一、 设计资料1. 某厂房总长度90m ，跨度为18m ，纵向柱距6m ，钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。
柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10。
地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m ；厂房内桥式吊车为2台150/30t （中级工作制），锻锤为2台5t 。
2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内E43型。
3. 无檩体系：采用1.5×6.0m 预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用） 二、 屋盖结构及支撑的布置图厂房总长度90m>60m ，每隔60m 左右要增设一道横向支撑，且具有吊车荷载，所以需要设置三道上、下弦横向水平支撑，考虑屋面板起系杆作用，因而在上弦平面内在屋架的屋脊和支座节点处设置刚性系杆，在下弦平面内在屋架下弦的垂直支撑处设置柔性系杆。
因为有锻锤，所以在屋架的下弦平面设置纵向支撑。
跨度L=18m<30m,所以在跨度中点设置一道中间垂直支撑，且梯形屋架两端无论跨度大小都要设置垂直支撑。
得梯形钢屋架支撑布置如图所示：2三、 荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现，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/2m 进行计算。
1. 屋架自重（包括支撑）按经验公式2)kN/m 0.011(0.12g L +=计算, L 为屋架跨度。
表3-1 荷载计算表32. 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：1) 全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 全跨节点永久荷载及可变荷载：kN F 3.6065.1)66.204.4(=⨯⨯+= 2) 全跨永久荷载 + 半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：kN F 36.3665.104.41=⨯⨯=半跨节点可变荷载：kN F 94.2365.166.22=⨯⨯=3) 全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载:全跨节点屋架自重：kN F 44.365.1382.03=⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载：kN F 48.2465.1)98.074.1(4=⨯⨯+=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4F1F1F1F FFF2F2F2F2F2F3F3F4F4F4F4F4屋架钢结构设计表4-1 屋架杆件内力组合56五、 杆件截面设计按腹杆最大内力N aB = -392.16KN,查表得选中间节点板厚度为10mm ，支座节点板厚度12mm 。
1. 上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大内力FG N =-548.98KN 计算。
在屋架平面内：计算长度为节间轴线长度，即l ox =l=1507.5mm;大型屋面板与屋架上弦的焊接时，计算长度取两块屋面板的宽度，且不大于3m,取 l oy =3000mm ；2×l ox ≈l oy ,故截面宜选用两个不等肢角钢。
设60=λ，查Q235钢的稳定系数表，可得0.807=ϕ（由双角钢组成的T 型和十字形截面均属于b 类），则需要的截面积：233164215807.01098.548mm f N A =⨯⨯==ϕ需要的回转半径：2125.25605.1507mm l i oxx ===λ，250603000mm l i oy y ===λ由附表得选2 L125×80×12，短肢相并,肢背间距a=10如下图所示，上弦截面A ＝2×23.4×100＝4680 mm 2 、i x =2.24cm 、i y =6.16cm截面验算：x λ＝l ox / i x ＝1507.5/22.4=67.30<［λ］＝150(满足) y λ＝l oy / i y =3000/61.6=48.70<［λ］＝150(满足)7b/t=125/12=10.62＜0.56bl oy =0.56×3000/125=13.44故yz λ≈y λ=48.70＜x λ=67.30max λ=x λ=67.30 查附表得ϕ＝0.767由N/ϕA=548980/(0.767×4680)＝152.9N/2mm <215 N/2mm 满足 故上弦杆采用2 L125×80×12截面形式2. 下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力eg N =559.66KN 计算 l ox ＝3000mm l oy =18000/2=9000mm A=N/f=559.66×1000/(215×100)=26.03cm 2 由附表得选2 L125×80×12短肢相并A ＝2×23.4＝46.8 cm 2，i x ＝2.24cm ，i y ＝6.16cmn A /N ＝σ=559.66×103/(46.8×102)= 119.6N/ 2mm < 215(满足)x λ＝l ox / i x ＝300/2.24=133.93<［λ］＝350(满足)y λ＝l oy / i y =900/6.16=146.10<［λ］＝350(满足)故下弦杆采用2 L125×80×12短肢相并,如下图所示：下弦截面3. 腹杆aB杆件轴力： kN 16.923N -=8计算长度： mm l l oy ox 2530==因为oy ox l l =，故采用等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L100×10。
