普通1.屋架简图及几何尺寸24m 跨度梯形钢屋架，端部高度2.0m ，跨中高度3.0m ,屋面坡度12/1=i ，屋架间距6m ，屋架两端与钢筋混凝土柱连接（房屋总长度60m ）。

屋架上、下弦连有横向支撑和竖向支撑。

采用大型屋面板mm m m 120,65.1⨯泡沫混凝土保温层、防水层及找平层。

屋面雪荷载为2/40.0m kN 。

柱用混凝土强度等级为20C ，钢材为235Q ，焊条采用425E （图2－1）。

2.屋架内力计算大型屋面板 2/68.14.12.1m kn =⨯mm 20厚防水层及找平层 2/90.075.02.1m kN =⨯ mm 80厚泡沫混凝土保温层 2/60.050.02.1m kN =⨯ 屋架和支撑自重 2/42.035.02.1m kN =⨯ 屋面雪荷载 2/56.040.04.1m kN =⨯图2－1 屋架内力及几何长度屋架上弦荷载计算：kN P 88.7463]56.042.060.090.068.1[=⨯⨯++++=半跨雪荷载时的荷载组合在本屋架计算中不起控制作用，故计算从略，只计算永久荷载加全跨可变荷载的荷载组合（表2－1）。

上弦节间因屋面板 1.5m 宽，故有节间荷载引起的弯矩，端节间的正弯矩018.0M M =（0M 为简支梁计算出来的弯矩），其他节间的正弯矩和节点负弯矩均为016.0M M =。

节间屋面板的集中荷载为：kN P 44.3788.742121=⨯= m kN Pd M .341.21485.244.378.045.08.01=⨯⨯=⨯= m kN Pd M .006.16485.244.376.045.06.01=⨯⨯=⨯= 3.杆件截面的选择上弦杆截面选择，采用相同截面，以最大内力来计算：m kN M kN N .006.16,882.5872max =-=计算长度在屋架平面内cm l x 3010=，屋架平面外因有大型屋面板与屋架焊牢，cm l y 1510=。

选用两个等肢角钢101402⨯L ，相并成T 形，截面几何特征：19.6,34.4,746.54373.2722===⨯=y x i cm i cm A （节点板厚mm 12）15039.2419.6151,15035.6934.430100<===<===y y y x x x i l i l λλ查附录 得b 类截面轴心受压构件的稳定系数956.0,755.0==y x ϕϕ。

双角钢在弯矩作用平面内最大纤维净截面模量为：3max 46.26973.1342cm W =⨯=按照公式（2－ ）计算截面强度，查目录 中05.1=x γ。

强度验算：2233/215/95.1631046.26905.110160066.5474587882mm N mm N W M A N nx x x n <=⨯⨯⨯+=+γ按照公式（2－ ）计算弯矩平面内的整体稳定： 欧拉临界力：kN EA N x Ex1.2129)35.69(1.1746.541006.21.125222=⨯⨯⨯⨯==πλπ 等效弯矩系数85.0=m x β。

弯矩作用平面内的整体稳定：22331/215/9.2037.612.142)1.2129882.6878.01(1046.26905.1101600685.06.5474755.0587882)8.01(mm N f mm N N N W M ANExx x xmx x =<=+=⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=-+γβϕ按照公式（2－ ）计算弯矩平面外的整体稳定： 受弯构件的整体稳定系数b ϕ按目录 计算：959.023.240017.012350017.01=⨯-=-=y yb f λϕ等效弯矩系数（节间有横向力使构件段产生同向弯曲时）0.1=tx β。

弯矩作用平面内的整体稳定：22331/215/2.1749.613.1121046.269959.010*******.06.5474956.0587882m m N f m m N W M A N x b x tx y =<=+=⨯⨯⨯⨯+⨯=+ϕβηϕ上弦杆1O 虽然弯矩较大，但轴力等于零，可不验算。

下弦杆截面选择，采用相同截面，以最大内力计算：kN N 366.598max +=。

计算长度因有水平横向支撑和纵向支撑，跨中还有同长系杆，故cm l l y x 60000==。

所需截面积为：2283.272783215598366cm mm f N A ====选用10802⨯L ，相并成T 形，截面几何特征：2283.27252.30126.152cm cm A >=⨯=，cm i cm i y x 81.3,42.2==3505.15781.3600,3509.24742.260000<===<===y y y x x x i l i l λλ其他杆件均为轴心受拉或轴心受压杆，其截面选择结果见表2－2。

