1. 办公室平面尺寸为18m×66m，柱距8m，跨度为32m，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。
2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i=l/20～l/8。
3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.800m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm×600mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值fc＝14.3N/mm2。
抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板铰连接。
4. 钢材用 Q235-B，焊条用 E43系列型。
5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。
6. 该办公楼建于苏州大生公司所属区内。
7. 屋盖荷载标准值：
(l) 屋面活荷载 0.50 kN/m2
(2) 基本雪压 s0 0.40 kN/m2
(3) 基本风压 w0 0.45 kN/m2
(4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m2
(5) 檩条自重 查型钢表
(6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN/m2
8. 运输单元最大尺寸长度为9m，高度为0.55m。
二、屋架几何尺寸的确定
1.屋架杆件几何长度
屋架的计算跨度，端部高度取跨中高度为。跨中起拱高度为60mm（L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。
（虚线为起拱后轮廓）
2.檩条、拉条、及撑杆：
长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要，檩条最大允许间距为1800mm。另外，屋架上弦节点处一般应设檩条。
所以，将檩条设置在各上弦结点上，檩距为1502mm，檩条跨度在时，至少在跨中布置一道拉条，跨度大于时，宜布置两道。此檩条跨度为9m，可在3分点处分别布置一道拉条，布置如下图：
三、屋盖支撑布置
1、设置支撑的必要性及图示
必要性：平面屋架在其本身平面内，由于弦杆与腹杆构成了三角形几何不变铰接体系而具有较大刚度，但在垂直于屋架平面内，不设支撑体系却不能保持其几何不变，当在屋架端部两屋架间未设置垂直支撑时，虽然有檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可变的，在侧向为作用下屋架会倾斜。
各支撑作用：
1）横向支撑 上弦平面横向支撑能保证上弦杆的侧向稳定性，当山墙柱的上端支撑于屋架上下弦某些节点上时，横向支撑可传递山墙上的纵向水平荷载。
2）纵向支撑 与横向支撑一起形成水平刚性盘，增加房屋整体刚度，在车间设有吊车时，在吊车横向制动力作用下使框架起空间作用，可减轻受荷载较大的框架所受水平荷载和产生的水平变形，有托梁时，可保证托梁的侧向稳定。
3）垂直支撑 保持屋架侧向的几何特性和稳定性，下弦无横向支撑时，作为下弦系杆的节点，传递山墙所受纵向风荷载等至屋架柱，保证吊装屋架时的稳定和安全。
其中SC为上弦支撑、XC为下弦支撑、CC为垂直支撑、GG为刚性系杆、LG为柔性系杆、GWJ为屋架。
四、荷载计算
1、永久荷载（水平投影面）
压型钢板 kN/㎡
檩条（0.5kN/m） 查表得到Z250×70×20×2.5的檩条每米长质量为8.380 kg/m
kN/㎡
屋架及支撑自重 0.12+0.01L=0.42kN/㎡
合计 0.628kN/㎡
2、可变荷载（水平投影面）
屋面荷载和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0.5 kN/㎡进行计算。
3、风荷载
风压高度变化系数为1.025，屋面迎风面的体型系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压标准值（垂直于屋面）为：
迎风面：kN/㎡
背风面：kN/㎡
对轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，此时屋架弦杆和腹杆中的内力均可能变号，必须考虑风荷载组合。但此处风荷载小于永久荷载，故不考虑风荷载的影响。
