目录1、设计资料 (2)1.1结构形式 (2)1.2屋架尺寸和选材 (2)1.3荷载标准值 (2)2、屋架形式和尺寸 (2)2.1计算跨度： (2)2.2屋架中部高度 (2)2.3几何尺寸 (2)2.4支撑的布置 (3)3、荷载组合计算 (3)3.1按永久荷载效应控制的组合 (3)3.2按可变荷载效应控制的组合 (4)4、内力计算 (4)5、杆件截面计算 (5)5.1上弦杆 (5)5.2下弦杆 (7)5.3斜腹杆 (7)6、节点设计 (11)6.1下弦杆g节点 (11)6.2上弦杆b节点 (12)6.3屋脊e节点 (14)6.4支座f节点 (15)7、参考资料 (18)8、施工图绘制 (18)1、设计资料1.1结构形式某机械厂单跨单层厂房，长度72米，柱距6米，跨度24米。
屋架采用梯形钢屋架，其两端简支于钢筋混凝土柱上，柱采用混凝土强度等级30C。
柱顶截面尺寸为400400mm mm⨯。
1.2屋架尺寸和选材屋架端部高度设计为2.0 m，屋面坡度为1/10，采用Q235-B钢，E43型焊条，手工焊。
屋面采用6 1.5m m⨯大型屋面板。
1.3荷载标准值（1）恒荷载标准值：2m/5.3KN（2）活荷载标准值：20.6/kN m2、屋架形式和尺寸2.1计算跨度：0215024000215023700mmL L=-⨯=-⨯=2.2屋架中部高度：2400020000.1=3200mm2H=+⨯2.3几何尺寸如图1所示。
图1 几何尺寸图2.4支撑的布置根据车间长度(72m>60m)、屋架跨度和荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于跨度为24m>18m，所以同样设下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆布置如下图2 上弦横向水平支撑图3 下弦横向及纵向水平支撑3、荷载组合计算（仅考虑全跨作用永久荷载、可变荷载一种组合情况）计算时，竖向节点荷载取1.5m×6.0m面积的荷载。
3.1按永久荷载效应控制的组合永久荷载分项系数 1.35G γ=，可变荷载分项系数 1.4Q γ=，组合值系数查《土木工程荷载与设计方法》（第2版）华南理工出版社 表4-1得0.7C ψ=。
KN P 634.9563)6.07.04.15.335.1(=⨯⨯⨯⨯+⨯=3.2按可变荷载效应控制的组合永久荷载分项系数 1.2G γ=，可变荷载分项系数 1.4Q γ=，只有一个活荷载，组合值系数 1.0ψ=。
KN P 72.9063)6.00.14.15.32.1(=⨯⨯⨯⨯+⨯=综上所述：按永久荷载效应控制的组合进行计算，取kN P 634.95=，计算内力。
4、 内力计算 表一图如图4所示。
5、 杆件截面计算表2 Q235钢单壁式焊接屋架节点板厚度选用表节点板厚度t=14mm 。
5.1上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大内力计算：KN N 492.705max -=00301.6,300.0x y l cm l cm ==（y l 0取两块屋面板宽度）。
选用2∟160×12，截面的几何特性如下：2cm 88.7444.372=⨯=A cm x 95.4i =，cm 03.7i y =，3x cm 2.417=W①验算强度：m 523.214/001.3817.476.04/6.06.00x ⋅=⨯⨯=⨯==KN FL M M 05.1x =γkpa 215f kpa 349.143102.41705.110523.211088.7410492.7053623nx x x =<=⨯⨯⨯+⨯⨯=+W M A N n γ②验算弯矩作用平面内的稳定：[]15093.605.493016i l x ox x =<===λλ 查教材《钢结构》附表4.2（b 类截面），8023.0x =φKN EA N EX 016.372893.601.11088.742060001.12222x 2=⨯⨯⨯⨯=='πλπ 1.0mx β= kpaf N NW M AN EXx mx 215kpa 331.175016.3728492.7058.0-1102.41705.110523.210.11088.748023.010492.7058.0136231x xx =<=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'-+γβφ 满足要求。
kpaf N NW M AN EXx mx 215kpa 572.158016.3728492.705.251-1102.41705.110523.210.11088.7410492.70525.1136231x x=<=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'-+γβ 满足要求。
③验算弯矩作用平面外的稳定：[]15067.423.703000i l yoy y =<===λλ 查教材《钢结构》附表4.2（b 类截面），8885.0y =φ；9275.067.420017.0-1235f 0017.0-1y yb =⨯==λφ弯矩和横向荷载作用下，构件产生同向曲率，故取 1.0tx β=，另取 1.0η=kpa215f kpa 685.161102.4179275.010532.210.10.11088.748885.010492.70536231x b x tx y =<=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+W M A N φβηφ 满足要求。
