日光温室骨架种类，温室大棚桁架规格

周博士的检查与考试（82）

桁架式日光温室框架及结构

纵观我国太阳能发电房屋的屋面框架结构，大致分为弦式结构、桁架结构、单管结构（包括实腹截面钢筋混凝土框架结构及其他新材料框架结构）三种类型。 ）。 将会完成。 “弦结构”屋顶结构是一种双向承重系统，包括沿温室长度的拉力钢丝（俗称“弦”）和沿温室跨度的压缩架结构。现实中形成三维承重系统，桁架结构和单管结构基本都是齿条结构。其中，在“弦结构”中，沿房屋跨度方向延伸的框架多采用桁架结构和单管结构。钢单管结构主要有圆管框架、椭圆管框架、外轧C型钢框架等。日光温室钢结构中，桁架结构是最常用、应用最广泛的骨架结构类型。本文总结了桁架结构的不同结构形式，供业界同仁在设计和建造日光温室时参考。

01

桁架结构的基本形状和材料

空间桁架

日光温室桁架结构分为空间桁架和平面桁架两大类。空间桁架一般具有三角形截面结构（一般为等腰三角形或等边三角形），以三根钢杆作为弦杆，构成三角形截面的三个顶点。采用钢筋作为腹杆连接三根弦（图1），形成结构稳定的三角形空间桁架。该结构稳定性高，不存在面外失稳，无需纵向连接即可形成稳定的承载系统。但此类结构用钢量大，焊接工时多，且焊接桁架结构一般无法进行热镀锌防腐处理，导致耐腐蚀性较差，需要定期焊接。马苏。我国早期曾用于太阳能温室结构，但近年来其在太阳能温室结构中的使用已减少或基本不再使用。

平面桁架

平面桁架由上弦、下弦和腹板组成。根据所选材料的不同，桁架结构的上弦杆主要采用圆管，而下弦杆可以采用圆管或钢筋（钢筋可以是螺纹钢筋或光面钢筋均可）。主要使用光面钢筋，但也使用螺纹钢筋（棒材或圆管，如图2所示）。

桁架规格及材料

桁架所用管材一般为圆管，直径为25毫米或32毫米，壁厚为1.8毫米以上，钢筋直径一般为10毫米或12毫米，有的为8毫米或6毫米。直径。上、下弦杆之间的距离通常保持在200mm左右，同一弦杆上相邻腹杆之间的节间距离通常在200300mm之间，不宜超过400mm。相邻两帧之间的距离一般控制在1m左右，最大值为1.2m以下，最小值为0.75m以上。

桁架的截面尺寸和材料应根据温室的几何尺寸、桁架的间距、温室建筑区域的风雪荷载以及温室结构内安装的设备荷载（滚动百叶窗、隔热被、灌溉设备、管道等条件）、农作物荷载等是通过考虑屋顶运行荷载的结构强度计算来确定的。

在生产现场，我们经常会看到夏、春、秋三季因下雨而导致房屋倒塌的情况。这主要是因为保温材料卷起来放置在房屋屋顶上，阻碍了房屋屋顶的排水，导致房屋倒塌。水会积聚。这是因为额外的负载是由于温室框架超载造成的。由于温室前部屋顶靠近屋脊的地方比较平缓，坡度不够，我们经常会看到温室屋顶上形成水坑。温室大棚的结构设计必须充分考虑生产过程中可能出现的超载情况，确保结构设计的安全。

02

腹板杆放置

网杆阵列标准形状

无论是空间桁架还是平面桁架，腹杆一般应与弦杆成接近45的角度放置，弦杆上相邻两个腹杆的交线应与弦杆的中心线相交在某一点上（图3a）。这样，腹板（图3c）无论腹板和腹板的力学计算模型是计算全铰接（图3b）还是连续腹板和铰链连接时，都可以计算腹板的内力。结构更加精确，弦内不存在二次应力，是理想的结构构造形式。

腹杆排列变形

在具体设计和加工时，为了减轻焊接工作的负担或使焊接工作变得更容易，而将平板桁架焊接到钢管或钢筋上，很难达到上述理想的结构结构。采用了改进的腹杆放置方法。已经出现了。例如，在实际生产中，有腹板与帘线构件之间的垂直连接方法（图4a）和不连续的“V”形腹板连接方法（图4b）。这些连接方法使用的腹杆较少，需要的焊接工作也较少，但由于腹杆不连续放置，弦表面上的均匀载荷会导致相邻腹杆之间的差异，在弦中产生弯矩。将结构力学计算模型简化为全铰接结构会导致计算结果存在较大误差。为了增加这种结构的强度，有的设计者在垂直于弦杆的两个腹杆之间添加一组“V”形腹杆（图4c），或者在腹杆之间添加一组腹杆。杆朝同一方向倾斜（图4d）。理论上，如果相邻的腹杆不能首尾相连，则相邻腹杆的交点与三个弦杆的中心线不能相交于同一点，从而增加弦内的二次应力。在实践中，应尽可能避免这种结构。