五、屋架杆件内力计算与组合
由永久荷载控制的荷载组合值为：kN/㎡
由可变荷载控制的荷载组合值为：kN/㎡
故可变荷载效应起控制作用。
每个节点的负载面积为㎡
①压型钢板 0.150×13.5=2.025kN
②檩条（0.5kN/m） 0.058×13.5=0.783kN
③屋架及支撑自重 0.42×13.5=5.67kN
④活荷载取为 0.5×13.5=6.75kN
1、荷载组合
考虑以下三种荷载组合
（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载
（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载
（3）全跨屋架、支撑及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
组合一:全跨永久荷载+全跨可变荷载：
中间节点荷载： kN
端部节点荷载： kN
组合二:全跨永久荷载+半跨可变荷载：（假设半跨可变荷载在左边半跨）
左中结点荷载kN
左端结点荷载kN
右中结点荷载kN
右端结点荷载kN
正中结点荷载kN
组合三:全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载：
（假设半跨屋面结构材料+半跨施工荷载在左半跨）
左中结点荷载kN
左端结点荷载kN
右中结点荷载kN
右端结点荷载kN
正中结点荷载kN
2、由结构力学求解器求得各杆内力
| 杆件 | 组合一（kN） | 组合二（kN） | 组合三(kN) | 内力设计值（kN） | |||
| 在左 | 在右 | 在左 | 在右 | ||||
| 下弦杆 | ab | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| bd | 305.41 | 2.8 | 198.92 | 250.32 | 160.94 | 305.41 | |
| df | 509.65 | 433.28 | 340.56 | 406.03 | 280.26 | 509.65 | |
| fh | 621.77 | 515.15 | 428.93 | 477.12 | 360.15 | 621.77 | |
| hj | 661.58 | 529.05 | 475.48 | 481.77 | 409.1 | 661.58 | |
| jk | 3.58 | 488.6 | 488.6 | 433.32 | 433.32 | 3.58 | |
| 上弦杆 | AB | -160.68 | -140.5 | -103.47 | -133.3 | -83.07 | -160.68 |
| BC | -160.68 | -140.5 | -103.47 | -133.3 | -83.07 | -160.68 | |
| CD | -421.08 | -361.73 | -277.62 | -340.56 | -226.45 | -421.08 | |
| DE | -421.08 | -361.73 | -277.62 | -340.56 | -226.45 | -421.08 | |
| EF | -576.56 | -484.34 | -391.09 | -451.44 | -324.94 | -576.56 | |
| FG | -576.56 | -484.34 | -391.09 | -451.44 | -324.94 | -576.56 | |
| GH | -650.52 | -530.31 | -457.43 | -487.43 | -388.55 | -650.52 | |
| HI | -650.52 | -530.31 | -457.43 | -487.43 | -388.55 | -650.52 | |
| IJ | -659.88 | -515.56 | -486.4 | -4.07 | -424.51 | -659.88 | |
| JK | -659.88 | -515.56 | -486.4 | -4.07 | -424.51 | -659.88 | |
| 竖杆 | Aa | -196.2 | -172.79 | -125.12 | -1.44 | -99.76 | -196.2 |
| Bb | -19.56 | -19.57 | -10.13 | -19.57 | -6.77 | -19.57 | |
