(2)屋架的高度
屋架的高度应根据经济、刚度、建筑等要求以及屋面坡度,运输条件等因素来确定。当屋面材料要求屋架具有较大的排水坡度时应采用三角形屋架,三角形屋架的高度为h= (1/4--1/6)l。梯形屋架的屋面坡度较平坦,屋架跨中高度应满足刚度要求,当上弦坡度为1/8--1/12时,跨中高度一般为(1/6—1/10)l。跨度大(或屋面荷载小)时取小值跨度小(或屋面荷载大)时取大值。梯形屋架的端部高度:当屋架与柱铰接时为1.6~2.2m,刚接时为1.8--2.4m。端弯矩大时取大值,端弯矩小时取小值。屋架上弦节间的划分,主要根据屋面材料而定,尽可能使屋面荷载直接作用在屋架节点上,使上弦不产生局部弯矩。对采用大型屋面板的无檩屋盖,上弦节间长度应等于屋面板的宽度,一般为1.5m或3m。当采用有檩屋盖时,则根据檩条的间距而定。一般为0.8--0.3m。
屋架的跨度和高度确定之后,各杆件的轴线长度可根据几何关系求得。
(二)屋架杆件内力计算
1.计算屋架杆件内力时常采用的基本假定:
(1)屋架的节点为铰接;
(2)屋架所有杆件的轴线都在同一平面内,且相交于节点的中心;
(3)荷载都作用在节点上,且都在屋架平面内。
上述假定是理想的情况,实际上由于节点的焊缝连接具有一定的刚度,杆件不能自由转动,因此节点不完全是铰接,故在屋架杆件中有一定的次应力。根据分析,对于角钢组成的T形截面,次应力对屋架的承载能力影响很小。设计时可以不予考虑。但对于刚度较大的箱形或H形截面,弦杆截面高度与长度(节点中心间的距离)之比大于1/10(对弦杆)或大于1/15(对腹杆)时,应考虑节点刚度所引起的次应力。其次由于制造偏差和构造原因等,杆件轴线不一定全部交于节点中心,外荷载也可能不完全作用在节点上,所以节点上可能有偏心。
如果上弦有节间荷载,应先将荷载换算成节点荷载,才能计算各杆件的内力。而在设计上弦时,还应考虑节间荷载在上弦引起的局部弯矩,上弦按偏心受压杆件计算。