本文所指轻型钢屋架属于轻型钢结构范畴,20世纪80年代初轻型钢结构引入我国,由于其轻质、高强、高韧性、施工工期短、投资回收快、环境污染少等优点,已经在建筑工程领域特别是在单层厂房、仓库等工业建筑领域中得到广泛的应用。随着轻钢结构建筑的发展,轻钢结构设计软件的开发和研究也受到科研机构和设计院的关注和重视。目前,虽然国内已有多种钢结构的设计软件,但是专门针对轻型钢结构的CAD软件还很少见。有些大型的有限元分析软件通用性很强,但针对特殊结构进行建模分析稍显不便,而且大多只能够做到内力分析计算,很多还不具备施工图绘制的功能。本系统是专门针对轻型钢屋架设计开发的计算机辅助设计系统,它可对几种常用形式的轻型钢屋架进行建模、内力计算分析、节点设计、优化设计及施工图的绘制。本系统开发成熟后使用可以在很大程度上减轻相关设计人员的工作量,提高设计效率,降低工程造价。本文的主要研究工作为:①总结分析现有钢结构设计软件的优势和不足之处,为本系统的编制提供一定的参考和依据。②研究分析杆件有限元理论以及满应力优化设计理论,深入理解并总结规范及设计手册对于轻型钢屋架设计的规定和要求,为程序的实现提供理论依据。③在Windows XP系统环境下,以Visual C++ 6.0编程工具为开发平台,采用面向对象的编程思想进行本系统程序的编写。④通过工程算例,证明系统的可用性。本系统实现了系统设计的模块化,采用菜单和对话框协同操作的模式完成系统各项功能,用户界面简洁美观,操作方便,具有较为准确的杆件内力计算结果、可视化的结果图形输出。模块化设计以及面向对象编程思想的运用使得系统具有良好的可维护性以及良好的可扩展性。