| Dd | -19.62 | -19.62 | -10.17 | -19.62 | -6.8 | -19.62 | |
| Ff | -19.62 | -19.62 | -10.17 | -19.62 | -6.8 | -19.62 | |
| Hh | -19.62 | -19.62 | -10.17 | -19.62 | -6.8 | -19.62 | |
| Jj | -19.62 | -19.62 | -10.17 | -19.62 | -6.8 | -19.62 | |
| Kk | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 斜杆 | Ab | 239. | 209.76 | 154.48 | 199.01 | 124.02 | 239. |
| Cb | -214.95 | -184.62 | -141.76 | -173.8 | -115.65 | -214.95 | |
| Cd | 170.79 | 143.1 | 116.21 | 133.22 | 96.75 | 170.79 | |
| Ed | -138.86 | -112.2 | -98. | -102.69 | -84.29 | -138.86 | |
| Ef | 103.15 | 78. | 77.99 | 69. | 69.01 | 103.86 | |
| Gf | -75.17 | -51.41 | -62.72 | -42.94 | -58.28 | -75.17 | |
| Gh | 45.71 | 23.72 | 45.69 | 15.88 | 45.68 | 45.71 | |
| Ih | -20.38 | 1.03 | -31.98 | 8.67 | -36.12 | 8.67 -36.12 | |
| Ij | -4.33 | -24.27 | 17.69 | -31.38 | 25.54 | 25.54 -31.38 | |
| Kj | 27.84 | 47.33 | -5.06 | 54.28 | -16.79 | 54.28 -16.79 |
六．屋架节点板厚度，杆件截面选择和填板设置。
1.屋架节点板厚度确定
一个桁架的所有节点板厚宜相等（支座节点板比其他节点板厚2mm），根据受力最大杆件来确定，所有腹杆中， 杆的内力最大，为181kN<239.KN＜300KN，查表得：屋架中间节点板厚度取8mm,支座节点板厚度取10mm。
2.杆件截面选择
⑴上弦杆
上弦杆IJ和JK所受轴力最大，为受压杆，内力设计值为。
规范规定弦杠在桁架平面内的计算长度均取 故上弦杠
平面外侧向支承点的间距为节间长度的3倍，故
上弦截面选用两不等肢角钢短肢相并，设，， ，有：
且节点板厚为8mm,试选截面， 短肢相并
其截面几何特性: , , ，
截面验算：,
对短肢相并不等边双角钢：
<
故可近似取
取，查表得
所选截面满足。
⑵下弦杆
下弦杆轴力最大，为受拉杆，内力设计值为
下弦杆计算长度： ,
节点板厚度为8mm,试取截面，短肢相并
其截面几何特性: , ,
截面验算：,
所选截面满足。
⑶受压腹杆
腹杆中受压力最大者，即杆
内力设计值为
由于为单系斜杆，故其计算长度：
上弦截面选用两不等肢角钢长肢相并，设，， ，
有： ，
且节点板厚为8mm,试选截面， 长肢相并
其截面几何特性: , , ，
截面验算：
对长肢相并不等边双角钢：
故取
取，查表得
所选截面满足。
⑷受拉腹杆
腹杆中受拉力最大者，即杆，其内力设计值为
计算长度： ，
节点板厚度为8mm,试取截面，其截面几何特性:
, ,
截面验算：
所选截面满足。
其余杆件截面选择见表
| 杆 件 | 计算内力(N) | 几何长度(mm) | 计算长度(mm) | 截面规格 | 截面面积(cm2) | 回转半径(mm) | 长细比 | 容许长细比 | 稳定系数 | 验算强度N/An 或整体稳定N/(φmin A) | 填板数量 | 焊缝(mm) | ||||||
| 名称 | 编号 | l0x | l0y | A | ix | iy | λx | λy(λyz) | [λ] | φmin | hf | l1 | l2 | |||||
| 上弦杆 | AB | -660 | 1502 | 1502 | 4506 | 2∠ 140×90×10 | 44.5 | 2.56 | 6.69 | 58.67 | 67.35 | 150 | 0.77 | 193.24 | 1 | 8 | 70 | 50 |
| BC | 1 | 8 | 70 | 50 | ||||||||||||||
