目录
一、设计资料 (2)
二、屋架尺寸及结构形式与选型 (2)
三、荷载计算 (3)
1.永久荷载 (3)
2.可变荷载 (3)
3.荷载组合 (4)
四、内力计算 (4)
五、杆件设计 (6)
1.上弦杆 (6)
2.下弦杆 (7)
3.斜腹杆 (8)
4.竖杆 (9)
六、节点设计 (10)
1.下弦节点C (10)
2.上弦节点B (11)
3.屋脊节点G (12)
4.支座节点A (13)
附录：钢屋架施工图
梯形钢屋架课程设计计算书
一、设计资料：
1、车间柱网布置：长度90m ；柱距6m ；跨度21m
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0.35KN/m²;屋面防水层 0.4KN/m²；找平层0.4KN/m²;大型屋面板自重（包括灌缝）1.4KN/m²。
2) 活载：屋面雪荷载0.35KN/m²；积灰荷载标准值 1.2 KN/m2 屋面活荷载标准值：
2
/
7.0m
kN
5、材质 Q345B钢，焊条E50XX系列，手工焊。
6、
二、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。
三、 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0.7KN/m ²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2
g (0.120.011)/k l kN m =+计算，
跨度单位为米（m ）.
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 ）
荷载计算表
荷载名称
标准值（KN/m ²）
设计值（KN/m ²） 预应力混凝土大型屋面板自重
1.4 1.4×1.35＝1.89 屋架及支撑自重 0.35 0.264×1.35＝0.3564 屋面防水层
0.4
0.4×1.35＝0.54
找平层 0.4 0.4×1.35＝0.54
永久荷载总和 2.464 3.3264 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4＝0.98 积灰荷载 1.2 1.2×1.4=1.68
可变荷载总和
1.9
2.66
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
全跨节点永久荷载及可变荷载：
F=(3.3264+2.66) ×1.5×6=53.8776kN 2、 全跨永久荷载1F ＋半跨可变荷载2F
全跨节点永久荷载：
F1=3.3264×1.5×6=29.9376kN 半跨节点可变荷载：
F2=2.66×1.5×6=23.94kN
3、 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：
F3=0.3564×1.5×6=3.2076kN 半跨节点屋面板自重及活荷载： F4=(1.89+0.7) ×1.5×6=23.31kN
1、2为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况。
四、 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/F 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：
五、 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=-656.222KN 上弦杆计算长度：
在屋架平面内：为节点轴线长度：
l0x= l0=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 =3×1.508=4.524m
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=-413.991KN ，中间节点板厚度选用10mm ，支座节点板厚度选用12mm
设λ＝60，查Q345钢的稳定系数表，可得φ＝0.732（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 656.22210A 2891.865mm f 0.732310
=××＝＝φ
需要回转半径：
0x x 0y y l 1.508
i m 25.1mm 60
l 4.524i m 75.4mm
60=
=＝＝λ＝＝λ
查表选用2└100×63×10 a=10mm 验算
0x x x 0y
y y l 1508m 65.6mm i 23.0l 3016m 40mm
i 75.4
=
=λ＝＝λ＝＝
满足长细比[]150≤λ=的要求，查表x 0.714φ＝，则
3
N 656.22210297.11MPa<300MPa φA 0.7143093.4
⨯⨯＝＝
