架考虑地震作用组合的内力时，（永久荷载 竖

向可变荷载#215;0.5 悬挂吊车或桥式吊车竖向轮压）

#215;1.2 地震作用#215;1.3。

实际经验表明，当地震设防烈度为7度而相应风荷载大于0.35kN/m2（标准值）或为8度（Ⅰ、Ⅱ类场地上）而风荷载大于0.45kN/m2时，地震作用组合一般不起控制作用，可只进行基本的内力计算。

恒载下采用变截面分段等截面弯矩分配法，仅当构件全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。计算控制性截面的内力组合时一般应计算以下四种组合：

① Nmax情况下Mmax及相应V；

② Nmax情况下Mmin(即负弯矩最大)及相应V；

③ Nmin情况下Mmax及相应V；

④ Nmin情况下Mmin及相应V。

内力计算原则：根据不同荷载组合下内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面，控制截面的内力组合主要有：

(1)最大轴压力N max、和同时出现的M及V的较大值。

(2)最大弯矩M max和同时出现的V及N的较大值。

这两种情况有可能是重合的。以上是针对截面双轴对称的构件而言的。如果是单轴对称截面，则需要区分正、负弯矩，参看第2章2.2.3节。

鉴于轻型门式刚架自重很轻，锚栓在强风作用下有可能受到拔起的力，还需要第3种组合，即：

(3)最小轴压力N min和相应的M及V，出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M =0。
　　3.2 侧移计算方法：

变截面门式钢架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定，计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。如果最后验算时钢架的侧移刚度不满足要求，需采用下列措施进行调整：放大柱或梁的截面尺寸，改铰接柱脚为刚接柱脚。

b. 构件设计

4.1刚架柱和梁的设计
(1)梁柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后的强度利用。（主要包括梁柱板件的宽厚比限值验算、腹板屈曲后强度利用验算、腹板的有效宽度验算等内容）
(2)刚架梁柱构件的强度验算。
(3)梁腹板加劲肋的配置。（梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋）
(4)变截面柱在刚架平面内的计算长度确定。
(5)变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算。
(6)变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算。
(7)斜梁和隅撑的强度和稳定性计算。
(8)节点设计。（包括斜梁与柱的连接及斜梁拼接、柱脚设计、牛腿设计、摇摆柱与斜梁的连接构造等内容）

4.2压型钢板设计
(1)压型钢板材料的选择可根据建筑功能、使用条件、使用年限和结构形式等因素考虑，钢板基板的材料有Q215钢和Q235钢，工程中多用Q235-A钢。
(2)压型钢板的截面形式较多，根据波高的不同，一般分为低波板、中波板和高波板。波高越高，截面的抗弯刚度就越大，承受的荷载也就越大。 (3)压型钢板的强度和挠度可取单槽口的有效截面按受弯构件计算。计算内容包括压型钢板腹板的剪应力计算、支座处腹板的局部受压承载力计算、挠度限值验算等。
(4)压型钢板尚应满足其他相关构造规定。

4.3墙梁、支撑设计
(1)墙梁一般采用冷弯卷边槽钢，有时也可采用卷边Z形钢。
(2)墙梁在其自重、墙体材料和水平风荷载作用下，也是双向受弯构件。 (3)墙梁应尽量等间距设置，在墙面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿处应设置一道墙梁。为减少竖向荷载作用下墙梁的竖向挠度，可在墙梁上设置拉条，并在最上层墙梁处设斜拉条将拉力传至刚架柱。
(4)墙梁可根据柱距的大小做成跨越一个柱距的简支梁或两个柱距的连续梁。
(5)门式刚架结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中的受压杆件及刚性系杆按压杆设计。
(6)刚架斜梁上横向水平支撑的内力，根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平桁架计算，并计入支撑对斜梁起减少计算长度作用而承受的力，对于交叉支撑可不计入压杆的受力。
(7)刚架柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向风荷载按支承于柱脚的竖向悬臂桁架计算，并计入支撑对柱起减少计算长度而应承受的力，对于交叉支撑可不计压杆的受力。当同一柱列设有多道柱间支撑时，纵向力在支撑间可平均分配。