| CD | 1 | 8 | 180 | 60 | ||||||||||||||
| DE | 1 | 8 | 180 | 60 | ||||||||||||||
| EF | 1 | 8 | 250 | 90 | ||||||||||||||
| FG | 1 | 8 | 250 | 90 | ||||||||||||||
| GH | 1 | 8 | 280 | 100 | ||||||||||||||
| HI | 1 | 8 | 280 | 100 | ||||||||||||||
| IJ | 1 | 8 | 280 | 100 | ||||||||||||||
| JK | 1 | 8 | 280 | 100 | ||||||||||||||
| 下弦杆 | ab | 662 | 3000 | 3000 | 14850 | 2∠ 125×80×8 | 32 | 2.28 | 6 | 131.58 | 247.5 | 350 | 206. | 1 | 8 | 50 | 50 | |
| bd | 1 | 8 | 130 | 50 | ||||||||||||||
| df | 1 | 8 | 220 | 80 | ||||||||||||||
| fh | 1 | 8 | 270 | 90 | ||||||||||||||
| hj | 1 | 8 | 280 | 100 | ||||||||||||||
| jk | 1 | 8 | 270 | 90 | ||||||||||||||
| 受压腹杆 | Aa | -196 | 1500 | 1500 | 1500 | 2∠ 75×50×8 | 18.9 | 2.35 | 2.19 | 63.83 | 68.49 | 150 | 0.76 | 136.35 | 2 | 8 | 90 | 50 |
| Bb | -19.6 | 1568 | 1254 | 1568 | 2∠ 56×36×4 | 7.18 | 1.79 | 1.61 | 70.06 | 97.39 | 150 | 0.57 | 47.73 | 3 | 4 | 50 | 50 | |
| Cb | -215 | 2223 | 1778 | 2223 | 2∠ 75×50×8 | 18.9 | 2.35 | 2.19 | 75.66 | 101.51 | 150 | 0.55 | 207.92 | 3 | 8 | 90 | 50 | |
| Dd | -19.6 | 1718 | 1374 | 1718 | 2∠ 56×36×4 | 7.18 | 1.79 | 1.61 | 76.76 | 106.71 | 150 | 0.51 | 53.27 | 3 | 4 | 50 | 50 | |
| Ed | -139 | 2336 | 1869 | 2336 | 2∠ 75×50×8 | 18.9 | 2.35 | 2.19 | 79.53 | 106.67 | 150 | 0.51 | 142.68 | 3 | 8 | 60 | 50 | |
| Ff | -19.6 | 1868 | 1494 | 1868 | 2∠ 56×36×4 | 7.18 | 1.79 | 1.61 | 83.46 | 116.02 | 150 | 0.46 | 59.66 | 3 | 4 | 50 | 50 | |
| Gf | -75.2 | 2454 | 1963 | 2454 | 2∠ 70×45×4 | 9.09 | 2.26 | 1.92 | 86.86 | 127.81 | 150 | 0.4 | 207.69 | 4 | 4 | 70 | 50 | |
| Hh | -19.6 | 2018 | 1614 | 2018 | 2∠ 56×36×4 | 7.18 | 1.79 | 1.61 | 90.17 | 125.34 | 150 | 0.41 | 66.81 | 4 | 4 | 50 | 50 | |
| Ih | -36.1 | 2573 | 2058 | 2573 | 2∠ 70×45×4 | 9.09 | 2.26 | 1.92 | 91.06 | 134.01 | 150 | 0.37 | 107.35 | 4 | 4 | 50 | 50 | |
| Ij | -31.4 | 2573 | 2058 | 2573 | 2∠ 70×45×4 | 9.09 | 2.26 | 1.92 | 91.06 | 134.01 | 150 | 0.37 | 93.26 | 4 | 4 | 50 | 50 | |
