学文网1.排架结构组成及桁架式屋架种类
排架结构由排架柱和屋面大梁或屋架组成，建筑材料可采用钢材、钢筋混凝土和砌体。作为竖向承重构件的排架柱由于需要布置吊车常做成阶型柱，又称牛腿柱，排架柱截面形式有矩形、工字形和格构柱等形式，矩形柱主要适用于吊车荷载较小的中小型工业建筑，而工字形和格构柱尤其是钢结构柱主要适用于大型和重型结构工业建筑。作为水平承重构件的屋架可采用实腹式屋面大梁或桁架式屋架，实腹式屋面大梁主要适用于18m以内跨度排架结构，桁架式屋架应用更为广泛，可适用各种跨度。依据建筑形式和屋面排水坡度要求，常用的桁架式屋架形式有矩形、三角形、梯形、抛物线形等，矩形屋架又称为平行弦屋架，其杆件长度和节点形式统一，加工制作方便，但需要屋面构造处理实现排水坡度要求；三角形屋架在建筑设计中可做成两坡顶和四坡顶，使建筑体型高低错落，丰富了建筑立面表现；梯形屋架上弦坡度小，方便屋面施工和维修，并且由结构形成屋面排水坡度节省了构造找坡的材料和费用，是常采用的屋架形式。qM=ql/82FM=Fh/2（a）（b）（c）***1平面排架结构弯矩***
2.排架结构受力特点
排架结构一般是由竖向排架柱和水平平面桁架式屋架组成，排架柱刚接与基础上，而排架柱与屋面桁架之间连接为铰接。典型建筑荷载可分为竖向荷载和水平荷载，排架结构在竖向荷载单独作用下弯矩***如***1（b）所示，水平构件弯矩***与简支梁相同，屋架跨中弯矩最大；排架柱仅承受由于偏心作用引起的弯矩，弯矩作用较小或无弯矩产生。排架结构在水平荷载作用下弯矩***如***1（c）所示，排架柱起主要作用，屋架仅传递水平荷载而无弯矩产生。排架柱与屋架是两个相对***构件，使得构件长度与刚架系统相比要短，减小了构件长细比进而增大构件刚度，更易于满足结构正常使用极限状态要求。单层排架工业建筑更适合于悬挂重、吊车荷载大、结构跨度要求高的大型重型工业建筑。平面桁架式屋架是格构式受弯构件，由弦杆和腹杆组成，各根杆件主要承受轴力。弦杆通过拉压作用承受桁架平面内整体弯矩，腹杆主要承受整体剪力。排架结构中屋架为简支构件，在竖向均布荷载作用下整体弯矩***为抛物线，桁架外形愈接近整体弯矩***，弦杆轴力愈均匀。三角形屋架与平行弦屋架几何形式与整体弯矩***相差较大，弦杆内力很不均匀，为了施工方便弦杆截面选型常为等截面，使得三角形与平行弦屋架经济性较差，三角形屋架常用于跨度较小的工业建筑，平行弦屋架由于杆件长度单一，易于制作，使用也较为广泛。抛物线形屋架几何形式更接近整体弯矩***，受力更合理，经济性更好，为了方便制作抛物线形屋架上弦杆可简化为折线形式。
3.排架结构支撑系统布置
在结构整体布置过程中结构应具有足够的空间刚度，而排架结构是横向平面结构，平面外刚度较小，通过设置支撑系统可以满足结构纵向刚度要求。支撑系统由屋面支撑和柱间支撑构成。屋面支撑系统包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、垂直支撑、下弦纵向水平支撑和系杆组成，其中上弦横向水平支撑与垂直支撑设于温度区段两端第二开间，当温度区段较长时，在区段中部开间再设一道，无支撑的开间设置系杆，下弦横向水平支撑仅在屋架下部存在悬挂荷载或需传递屋盖纵向风荷载时采用；纵向支撑仅在厂房跨度较大且存在较大振动荷载和吊车荷载情况下采用。柱间支撑包括上柱支撑和下柱支撑，一般设于结构两端和温度区段中部。
4.结论
综上所述，可知：①建筑排架结构常采用排架柱和平面桁架式屋架组合形式；②排架结构常用于吊车荷载较大的大型工业建筑中；③排架结构是一种平面结构形式，为获得足够的结构空间刚度和稳定性，需要设置屋面支撑系统和柱间支撑系统。
作者：李伟 杨华中 单位：兰州交通大学土木工程学院