梯形钢屋架课程设计计算书
1．设计资料:
1、车间柱网布置：长度90m；柱距6m；跨度18m
2、屋面坡度：1：10
3、屋面材料：预应力大型屋面板
4、荷载
1）静载：屋架及支撑自重0.45KN/m²;屋面防水层0.4KN/m²；找平层0。4KN/m ²；大型屋面板自重（包括灌缝）1.4KN/m².
2）活载：屋面雪荷载0。3KN/m²；屋面检修荷载0.5KN/m²
5、材质Q235B钢，焊条E43XX系列,手工焊。
2.结构形式与选型
屋架形式及几何尺寸如图所示
上弦横向水平支撑一般设置在房屋两端且间距不宜大于60m,根据厂房长度（90m>60m）、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道。
下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑对应的布置在同一柱间距内,以形成稳定空间体系。
下弦纵向水平支撑不进行布置。
垂直支撑设置在上、下弦横向支撑的柱间内，在屋架两端及跨中的竖直面内.
系杆沿房屋纵向通长设置，以保证屋架的侧向稳定。
支撑布置如图所示:
梯形钢屋架支撑布置如图所示：
3。荷载计算
屋面雪荷载与检修荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.5KN/m²进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式
2g (0.120.011)/k l kN m =+计算，跨度单位为米(m ）
设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： 1、 全跨永久荷载1F ＋全跨可变荷载2F 2、 全跨节点永久荷载及可变荷载：
3、 F (3.578+0.7) 1.5638.502kN =⨯⨯=全跨永久荷载1F ＋半跨可变荷载2F
4、 全跨节点永久荷载：
5、 1F 3.578 1.5632.202kN =⨯⨯=半跨节点可变荷载：
6、 2F 0.7 1.56 6.3kN =⨯⨯=全跨屋架（包括支撑)自重3F ＋半跨屋面板自重4F ＋半跨
屋面活荷载2F 全跨节点屋架自重：
3F 0.608 1.56 5.47kN =⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载：
4F (1.890.5) 1.5621.51kN =+⨯⨯=1、2为使用节点荷载情况,3为施工阶段荷载情
况。
4。内力计算
屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下：
(c)
(b)
(a)
2
F /22
3//3F 22/F 42F /F 1/2/22
1//2
2/4
由图解法或数解法解得F=1的屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果如下表： 屋架构件内力组合表
5. 杆件设计
（1）上弦杆
整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－350。37KN 上弦杆计算长度：
在屋架平面内：为节点轴线长度：
0x 0l l 1.508m ==在屋架平面外：本屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚
性系杆作用，根据支撑布置和内力变化情况，取0y l 为支撑点间的距离，即：
0y l 2 1.508 3.016m ==×根据屋架平面外
上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。如右图：
腹杆最大内力N=－252。57KN,中间节点板厚度选用8mm,支座节点板厚度选用10mm
设λ＝60，查Q235钢的稳定系数表,可得φ＝0.807（由双角钢组成的T 形和十字形截面均属于b 类）,则需要截面积为
3
2
N 350.3710A 2019.365mm f 0.807215
=××＝＝φ需要回转半径：
上弦截面
y
0x x 0y y l 1.508i m 25.1mm 60
l 3.016i m 50.3mm
60=
=＝＝λ＝＝λ
查表选用2└125×80×7a=8mm 验算
0x x x 0y y y
l 1508
m 65.6mm i 23.0l 3016
m 50.5mm i 59.7
==
λ＝＝λ＝
＝满足长细比[]150≤λ=的要求，查表x
0.776φ＝，则 3
y N 350.3710160.1MPa<215MPa φA 0.7762820
⨯⨯＝＝故所选截面合适。 (2)下弦杆
整个下弦采用等截面，按cd 杆件的最大设计内力设计，即N=－357。3KN
下弦杆计算长度：ox oy l =3000mm, l =17700/2=8850mm 下弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并. 所需截面面积:2N 357300A=
==1662mm f 215
查表选用2└80×50×7，a=8mm
即2
2
x y A=17.45cm 16.62cm ,i 1.39cm,i 4.00cm >==,且
ox x x l 300=
==215.83<[]=350i 1.39λλoy y y l 885
===221.25<[]=350i 4.00
λλ满足要求。 （3）腹杆
①aB 杆：
计算长度：ox oy l =l =2534mm 杆件轴力：N=-252.57KN 因为ox oy l =l ，故选用等肢角钢
设λ=100,Ф=0。555