从图4 中的四种腹杆放置位置来看，图4d 中只有相邻的腹杆首尾相连。垂直的腹杆不能与串杆形成45的倾斜角，但腹杆的数量由于增加了焊接工作量和材料使用量而增加了结构的制造成本，反而降低了结构强度和结构。结构设计需要从内力分布合理性的角度出发。在其他三种结构类型中，相邻的腹杆没有首尾相连，导致桁架的弦杆中或多或少产生弯矩和二次应力，这样就节省了腹杆所用的材料。为了减少框架的加工，增加了焊接工时，但实际上这是一种不可能的结构型式，房屋运行过程中发生结构破坏的可能性非常大，因此其使用应设计中应避免。

腹杆焊接工作方法

对于绳杆和腹杆左右对角连接的标准桁架结构来说，具体的加工方法有三种：将腹杆切割成短直杆和将腹杆两端焊接。另一种方法是将腹杆做成“V”形结构，与短直腹杆相比，减少了一次切割腹杆的工作量，达到了相同的工作量。将两根短直杆连接在一起。只要把它从中间弯一下就可以了。第三种方法使用连续的钢筋，而不将其中间切割。确定码杆焊接位置后，将钢筋连续弯曲为腹杆。这种方法虽然省去了切割腹杆的功夫，但焊接时需要不断弯曲腹杆钢杆，非常费工。现场焊接工作比较常见。

03

桁架表面防腐及结构桁架装配

桁架焊接和镀锌

日光温室所用的平面桁架一般制成沿跨度方向的连续桁架，可构成温室前后屋面的承重结构。对于大跨度的温室，除非使用定制钢管，否则通常需要对顶弦和底弦进行对焊以满足整体桁架长度要求。一般来说，桁架帘线的对接连接点应避开与腹杆的连接点，帘线连接可包括对接焊缝、内管螺栓连接（对于钢帘线）或搭接焊缝（对于钢帘线）。

对于焊后整体镀锌的桁架结构，如果局部镀锌池较小，很难一次性对整个桁架进行热镀锌，将桁架分成两部分，分别进行热镀锌也是可以的。 -现场安装然后将两个桁架部分焊接在一起形成完整的桁架并安装。这种情况下，镀锌前的上弦杆和下弦杆的切割位置不应在同一截面处切割，而应在不同位置切割。电线长度必须不同。这减少了由于后续焊接质量问题而导致桁架结构局部失效的可能性。

结构桁架装配

除了上面提到的焊接桁架外，一些温室设计者还采用装配式桁架结构，以避免因焊接工作而损坏钢结构表面的镀锌层。目前生产的预制桁架结构有两种：一种是卡箍式预制桁架（图6a），采用镀锌钢管并用绳夹连接，另一种是镀锌钢预制桁架。采用钢板作为腹杆，在外侧滚压C型梁上滚压钢条，制成桁架的上下弦杆。弦杆和腹杆通过螺栓连接在一起以形成组装好的桁架。 C型钢装配桁架由辊压成型的带钢制成（图7）。

用卡箍连接的钢管桁架上下弦杆均采用热镀锌钢管，腹杆不使用钢筋或钢管，而是采用卡箍。现场安装时，只需用卡箍将上下弦杆连接起来，即可构成温室的承重桁架。连接上下弦的线夹有两种类型：连接上下弦和垂直拉杆的三维线夹（图6b）和仅连接上弦的平面线夹。和渐弱和弦（图6c）。该结构为全装配式结构，上下弦杆和竖枕通过连接夹采用螺栓对连接，桁架端部与温室前基础或后墙环之间的焊接操作除横梁外，还有其他部件无焊接，现场安装速度快，框架耐腐蚀性强，使用寿命长。但在安装施工时，必须将所有螺栓上的螺母拧紧，并确保不会因松动、忘记拧紧或拧得太紧而损坏螺纹。

从操作实践来看，有的夹具没有进行热镀锌表面防腐处理，或者使用的螺栓副没有进行表面防腐处理，所以对温室结构的破坏就是由连接夹具造成的，可以看出，往往是从主体腐蚀开始的。螺栓副腐蚀。使用过程中，请注意连接卡箍及螺栓副的腐蚀情况，如发现腐蚀严重，应及时更换。

