一般情况下，设计屋架时，首先根据屋架形式和设计经验先确定屋架的端部高度，再根据屋面坡度计算跨中高度。对于三角形屋架， =0；陡坡梯形屋架取=0.5-1.
0m ；缓坡梯形屋架取=1.8-2.1m。
因此，跨中屋架高度为。
式中i——屋架上弦杆的坡度。
人字形屋架跨中高度一般为2.0～2.5m，跨度大于36m时可取较大高度，但一般不宜超过3m；端部高度一般为跨度的1/8~1/12。
人字形屋架：h＝（1/10-1/8）。跨度较大的桁架，在荷载作用下将产生很大的挠度。
所以可以采用起拱的方法：预先给屋架一个向上的反弯拱度。起拱高度一般为跨度的1/500。
四、 设计步骤。
1. 屋架荷载计算与荷载效应组合。
1） 屋盖上的荷载。屋盖上的荷载有永久荷载和可变荷载两大类。永久荷载包括屋面材料和檩条、支撑、屋架、天窗架等结构的自重；可变荷载包括雪荷载、风荷载等，一般可按荷载规范查取。
屋架和支撑的自重可按下面经验公式进行估算：
式中为屋架的标志跨度。
2） 节点荷载汇集。屋架所受的荷载一般通过檩条或大型屋面板的边肋以集中力的方式作用于屋架的节点上。即：
式中为按屋面水平投影面分布的荷载标准值。
a为上弦节间的水平投影长度。
s为屋架的间距。
3） 荷载效应组合。
设计时要考虑施工及使用阶段可能遇到的各种荷载及其组合的可能情况，对屋架进行内力分析时应按最不利组合取值。一般应考虑以下三种组合：
组合一：全跨恒载+全跨活载；组合二：全跨恒载+半跨活载；
组合三：全跨屋架、支撑和天窗自重+半跨屋面板重+半跨屋面活载。
在进行荷载效应组合时，屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，取两者中的较大值进行组合。
2. 屋架杆件内力计算。
1） 基本假定：节点为铰接；所有杆件的轴线都在同一平面内，且相交于节点的中心；荷载都作用在节点上，且都在屋架平面内。
2） 杆件的计算长度。参考《钢结构设计规范》第5.3.1条的规定。
3） 屋架杆件的内力计算。
4） 杆件的容许长细比。
3. 屋架杆件设计。
（1） 杆件的合理截面。
（2） 垫板。为了使两个角钢组成的杆件起整体作用，应在两个角钢相并肢之间焊上垫板（或填板）。垫板厚度与节点板厚度相同，垫板宽度一般取40～60㎜左右。
t形截面时垫板长度比角钢肢宽大10～15㎜。垫板间距l在受压构件中不大于40i，在受拉杆件中不大于80i。在t形截面中i为一个角钢对平行于垫板自身重心轴的回转半径。
（3） 节点板厚度。钢桁架各杆件在节点处都与节点板相连，传递内力并相互平衡。节点板应力复杂并难于分析，通常不作计算。
《钢结构设计规范》给出了单壁式桁架节点板厚度选用表，设计时可参考。
（4） 杆件设计。当杆件以承受轴力为主时，按轴心压杆或拉杆计算；当杆件同时承受较大弯矩时，按压弯或拉弯构件计算。计算强度时，应注意对削弱处进行净截面强度验算。
计算杆件整体稳定时，应注意两个方向的稳定性都进行计算。
4. 屋架节点设计。
节点的作用是把汇交于节点中心的杆件连接在一起，一般都通过节点板来实现。各杆的内力通过各自与节点板相连的角焊缝把杆力传到节点板以取得平衡。所以节点设计的任务是：
根据节点的构造要求，确定各杆件的切断位置；根据焊缝的长度，确定节点板的形状和大小。
1）下弦一般节点的设计方法。
下弦一般节点是指下弦杆直通连续和没有节点集中荷载的节点。计算下弦节点中各腹杆与节点板所需的连接焊缝长度：
肢背焊缝：
肢尖焊缝：
2）上弦一般节点的设计方法。
计算上弦节点中各腹杆与节点板所需的连接焊缝长度与下弦节点中各腹杆与节点板所需的连接焊缝长度方法相同。
3）屋脊拼接节点的设计方法。
拼接角钢与受压弦杆之间的连接可按弦杆最大内力进行计算，每边共有4条焊缝平均承受此力。则一条焊缝的计算长度为：
拼接角钢的总长度为：弦杆杆端空隙。
对于弦杆与节点板之间的连接焊缝，假定节点荷载p由上弦角钢肢背处的焊缝承受，按下式计算：
而上弦角钢肢尖与节点板的连接焊缝按上弦杆最大内力的15％计算，并考虑由此产生的弯矩m＝0.15ne。
4）下弦拼接节点的设计方法
拼接角钢与下弦杆之间每边有4条角焊缝连接，可近似认为4条焊缝均匀受力。拼接角钢与下弦杆的连接焊缝按下弦杆截面积等强度计算。即有：
拼接角钢的总长度为：㎜
下弦杆与节点板的连接焊缝按下弦较大内力的15％和两侧下弦的内力之差两者中的较大者进行。
5）支座节点的设计方法屋架与柱的连接有简支和刚接两种形式，支承于钢筋混凝土柱或砖柱上的屋架一般为简支，而支承于钢柱上的屋架通常为刚接。简支屋架的支座节点，由节点板、加劲肋、支座底板和锚栓等部分组成。
支座底板的面积a：锚栓孔缺口面积，r为屋架的支座反力。
底板的厚度应按下式计算：，
式中m为两邻边支承板单位板宽的最大弯矩，为系数（查表），为两相邻支承边对角线长度。
5. 屋架施工图的绘制。
钢屋架施工图是制造厂和工地结构安装的重要依据。绘制屋架施工图时应注意以下几个方面的内容：
1）通常在图纸左上角用合适的比例画出“屋架几何轴线图（屋架简图）。”
图中一半标出几何长度，一半标出杆件的计算内力值。起拱值在屋架简图上标出来。
2）绘制屋架的施工图，通常采用两种比例尺绘制，杆件轴线一般用1：20～1：30的比例尺，杆件截面和节点尺寸采用1：10～1：15的比例尺。
3）绘制屋架上、下弦杆的平面图、屋架端部和跨中的侧面图及必要的剖面图。
4）注明各杆件和板件的定位尺寸和孔洞位置等。定位尺寸主要时节点中心至腹杆顶端的距离和屋架轴线到角钢肢背的距离。这两个尺寸即能确定杆件的位置和实际长度。
5）编制材料表。包括各种零件的截面、长度、数量和重量。
6）文字说明。说明的内容包括钢材的牌号、焊条型号、加工精度要求、焊缝质量要求、图中未注明的焊缝和螺栓孔的尺寸以及防锈处理的要求等。
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