④局部稳定验算：.1708.0827.145 2.6054-45.8271-kpa 605.42102.41710532.21-1088.7410492.705-kpa827.145102.41710532.211088.7410492.705max min max 03623x x min 3623x x max <====⨯⨯⨯⨯===⨯⨯+⨯⨯=+=σσσασσW M A N W M A N15/f 2351533.121212-160t b y 1=≤== 满足要求。
综上，2∟160×12满足要求。
在压杆的桁架平面外计算长度范围内，至少应设置两块填板。
所以，填板每节间2块，cm 19895.440i 40cm 8.150l 1=⨯=<=5.2下弦杆下弦也不改变截面，按最大内力计算。
KN N 619.724max =，6000ox l mm =，06000y l mm =选用2∟125×12，2cm 82.57291.28=⨯=A ，cm 63.5i cm 83.3i y x ==，[]35066.1563.386000i l x ox x =<===λλ []35057.1063.566000i l yoy y =<===λλ kpa 215f kpa 42.1251082.5710619.72423=<=⨯⨯==A N σ 满足要求。
填板每节间1块，cm 4.30683.380i 80cm 300l 1=⨯=<=5.3斜腹杆①gd 杆N=-114.091kN计算长度： 屋架平面内长度:0.8418334.4ox l cm =⨯=屋架平面外长度:418oy l cm =。
初选 2∟90×6，A=2×10.64=21.28cm 2，x i =2.79cm ，y i =4.12cm 。
按所选角钢进行验算[]15086.11979.24.334i l x ox x =<===λλ []15046.10112.4418i l yoy y =<===λλ 由于94.269/41858.058.000.15690b y =⨯=<==bl t o 则：[]15032.10836418090475.0121.103t l b 475.01y 2422oy 4y yz =<>=⨯⨯+⨯=+=λλλλ且）（）（ 查教材《钢结构》附表4.2（b 类截面），求出 5031.0y =φkpa 215f 567.1061028.215031.01009.14123y =<=⨯⨯⨯=kpa A N φ 所选截面合适。
填板每节间3块,cm 6.11179.240i 40cm 5.104l 1=⨯=<=②fb 杆N=-532.681kN计算长度： 屋架平面内长度:366ox l cm = 屋架平面外长度:366oy l cm =。
选用2∟110×10，2cm 52.42226.21=⨯=A ，cm 00.5i cm 38.3i y x ==， 按所选角钢进行验算[]15028.1088.333660i l x ox x =<===λλ []15020.7300.503660i l yoy y =<===λλ 由于30.1911/36658.058.000.1110110b y =⨯=<==bl t o则：[]15000.771003660110475.0120.73t l b 475.01y 2422oy 4y yz =<>=⨯⨯+⨯=+=λλλλ且）（）（ 查教材《钢结构》附表4.2（b 类截面），求出7070.0y =φkpa 215f kpa 967.1761057.427070.010618.53223y =<=⨯⨯⨯=A N φ 所选截面合适。
填板每节间2块，cm 2.13538.340i 40cm 122l 1=⨯=<=③ bg 杆轴力为N=287.667kN计算长度：屋架平面内长度:00.8378302.4x l cm =⨯= 屋架平面外长度:0378y l cm =初选2∟90×8，2cm 88.27294.13=⨯=A ，cm 17.4i cm 76.2i y x ==，。
[]15057.10976.24.302i l x ox x =<===λλ []15065.9017.4378i l yoy y =<===λλ kpa 215kpa 18.1031088.2710667.28723<=⨯⨯=A N 满足要求。
填板每节间2块，cm 8.22076.280i 80cm 126l 1=⨯=<= ④cg 杆轴力为：N=-95.634KN计算长度：屋架平面内长度:00.8260208x l cm =⨯= 屋架平面外长度:0260y l cm =初选2∟70×8，2cm 74.16237.8=⨯=A ，cm 38.3i cm 13.2i y x ==，。
[]15065.9713.2208i l x ox x =<===λλ []15092.7638.3260i l yoy y =<===λλ由于85.188/26058.058.075.8870b y =⨯=<==bl t o 则：y 422422oy yz 18.67706.188260018709.3b 6.18t l 1t b 9.3λλ<=⨯⨯+⨯⨯=+=）（）（ 所以用92.76=y λ，查教材《钢结构》附表4.2（b 类截面），求出7070.0y =φkpa 215f kpa 805.801074.167070.010634.9523y =<=⨯⨯⨯=A N φ 所选截面合适。