| Kj | -16.8 | 2697 | 2158 | 2697 | 2∠ 70×45×4 | 9.09 | 2.26 | 1.92 | 95.49 | 140.47 | 150 | 0.34 | 53.83 | 4 | 4 | 50 | 50 | |
| Kk | 0 | 2243 | 1794 | 2243 | 2∠ 56×36×4 | 7.18 | 1.79 | 1.61 | 100.22 | 139.32 | 150 | 0.35 | 0.00 | 4 | 4 | 50 | 50 | |
| 受拉腹杆 | Ab | 240 | 2018 | 1614 | 2018 | 2∠ 50×6 | 11.4 | 1.52 | 2.4 | 106.18 | 84.08 | 350 | 210.87 | 2 | 6 | 140 | 50 | |
| Cd | 171 | 2225 | 1780 | 2225 | 2∠ 50×6 | 11.4 | 1.52 | 2.4 | 117.11 | 92.71 | 350 | 150.13 | 2 | 6 | 100 | 50 | ||
| Ef | 104 | 2335 | 1868 | 2335 | 2∠ 45×4 | 6.97 | 1.38 | 2.16 | 135.36 | 108.10 | 350 | 148.97 | 2 | 4 | 90 | 50 | ||
| Gh | 45.7 | 2454 | 1963 | 2454 | 2∠ 45×4 | 6.97 | 1.38 | 2.16 | 142.25 | 113.61 | 350 | 65.56 | 2 | 4 | 50 | 50 | ||
| Ih | 8.67 | 2573 | 2058 | 2573 | 2∠ 45×4 | 6.97 | 1.38 | 2.16 | 149.13 | 119.12 | 350 | 12.44 | 2 | 4 | 50 | 50 | ||
| Ij | 25.5 | 2573 | 2058 | 2573 | 2∠ 45×4 | 6.97 | 1.38 | 2.16 | 149.13 | 119.12 | 350 | 36.63 | 2 | 4 | 50 | 50 | ||
| jK | 54.3 | 2697 | 2158 | 2697 | 2∠ 45×4 | 6.97 | 1.38 | 2.16 | 156.38 | 124.86 | 350 | 77.85 | 2 | 4 | 50 | 50 |
3、填板设置
根据要求，双角钢杆件不论是T形截面或是十字形截面，角钢的两背面部分分别贴在节点板上，为了使两角钢整体工作，在节点与节点之间的两角钢必须设置填板。
填板的间距不应超过下列数值：受压构件40i
受拉构件80i
受压构件在两个侧向支撑点之间的填板不少于2个，
每块填板尺寸：厚度t=节点板厚度
宽度b=50~80 mm b ≥8hf+2hf
高度 h= 角钢连接边宽度+2（10~15）mm 当为十字形截面时，填板不伸出角钢轮廓以外，每边缩进10~15mm
| 杆件 | 杆件长度 | 角钢连接边宽度 | 填板厚度 | 填板宽度 | 填板高度 | i(cm) | 数量 | 实际间距 | 允许间距 | |
| 上 | AB | 1352 | 90 | 8 | 60 | 110 | 6.69 | 1 | 1352 | 2676 |
| 弦 | ||||||||||
| 杆 | 其余上弦杆 | 1502 | 90 | 8 | 60 | 110 | 6.69 | 1 | 1502 | 2676 |
| 下 | ab | 3000 | 80 | 8 | 60 | 100 | 6 | 1 | 3000 | 3200 |
| 弦 | bd | 3000 | 80 | 8 | 60 | 100 | 6 | 1 | 3000 | 3200 |
| 杆 | df | 3000 | 80 | 8 | 60 | 100 | 6 | 1 | 3000 | 3200 |
| fh | 3000 | 80 | 8 | 60 | 100 | 6 | 1 | 3000 | 3200 | |
| hj | 3000 | 80 | 8 | 60 | 100 | 6 | 1 | 3000 | 3200 | |
| jk | 3000 | 80 | 8 | 60 | 100 | 6 | 1 | 3000 | 3200 | |
| 受 | Aa | 1500 | 75 | 8 | 60 | 95 | 2.19 | 2 | 750 | 876 |