则: A ＝2×19.261＝38.522cm 215095.8205.3253〈===x ox x i l λ 15097.5552.4253y 〈===yoy i l λ b/t=100/10=10＜0.58bl oy =0.58×2530/100=14.6712.60)102530100475.01(97.55)475.01(224224=⨯⨯+⨯=+=t l b oy y yz λλ 因x λ>y λ，需求x ϕ，查表得x ϕ=0.668则A x /N ϕσ＝= 392.16×103/0.668×3852.2= 152.4N/ 2mm < 215 N/2mm满足条件斜腹杆aB 截面4. 腹杆Bc杆件轴力： kN 83.285N =计算长度： mm l oy 2613=;mm l ox 4.209026138.0=⨯= 采用等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L100×10。
则:9A ＝2×19.261＝38.522cm 215054.6805.304.209〈===x ox x i l λ 15081.5752.43.261y 〈===yoy i l λ A /N ＝σ= 285.83×103/3852.2= 74.2N/ 2mm < 215 N/ 2mm满足斜腹杆Bc 截面5. 腹杆cD杆件轴力： kN 98.203N -= 计算长度： mml oy 2864=；mm l ox 2.229128648.0=⨯=采用不等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L80×10。
则: A ＝2×15.126＝30.252cm 215068.9442.212.229〈===x ox x i l λ 15058.7674.34.286y 〈===yoy i l λ b/t=80/10=8＜0.58bl oy =0.58×2864/80=20.7640.78)10286480475.01(58.76)475.01(224224=⨯⨯+⨯=+=t l b oy y yz λλ10因x λ>y λ，需求x ϕ，查表得x ϕ=0.590则A x /N ϕσ＝= 203.98×103/0.590×3025.2= 114.3N/ 2mm < 215 N/2mm满足条件6. 腹杆De杆件轴力： kN 63.113N =计算长度： mm l oy 2864=;mm l ox 2.229128648.0=⨯= 采用不等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L80×10。
则: A ＝2×15.126＝30.252cm 215068.9442.212.229〈===x ox x i l λ 15058.7674.34.286y 〈===yoy i l λ A /N ＝σ= 113.63×103/3025.2= 37.56N/ 2mm < 215 N/ 2mm满足条件11斜腹杆De 截面7. 腹杆eF杆件轴力： kN 34.56N -= 计算长度： mml oy 3124=；mm l ox 2.249931248.0=⨯=采用不等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L70×8。
则: A ＝2×10.667＝21.334cm 215089.11712.292.249〈===x ox x i l λ 15067.943.34.312y 〈===yoy i l λ b/t=70/8=8.75＜0.58bl oy =0.58×3124/70=25.884.96)8312470475.01(67.94)475.01(224224=⨯⨯+⨯=+=t l b oy y yz λλ 因x λ>y λ，需求x ϕ，查表得x ϕ=0.448则A x /N ϕσ＝= 56.34×103/0.448×2133.4= 58.95N/ 2mm < 215 N/ 2mm满足条件斜腹杆eF 截面8. 腹杆Fg杆件轴力： kN 88.55N -= 计算长度： mml oy 3124=；mm l ox 2.249931248.0=⨯=12采用不等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L70×8。
则: A ＝2×10.667＝21.334cm 215089.11712.292.249〈===x ox x i l λ 15067.943.34.312y 〈===yoy i l λ b/t=70/8=8.75＜0.58bl oy =0.58×3124/70=25.884.96)8312470475.01(67.94)475.01(224224=⨯⨯+⨯=+=t l b oy y yz λλ 因x λ>y λ，需求x ϕ，查表得x ϕ=0.448则A x /N ϕσ＝= 55.88×103/0.448×2133.4= 58.47N/ 2mm < 215 N/ 2mm满足条件斜腹杆Fg 截面9. 竖杆Aa ：kN 16.03N -=; cm 2.5919910.8l =⨯=ox ，cm oy 199l = 杆件内力较小，选用2L50×5，其几何特性为：A ＝9.6062c m ，cm 53.1i x =，cm 46.2i y =15005.0411.53159.2i l ox <===x x λ 150 89.0846.2199i l oy <===yy λ13由于x y λλ<，只需求x ϕ。