一、 设计资料
（1）某车间跨度为30m，厂房总长度102m，柱距6m，车间内设有两台50/10t中级工作制软钩桥式吊车，地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为18m；采用1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面，桁架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为450×450mm，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材及焊条为：钢材采用Q345钢，焊条为E50型。
（2）屋架计算跨度
L。=30000-2×150=29700
(3)跨中及端部高度：本设计为无檩屋盖体系，采用平坡梯形屋架，取屋架在30m 轴线处的端部高度h’=2000mm，屋架的中部高度h=3500mm.
二、 结构形式与布置
屋架杆件的几何尺寸如图1所示
图1
屋架支撑布置见图2所示：
图2 三、荷载与内力计算
1、荷载计算 永久荷载： 改性沥青防水层
0.4kN/m2 0.4kN/m2 0.9kN/m2 1.4kN/m2
20厚1:2.5水泥砂浆找平层 150厚加气混凝土保温层
预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 悬挂管道
0.10N/m2
0.120+0.011x30=0.45kN/m2
屋架和支撑自重为
总和 3.65kN/m2
可变荷载
基本风压：
0.40 kN/m2
0.5kN/m2 0.7kN/m2 0.7kN/m2
基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 积灰荷载
不上人屋面活荷载
总和 1.4kN/m2
永久荷载设计值 1.2×3.65KN/㎡=4.38KN/㎡ 可变荷载设计值 1.4×1.4KN/㎡=1.96KN/㎡
屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不考虑。
2．荷载组合：
设计屋架时应考虑以下三种组合： 组合一 全跨永久荷载+全跨可变荷载
屋架上弦荷载P=(4.38KN/㎡+1.96KN/㎡) ×1.5×6=57.06KN 组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=4.38KN/㎡×1.5×6=39.42KN
P2=1.96KN/㎡×1.5×6=17.64KN
组合三 全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载
屋架上弦荷载 P3=0.45KN/㎡×1.2×1.5×6=4.86KN
P4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN
四、 内力计算
用图解法或数解法皆可算出屋架杆件在全跨荷载作用下的内力，如表4.1 所示。
杆件名称 上弦 AB BC, CD DE, EF FG, GH HI IJ, JK 下弦 内力系数 （F=1） 杆件内力 杆件名称 斜腹杆 aB Bb bD Dc cF Fd dH He eg gK gI 竖杆 Jg Ie Kf 内力系数 （F=1） 杆件内力 0 -15.35 -18.19 -21.53 -22.36 -22.73 6.33 15.36 20.21 22.13 21.24 -0.56 -1.01 -0.97 0 -580.905 -9140975 -1082.96 -1124.71 -1143.32 318.333 772.608 1016.566 1112.635 1067.868 -27.665 -50.3 -49.294 -15.34 8.82 -7.55 5.36 -4.22 2.62 -1.51 0.29 1.53 2.17 0.51 -0.90 -1.43 0.03 -580.402 442.12 -379.755 271.112 -212.755 131.775 -75.963 14.588 76.99 108.654 24.645 -42.755 -71.426 1.002 ab bc cd de ef 竖杆 Aa Cb, Ec Gd
五、 杆件设计
腹杆最大内力为580.4kN，选用中间节点板厚度为=12mm，支座节点板厚度为14mm。
5.1 上弦杆
整个上弦不改变截面，按最大内力计算。上弦IJ、JK 杆件的内力最大,即N= -1160.8KN， 屋架平面内取节点轴线长度 lox=150.8cm， 上弦横向水平支撑的节点长度loy=300cm
根据屋架上弦杆平面内和平面外计算长度关系，采用等稳定性原则，上弦截面选用两个不等 边角钢，短肢相并。假定长细比λ=60，查附录表4.2，可得稳定系数γ=0.807（由双角钢组成的T 形和十字形截 面均属于b 类），则截面几何特性为
A*=
N2=1160.8*1000/(215*0.807)=6690.3mm ?.f
根据截面几何特性查角钢规格表，选用2∟160×100×14，肢背间距a=12mm，则
按所选角钢进行验算
满足长细比小于等于[λ]=150 的要求。
σ=N/φA=119.30MP<215MP
故所选截面合适。
填板在每个节间放一块，则填板间距
满足要求。
5.2 下弦杆
整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的杆de 计算，即N=1112.6kN.
de 杆平面内的计算长度 lox=300cm；
平面外的计算长度取纵向水平支撑点与系杆或系杆与系杆间的距离