| 压 | Bb | 1568 | 56 | 8 | 60 | 76 | 1.61 | 3 | 523 | 4 |
| 腹 | Cb | 2223 | 75 | 8 | 60 | 95 | 2.19 | 3 | 741 | 876 |
| 杆 | Dd | 1718 | 56 | 8 | 60 | 76 | 1.61 | 3 | 573 | 4 |
| Ed | 2336 | 75 | 8 | 60 | 95 | 2.19 | 3 | 779 | 876 | |
| Ff | 1868 | 56 | 8 | 60 | 76 | 1.61 | 3 | 623 | 4 | |
| Gf | 2454 | 70 | 8 | 60 | 90 | 1.92 | 4 | 614 | 768 | |
| Hh | 2018 | 56 | 8 | 60 | 76 | 1.61 | 4 | 505 | 4 | |
| Ih | 2573 | 70 | 8 | 60 | 90 | 1.92 | 4 | 3 | 768 | |
| Ij | 2573 | 70 | 8 | 60 | 90 | 1.92 | 4 | 3 | 768 |
| Kj | 2697 | 70 | 8 | 60 | 90 | 1.92 | 4 | 674 | 768 | |
| Kk | 2243 | 56 | 8 | 60 | 76 | 1.61 | 4 | 561 | 4 | |
| 受 | Ab | 2018 | 50 | 8 | 60 | 70 | 2.4 | 2 | 1009 | 1920 |
| 拉 | Cd | 2225 | 50 | 8 | 60 | 70 | 2.4 | 2 | 1113 | 1920 |
| 腹 | Ef | 2335 | 45 | 8 | 60 | 65 | 2.16 | 2 | 1168 | 1728 |
| 杆 | Gh | 2454 | 45 | 8 | 60 | 65 | 2.16 | 2 | 1227 | 1728 |
| Ih | 2573 | 45 | 8 | 60 | 65 | 2.16 | 2 | 1287 | 1728 | |
| Ij | 2573 | 45 | 8 | 60 | 65 | 2.16 | 2 | 1287 | 1728 | |
| jK | 2697 | 45 | 8 | 60 | 65 | 2.16 | 2 | 1349 | 1728 |
六、节点设计
1.计算各腹杆及弦杆端部所需的焊脚尺寸及焊缝长度
采用E43型焊条
（1）上弦杆两端所需的焊脚尺寸及焊缝长度
上弦所用角钢t=10mm ，节点板厚度t=8mm
最小
最大
取
（AB杆）
肢背：，实际取
肢尖：，实际取
（JK杆）
肢背：，实际取
肢尖：，实际取
(2）下弦杆两端所需焊缝长度
端部，AB为零杆，只需要根据构造要求设计焊缝长度。
（JK杆）
肢背：，实际取
肢尖：，实际取
其余杆件焊脚尺寸及焊缝长度见表
2. 支座节点设计
1)支座节点的锚栓用以固定，不需计算，按构造要求取两个的锚栓
2)支座反力
底板净面积
取底板面积，如仅考虑有加劲肋部分承受压力
则承压面积为
由得
故取最小厚度
3)加劲肋与节点板的连接焊缝
满足。
4)节点板与底板焊缝
， 取
加劲肋与底板连接焊缝：
前述Aa杆焊缝肢背，肢尖
ab杆焊缝肢背，肢尖
3.屋脊节点设计
屋脊拼接角钢与受压弦杆的连接可按弦杆中的实际压力N进行计算，每边共有4条焊缝平均承受此力，则，取
拼接角钢总长度+弦杆杆端空隙=412mm
因角钢在弦杆端部不切断，弯折，取
上弦杆与节点板之间的塞焊，假定承受节点荷载，可不必验算。
上弦肢尖与节点板的连接焊缝，应按上弦内力的15%计算，设肢尖焊缝，
代入：
满足要求。
4.其余节点设计
跨中jk焊缝长度
取
Kk杆的焊缝长度
七、说明
（1）由于受运输、吊装等条件的，有时构件需分段出厂，为保证安装的顺利进行，应根据构件或结构的复杂程度和设计要求，出厂前进行预安装。
（2）运输过程中，应根据实际运输设备将屋架进行分割，运输时应注意杆件的摆放，尽量避免屋架的碰撞、挤压，使其变形。
（3）凡需用C级螺栓与支撑杆件相连的屋架杆件角钢的边长，应注意其采用的螺栓最大直径。
（4）为减少拼接，屋架弦杆的截面应根据受力最大的节间杆选用。
（5）当采用T形截面时，尽可能的使两个方向的长细比相近，以获得经济截面。
（6）整榀屋架所用的角钢规格不宜超过5到6种。
（7）吊装过程中选取合理的绑扎点进行起吊，屋架绑扎时，吊索与水平面的夹角不宜小于45度，跨度大于18米时，采用三点绑扎或四点绑扎，以防止桁架弦杆在受力平面外破坏。下载本文