形成C型钢装配桁架结构的钢带卷采用热镀锌钢带，首先成型为C型钢（通过辊组卷制），C型钢作为上部。桁架结构的下弦杆和桁架的腹杆也采用钢带压制而成。腹杆与上下绳杆通过螺栓副完美连接。这种结构完全摆脱了工厂生产的夹具的限制，可以直接在施工现场组装，框架的制作和安装同步完成，无需工厂加工零部件。构件长距离运输现场加工安装速度快，施工成本低，所有构件均采用热镀锌钢带卷绕成型，构件表面镀锌层全涂保持力高，连接螺栓时无需焊接，结构耐腐蚀性能优良，使用寿命长。但这种结构，相邻腹杆及上、下弦杆的中心线不能交于一点，其缺点是上、下弦杆可能产生二次应力，影响荷载。容量.有.的结构。此外，与用夹具连接的组装桁架类似，螺栓二次连接可能会遇到螺栓连接薄弱、螺栓连接变形和螺栓过早腐蚀等问题。为了安全使用桁架结构，需要在生产控制过程中定期进行检查，及早发现问题并解决。

04

桁架端部处理结构

日光温室桁架两端分别与温室前端的基础和温室后墙上的圈梁连接（无圈梁的温室可直接放置在梁垫或砖墙连接件上）。

由于计算力学模型的差异，桁架端部的处理方式一般有三种：一种是上下弦杆两端处于同一水平位置（图8），另一种是上下弦杆两端处于同一水平位置（图8）。上弦和下弦处于同一水平位置，下弦两端处于同一垂直平面位置（图9）10a至10c），也存在下弦先与上弦相遇的情况。也有顶弦最终连接到温室基础或圈梁的情况（图10d）。

从强度分析中我们发现，上弦杆和下弦杆两端分别固定在基础或圈梁上的结构型式（水平排列如图8所示或垂直排列如图9所示），比上、下弦端更靠近点，由于这是一种容易传递内力的结构形式，所以在实际桁架结构中，常采用上下弦端弯曲的结构形式。分手。对于上下弦分离的结构，桁架与基础和圈梁连接时，两弦的端部常用角铁连接，固定在基础或圈梁埋地部分。 （图8b）同样采用这种施工方法，在基础和墙体的圈梁表面预埋钢板，桁架的上弦、下弦、腹杆均预埋钢板。焊接到预埋钢板上，并用水泥砂浆覆盖，形成一对预埋段，保护桁架端部。

与将上弦杆端部和下弦杆端部分开的方法相比，将上弦杆端部和下弦杆端部集中在一起的方法允许嵌入零件的体积更小并且嵌入零件的成本也更小。需要通过结构力学提高局部结构强度，并保证计算。

在制造现场，桁架端部与基础或墙体相交处，钢结构的镀锌层常常被混凝土中的水泥腐蚀，导致桁架两端过早腐蚀，整个荷载失败，我知道。 -轴承结构如图11所示。因此，在施工过程中必须采取措施保护钢结构，避免混凝土腐蚀。具体方法包括在钢件表面涂上沥青或塑料涂层。

05

温室结构中桁架的布置

典型的桁架布局由间距为0.75 至1.2 米的桁架组成，形成一个货架系统（图12a），并用纵向拉杆连接所有桁架以提供整体负载能力。该系统的形成必须确保每个桁架都能保持其负载能力。桁架稳定性分为平面内和平面外。但在实际生产中，为了节省施工成本或因当地风雪荷载不大，有的温室建设者将两桁架之间的距离增加到3m左右，并经常看到放置间隙的情况。单管和竹柱等附加构件（其主要目的不是结构承重，而是固定或拉紧塑料薄膜）形成主梁和副梁结构体系（图12b）。

与采用全桁架的结构体系（简称全桁架结构体系）相比，这种结构布置由于桁架间距较宽、单管承载能力有限，导致承载能力降低。很明显，它被明显削弱了。这在此被称为“弱化”布置。在没有可靠的理论计算依据的情况下，实际生产中应避免这种结构布置。生产实践中的另一种布置形式是主梁、副梁结构体系，其核心为全桁架结构，其间距与标准全桁架结构布置基本相同。两个桁架由不同的材料制成；与下弦由钢杆制成的桁架相比，一个桁架的下弦由钢杆制成，而另一个桁架的下弦由钢管制成。该桁架的下弦由钢管制成。子梁结构必须为“加强型”。 ”布局（图12c）。

当然，对于底部弦是圆管的桁架来说，这也是一种“弱”布置。在实际设计和施工中，需要根据节省投资、保证安全的原则来决定采用何种结构布置形式，我们根据该原理对结构进行内力分析，在确认结构强度后根据轻钢结构的零件，最终确定温室结构的设计方法和设计规范。