表2－2 腹杆截面选择一览表（1）下弦支座节点支座反力 kN P R 52.29988.7444=⨯==，支座底板的平面尺寸取2104160372280mm =⨯，如仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力，则承压面积为：259360212280mm =⨯（图2－）。

验算柱顶混凝土的局部承压强度：22/8/559360299520mm N f mm N A R hce n =<== 式中，h ce f 为钢筋混凝土局部承压强度设计值。

底板的厚度按屋架反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将底板分成4块，每块为两相邻边固定，另两边自由的板，单位宽度最大弯矩为：21qa M β= 式中，q －底板所承受均布反力，2/5mm N APq ==； 1a －两边对角线长度，mm a 167100)212140(221=+-=； β－系数，由11a b 查表2－确定； 1b －两支承边的相交点到对角线1a 的垂直距离，由相似三角形的关系得：mm b 801671341001=⨯=，48.01678011==a b ，055.0=β图2－ 下弦支座节点mm N qa M .76691675055.0221=⨯⨯==β底板厚度：mm f Mt 6.14215766966=⨯==，取16mm 加劲肋与节点板的连接焊缝计算，与牛腿焊缝相似，假定一个加劲肋的受力为屋架支座反力的1/4，即kN 88.7452.29941=⨯则焊缝受剪力kN V 88.74=，弯矩mm kN M .37445088.74=⨯=，设焊缝mm h f 5=，焊缝计算长度mm l w 55010560=-=，焊缝应力为：22222/160/2.225.1123.378)55057.023744006()55057.0274880(mm N f mm N w f=<=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ 节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算，设焊缝传递全部支座反力，kN R 52.299=，其中每块加劲肋各传递的力为R 41，节点板传递的力为R 21。

节点板与底板的连接焊缝∑=-⨯=mm lw540)10280(2。

所需焊脚尺寸为：mm f lR h wf wf 5.21605407.01497607.02/=⨯⨯==∑，采用mm h f 5=每块加劲肋与底板的连接焊缝长度为：mm lw1402)1020100(=⨯--=∑所需焊脚尺寸为：mm f lR h wf wf 8.41601407.0748807.04/=⨯⨯==∑，采用mm h f 5=下弦杆与支座斜杆和竖杆焊缝计算，所得焊缝mm h f 5=，下弦杆kN N 943.331=，所需焊缝长度为：肢背：mm f h N l w f e w4.20716057.023319437.027.0'=⨯⨯⨯⨯==，采用cm l w 22'=肢尖：mm f h N l wf e w9.8816057.023319433.023.0''=⨯⨯⨯⨯==，采用cm l w 10''=支座斜杆：kN N 922.422-=，所需焊缝长度为：肢背：mm f h N l w f e w3.26416057.024229227.027.0'=⨯⨯⨯⨯==，采用cm l w 28'=肢尖：mm f h N l wf e w3.13316057.024229223.023.0''=⨯⨯⨯⨯==，采用cm l w 14''=支座竖杆：kN N 44.37-=，所需焊缝长度为：两肢尖： mm f h N l wf e w7.1616057.02374405.025.0'=⨯⨯⨯⨯==，采用cm l w 17'=构造焊缝均大于所需焊缝。

（2）下弦21U U 节点图2－ 下弦节点21U U首先计算腹板与节点板连接焊缝尺寸，然后按比例绘出节点板形状和尺寸，最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。

假定所有焊缝均为mm h f 5=，则腹杆所需焊缝长度见表2－3。

表2－3 腹杆所需焊缝及所取焊缝长度所取焊缝长度按构造规定要大于f h 8，即mm l w 40≥。

根据腹杆焊缝长度，绘出节点板尺寸为12270530⨯⨯。

下弦与节点板连接的焊缝长度为53cm ，mm h f 5=，焊缝所受力为kN U U N 423.266943.331366.59821=-=-=∆，受力较大的肢背处焊缝应力为：。