摘要：，本设计计算书主要针对一种普通梯形钢屋架的结构进行详细设计。介绍了梯形钢屋架的基本概念、结构特点以及在建筑中的重要性。根据具体的工程需求和条件，对梯形钢屋架的尺寸进行了详细的计算和设计。包括了梁、柱、支撑等构件的尺寸计算，以及屋面、楼板等结构的设计和计算。还对梯形钢屋架的受力性能进行了分析，包括荷载分布、弯矩、剪力、轴力等方面的计算。对梯形钢屋架的安全性能进行了评估，包括抗风、抗震等方面的性能分析。整个设计过程遵循了相关的规范和标准，确保了设计的合理性和可靠性。

以下是一份普通梯形钢屋架设计计算书的大致内容：

一、设计资料

1. 屋架跨度与长度
   • 梯形钢屋架跨度为18m，屋架长度90m，纵向柱距6m 。
2. 屋面材料
   • 采用1.5×6预应力混凝土板，屋面坡度$i = 1800/10$i=1800/10，采用无檩体系平坡梯形屋架 。
3. 环境与荷载相关
   • 地区计算温度高于[具体温度未给出]，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高18m，厂房内有2台中级工作制桥式吊车和2台5t锻锤 。
4. 材料选用
   • 钢材采用Q235，焊条采用E43型 。

二、结构形式与选型

1. 屋架形式及几何尺寸
   • （此处应给出具体的屋架形式及几何尺寸图，如各杆件的长度、角度等相关尺寸）
2. 支撑布置
   • 横向支撑
     • 横向支撑对保证上弦杆的侧向稳定性有重要作用，需设置上弦横向支撑。由于房屋的跨度和高度较小（跨度18m小于24m），且室内无悬挂吊车，故不设下弦平面横向支撑。横向支撑一般设置在房屋两端的第一个柱间内，且间距不宜超过60m，由于本设计中房屋总长为90m大于60m，故需在跨中增设一道横向水平支撑 。
   • 纵向支撑
     • 虽然本设计中房屋跨度、高度较小，但具有锻压车间，即有较大的震动设备，因而对房屋的整体刚度要求较高，故应设置纵向水平支撑 。
   • 垂直支撑与系杆
     • 为了增加屋架的整体性，应将垂直支撑布置在跨中及屋架的两端。在屋脊和两个支座处设置纵向刚性系杆，其余四道为柔性系杆 。

三、屋架节点荷载

1. 荷载计算原则
   • 屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算（风荷载为风吸力，且为重屋盖，故不考虑）。荷载包括三毡四油防水层、水泥砂浆找平层、保温层、一毡二油隔气层、水泥砂浆找平层、预应力混凝土屋面板、屋架和支撑自重等永久荷载，以及屋面活荷载、屋面积灰荷载等可变荷载 。
2. 荷载组合计算
   • 由可变荷载控制的组合计算
     • 取永久荷载，屋面活荷载、屋面积灰荷载，则节点荷载设计值为[具体数值计算过程]。
   • 由永久荷载效应控制的组合计算
     • 取永久荷载，屋面活荷载，屋面积灰荷载，则节点荷载设计值为[具体数值计算过程]。故应取节点荷载设计值为[最终确定的节点荷载设计值] 。

四、屋架杆件内力

1. 内力计算原则
   • 跨度中央腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力 。
2. 各杆件内力
   • （此处应给出各杆件在单位荷载作用下的内力图或内力计算结果表格，如各杆件的轴力等）

五、杆件截面选择

1. 上弦杆
   • 整个上弦杆采用等截面、不等边轧制角钢。按最大内力计算，计算过程中考虑相关系数（如取两块屋面宽度等）。假定[相关假定条件]，查附表，确定截面积、回转半径等参数。例如选2∟[具体型号]，满足相关强度和稳定性要求，绕截面对称轴失稳时，应考虑弯扭曲影响，用换算长细比代替，计算得到换算长细比并判断满足要求 。
2. 下弦杆
   • 整个下弦采用等截面、不等边轧制角钢。通过计算相关参数（如内力、强度、稳定性等），满足设计要求（给出具体的计算过程和判断依据） 。
3. 斜腹杆
   • aB杆
     • 选用2∟长肢相接，计算其所需的几何参数（如回转半径等），满足强度和稳定性要求（给出具体计算过程和判断依据） 。
   • Bc杆
     • 选用2L[具体型号]，查附表确定相关参数，进行强度和稳定性计算并判断满足要求 。
   • （依次对其他斜腹杆如De杆、eF杆、Fg杆、cD杆等进行类似上述的计算和说明）
4. 竖杆
   • Gg杆
     • 选用2∟十字相连，查附表确定相关参数，由[相关计算]可避免十字型截面轴心压杆发生扭转屈曲，满足设计要求 。
   • （依次对其他竖杆如Aa杆、Cc杆、Ee杆等进行类似上述的计算和说明）

六、节点设计

1. 下弦节点
   • 用E50型焊条，设所有的焊缝均为侧面角焊缝，角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值$= 160$=160。以节点“c”为例，设“Bc”杆的肢背和肢尖焊缝为$= 8mm$=8mm，计算所需的焊缝长度（肢背和肢尖分别计算）。设“cD”杆的肢背和肢尖焊缝为$= 8mm$=8mm，同样计算所需焊缝长度。综合确定节点板尺寸（如300mm×230mm），计算下弦与节点板连接的焊缝长度为30.0cm，$= 8mm$=8mm时焊缝所受的力（如左右两下弦杆的内力差$\Delta N = 698.04KN$ΔN=698.04KN），并计算受力较大处的肢背出的焊缝应力，判断焊缝强度满足要求 。
2. 上弦节点
   • 以节点“B”为例，“Bc”杆与节点板的焊缝尺寸同上。设“aB”杆的肢背和肢尖焊缝$= 10mm$=10mm，计算所需焊缝长度（肢背和肢尖分别计算） 。

请注意，以上计算书只是一个框架示例，实际的梯形钢屋架设计计算书需要根据具体的工程要求、规范标准等进行详细准确的计算和设计。

梯形钢屋架设计中的荷载组合方法

钢屋架节点设计的强度校核步骤

梯形钢屋架材料选择的标准

钢屋架横向支撑的设计要点