二、棚室屋架结构分析

日光温室和塑料棚，在现代农业生产中已被广泛采用；在城市，利用温室育花也屡见不鲜。我国地域辽阔，南北方的气候差异很大。因此，需要设计和建造因地制宜的日光温室和塑料棚的结构型式。

棚室屋架结构是怎样受力的呢？

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棚室屋架的构成

图1-19为一种由砖、石、木构建的棚室主框架的剖面示意图。图中，屋面（棚盖）由前坡面和后坡面组成，棚膜（塑料薄膜）覆盖于前坡面上；屋面由梁承托，如图6、5、4、7；各梁分别由立柱和后墙支撑，如图中的2、3、1和9。

图1-19棚室屋架的构成一例

1、中立柱  2、前立柱  3、腰柱  4、中梁  5、腰梁  6、前梁  7、后梁  8、支撑梁  9、后墙

1、棚室荷载与立柱受力

棚室屋面下边的梁、立柱和墙，共同组成了荷载的主要支撑系统。这里的荷载，有恒载与活载之分。

对于立柱和墙来说，恒载包括屋面、梁（有时还有檩）的质量，属于不随时间变化而变化的永久性荷载；活载包括雪载、风载等，属于随情况变化而变化的可变性荷载。

荷载的存在，给立柱和墙主要施加以压力。这里的压力，由永久性荷载和雪载生成。图1-20表示了立柱受压力时的情形。图中，F₁为荷载施加于立柱的压力，F₂为立柱基础作用于立柱的反作用力，F₁和F₂大小相等、方向相反。

图1-20立柱受压力示意图    图1-21弯矩示意图

荷载中的风载，作用于棚室的情况比较复杂，它与风的作用方向有关。将风载生成的作用力，按沿着立柱轴线和垂直轴线的两个方向分解后，立柱受力的情形如图1-21所示。图中，F＇为沿立柱轴线方向的作用力（压力），F＇＇为垂直立柱轴线方向的作用力（推力），而M为F＇＇对立柱根部形成的弯矩。

如前所述，压力要引起压缩变形；弯矩要引起弯曲变形。通过棚室结构的合理设计，立柱将会抵抗住压缩与弯曲两类变形。

2、梁的受力

荷载作用传到梁上，梁受力变形如图1-22所示。

图1-22梁受力变形示意图

图中，梁的上部受压力，材料被挤压；下部受张力，材料被拉伸。

对棚室屋面的支撑梁来说，它受的力被传递到其支撑点（如立柱或墙）上，通过合理设计，可以使梁不产生明显弯曲。

防止梁弯曲的最简单方法，是在梁的下面增加支撑点。这样，梁传递下来的力就分摊了。