钢结构课程设计计算书
一、设计资料
某厂房总长90ｍ，跨度21m，屋盖体系采用1.5×6.0预应力混凝土屋板 1、结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度。
2、屋架及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下
杆件的内力）如附表图所示。屋架采用的钢材为Q345钢，焊条为E50型。
3屋盖荷载标准值：见下表 荷载类型 荷载名称 三毡四油（上铺绿豆沙）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 屋架自重 屋面活荷载标准值 可变荷载 积灰荷载 雪荷载 荷载标准值（KN/m2） 0.4 0.4 0.55 0.05 0.3 1.45 0.12+0.11x21=0.351 0.7 1.0 0.35 永久荷载
二、屋架尺寸及几何形式：如下图
三、 荷载计算
1.永久荷载各项标准值为
三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.4 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2
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保温层 0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45 KN/m2
屋架自重 0.12+0.11x21=0.351 KN/m2 则永久荷载标准值为： 3.501 KN/m2
2.可变荷载各项标准值为
屋面活荷载标准值： 0.7 KN/m2 积灰荷载： 1.0 KN/m2 雪荷载： 0.35 KN/m
则活荷载标准值为： 0.7+1.0=1.7 KN/m
（活载与雪载同时出现，两者中取较大者）
3.荷载组合：设计时，考虑三种荷载组合：
（1）全跨永久荷载+左半跨可变荷载
（2）全跨永久荷载+右半跨可变荷载 （3）全跨永久荷载+全跨可变荷载
在本题中设计时，将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。
节点荷载设计值：
按照可变荷载效应控制的组合：
Fd??1.2?3..501?1.4?0.7?1.4?0.9?1.0??1.5?6?57.97KN 其中，永久荷载，荷载分项系数rq?1.2；
屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数rQ?1.4； 组合系数?1?0.7；
积灰荷载，rQ2?1.4,?2?0.9; 按照永久荷载效应控制的组合：
Fd??1.35?3..501?1.4?0.7?0.7?1.4?0.9?1.0??1.5?6?60.093KN 其中，永久荷载，荷载分项系数rq?1.35；
屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数rQ?1.4； 组合系数?1?0.7；
积灰荷载，rQ2?1.4,?2?0.9; 故节点荷载取60.093 KN
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4． 内力计算
用图解法或数乘法皆可解出在全跨荷载作用下屋架杆件的内力，屋架杆件内力图和内力表如下：
屋架杆件内力表
注：表中加粗、倾斜的为该类杆件中所受荷载最大的杆件
杆件 轴线长单位荷载荷载作用度（MM） 内力（KN） 内力（KN） 1427 3014 3014 0 -7.472 -11.262 0 -48.4 -675.8 杆件 轴线长单位荷载荷载作用内力(KN) 246 584.7 度（MM） 内力（KN） 2850 3000 4.1 9.744 AB 上BD 弦杆 DF ac 下弦杆 eg gg Aa 竖ce 3000 3000 1999 11.962 11.768 -0.5 717.8 706.1 -30 FH 3014 Bc 2613 cD 斜De 腹杆 eF Fg gH 2864 2864 3124 3124 3390 -12.18 5.808 -4.409 2.792 -1.572 0.328 0.713 -730.9 348.5 -264.6 167.6 -94.32 19.65 42.8 端斜杆 Cc 2290 2590 2890 -1.0 -1.0 -1.0 -60 -60 -60 杆 Ee Gg aB 2530 -7.684 -461 第 3 页 共 9 页