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大棚骨架支撐體系的類型及功能特點

—— 大棚骨架支撐體系的類型及功能特點

大棚骨架支撐體系是聯系溫室結構立柱、桁架、天溝、屋架和檁條等的主要構件,以及保證溫室整體剛度的重要組成部分溫室大棚骨架支撐體系根據分布的位置,主要可劃分為柱間支撐、天溝高度水平支撐、屋面支撐以及墻面支撐這4個類型。

1、柱間支撐

柱間支撐作為溫室大棚骨架結構中,應用較為普遍的一種支撐類型,幾乎在所有型式的溫室結構中都有所應用。Venlo型溫室結構中的柱間支撐與天溝高度水平支撐共同構成的支撐體系。柱間支撐的功能特點,主要包括了以下幾個方面:

(1)柱間支撐可以與結構中的立柱組合成為縱向框架,以確保整個溫室結構的縱向剛度。普通溫室立柱在平面外的剛度要遠低于平面內的剛度,因此在溫室系統使用和安裝的過程中容易出現側移問題而采用柱間支撐以后,其溫室幾何不變體系的抗側移剛度是單柱平面外剛度的20余倍。在Venlo型溫室中設置柱間支撐,可提高溫室結構的縱向剛度,并克服了傳統單柱平面外剛度不足的問題。

(2)通過設置柱間支撐,還可明顯減少立柱平面外的設計計算長度。由于柱間支撐能夠為立柱在平面外提供了的支撐體系,從而減少了立柱在平面外的計算長度,提高了立柱的剛度設計時的經濟性與性。

(3)通過設置柱間支撐,能實現溫室結構縱向荷載的傳遞。一般而言,溫室結構中所承受的縱向荷載,主要包括了山墻風荷載,以及遮陽保溫系統、懸拄作物設施等所產生的水平荷載,以上荷載可通過溫室結構的縱向構件傳遞到柱間支撐的立柱與支撐結構上,再傳遞到立柱的基礎與地基當中。因此,柱間支撐的設置能夠為溫室結構的荷載傳遞提高完整的傳力路徑,確保了整個溫室結構的。

2、天溝高度水平支撐

天溝高度水平支撐也是當前溫室結構中常見的一類支撐型式,主要是由柱間支撐和天溝高度水平支撐所構建的大棚骨架支撐體系。天溝高度水平支撐的功能特點,主要有以下幾點:

(1)天溝高度水平支撐的設置,可以彌補柱間支撐作用范圍不足的缺陷,從而為溫室結構的水平方向提供的支撐體系,提升溫室結構的整體剛度。

(2)天溝高度水平支撐的設置,能保障溫室結構在水平跨度方向的穩定性,并與柱間支撐一起在溫室結構的中部,形成空間的幾何不變體系,從而保證了整個溫室結構的穩定性。


3、屋面支撐

(1)確保了溫室上部結構在安裝過程與使用過程中的穩定性。無論屋架和立柱中的鋼結構采用餃接或剛接的方式,其溫室上部結構在縱向均屬于幾何可變的,因此在安裝和使用過程中可能出現結構傾斜問題。通過屋面支撐的設置,可將天溝、檁條、屋架等構件牢固固定在一起,從而使整個溫室上部結構成為空間幾何不變體系,確保了在安裝和使用過程中溫室上部結構不會偏離預先的設計位置,不發生水平位移。

(2)可明顯減少上弦桿在屋架平面外的計算長度。如溫室結構沒有設置屋面支撐,則其上弦桿在平面外的自由長度,可表達為屋架跨度L。通過設置屋面支撐,上弦桿平面外的計算長度由原先的跨度L,減少為支撐節點的距離L1,從而明顯減少了上弦桿在屋架平面外的計算長度,提高了大棚骨架結構設計的經濟性。

4、墻面支撐

(1)側墻平面內支撐的主要功能特點,是確保溫室結構側墻平面內的穩定性,并減少立柱平面外的計算長度,提升了溫室大棚配件結構設計的經濟性與性。同時,側墻平面內支撐和柱間支撐之間有著相互對應的關系,通常而言,側墻內平面支撐的組成型式、連接方式以及所選擇的材料均與柱間支撐相同。

(2)山墻平面內支撐的主要功能特點,是加強溫室結構山墻平面內的穩定性,其組成型式、連接方式及所選擇材料多與側墻內平面支撐類似。

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