4.4 檩条、拉条和撑杆设计 　　
　　（一）檩条设计
　　1、檩条属于双向受弯构件，在进行内力分析时应沿截面两个形心主轴方向计算弯矩。设计时，应对檩条进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。　　 2、檩条设计时，要考虑檩应为冷弯薄壁构件，受压板件或压弯板件的宽厚比大，在受力时要屈曲，强度计算应采用有效宽度，对原有截面要减弱。同时强度计算要用净断面，要考虑钉孔减弱。这种减弱，一般达到6～15%，对小截面窄翼缘的梁影响较大。钢架整体分析采用的是全截面，如果强度计算不用净截面，实际应力将高于计算值。《规范》4.1.8、9条规定：”结构构件的受拉强度应按净截面计算；受压强度应按有效截面计算；稳定性应按有效截面计算。变形和各种稳定系数均可按毛截面计算”。
　　3、檩条设计时，应考虑檩条不仅仅是支撑屋面板或悬挂墙面板的构件，而且也是钢架梁柱隅撑设置的支撑体，设置一定数量的隅撑可减少钢架平面外的计算长度，有效的保证了钢架的平面外整体稳定性。
　　（二）檩条的拉条和撑杆设计
　　1、拉条的设置
　　檩条的拉条设置与是否主要和檩条的侧向刚度有关，对于侧向刚度较大的轻型H型钢和空间桁架式檩条一般可不设拉条。对于侧向刚度较差的实腹时和平面桁架式檩条，为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转，保证整体稳定性，一般需在檩条间设置拉条，作为侧向支撑点。当檩条跨度≤4m时，可按计算要求确定是否需要设置拉条；当屋面坡度i＞1/10，檩条跨度＞4时，宜在檩条的跨中位置设置一道拉条；当跨度＞6m时，宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑竿，在檐口处还应设置斜拉条和撑杆。拉条的直径为8～12mm，根据荷载和檩距大小选用。
　　2、撑杆的设置：檩条撑杆的作用主要是限制檐檩和天窗缺口处边檩向上或向下两个方向的侧向弯曲。撑竿的长细比按压杆要求λ≤220，可采用钢管、方管或角钢做成。目前也有采用钢管内设拉条的做法。撑竿处应同时设置斜拉条。　　

4.5如何确定屋面支撑与柱间支撑的大小　　
　　（一）屋面支撑。

屋面支撑受力较小，杆件截面通常可按容许长细比选择。交叉斜杆和柔性细杆按拉杆设计，可采用单角钢，非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计，可采用双角钢组成十字形或T形截面。

当屋架跨度较大、房屋较高且风压较大时，杆件截面应按桁架体系计算出的内力确定。计算支撑杆件内力时，可假定在水平荷载作用下，交叉斜杆中的压杆退出工作，仅由拉杆受力。

（二）柱间支撑。

对厂房来说：分为上层支撑和下层支撑。上层支撑计算时，为避免由于支撑刚度过大而引起较大的温度应力，支撑腹杆按柔性拉杆计算。交叉体系的下层支撑当吊车较小时一般用圆钢，较大时应采用角钢或槽钢。为了提高厂房纵向刚度，当吊车较大时，应交叉斜杆应按拉杆设计。

4.6 隅撑的作用与设计 　　
隅撑的作用主要是阻止梁的下翼缘及柱的内侧翼缘失稳。并在设计计算中作为减少梁柱的平面外计算长度的最不利侧向支撑间的最大间距。隅撑之所以要设，是因为钢架斜梁受力的变化。在恒荷载和活荷载等荷载组合作用下，一般的梁受力是上翼缘受压，下翼缘受拉，这样檩条与钢梁的有效连接为梁上翼缘的稳定提供了可靠的支撑。所以一般情况下梁的平面外计算长度取两倍的檩条间距，上翼缘的稳定可以保证。但在受到风吸力荷载作用时，下翼缘受压，上翼缘受拉，这样下翼缘的稳定性没有可靠的平面外支撑。因此，在梁的下翼缘上应加设隅撑给钢梁的下翼缘提供支撑。隅撑一边与梁的下翼缘连接，一边与檩条连接。隅撑的做法详见门式钢架的相关规范。

5、基础设计

基础按构造分为：条形基础、、独立式基础、井格式基础、箱形基础。

(1).柱下基础

柱下基础一般采用预制或现浇的单杯口基础；当变形缝两侧有双柱时，可采用双杯口基础。

(2).基础梁

装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房外墙，墙下不设专用基础，直接支承在基础梁上。

基础梁有预制和现浇两种形式。

6、工程量清单编制

工程量计算，一般按设计图纸以工程实体的净值考虑，不包括在施工中必须增加的工作量和各种损耗。
工作内容总说明中要明确单价的组成。一般清单依据单价所含益的范围不同，大致可分为以下三种形式：完全费用单价法；综合单价法；工料单价法。清单中大都采用完全单价形式。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

根据任务书要求，完成建筑总平面、建筑平面、立面、剖面和详图设计、轻型门式刚架结构的计算、构件设计、刚架结构节点构造设计、吊车梁和墙面系统、屋面系统设计、基础设计、施工图绘制和主要结构构件工程量清单等工作，并对不同的门式刚架结构布置和结构形式进行技术经济分析。

建筑设计

1、完成施工说明、门窗表、建筑总平面；