在与非共舞的时代背景下，越来越多的客户在猪场工艺设计时选择了正压空气过滤猪场，本文旨在钢结构用钢量方面，对正压空气过滤猪场的平面尺寸选择进行一个分析，以便于业主在进行决策时能有个参考。

下图为一个典型的正压空气过滤猪场的平面布置图和剖面图：

由图可以看出，单栋舍共计16个养殖单元，总宽度接近82m，总长度达到142m，单栋舍的面积就超过了1.2万平。

对于这样的正压空气过滤猪舍，一般是采用钢柱+钢屋架的主结构形式；考虑到单侧的单元长度一般都超过了30m，所以为了节省用钢量，往往还会在单元隔墙设置托架柱，然后用托架来跨过养殖空间，在不影响栏位和清粪系统的前提下优化用钢量。

所以，针对正压空气过滤猪场，有2个关键性的因素影响着主结构的用钢量：

1.   托架的间距，也就是屋架的净跨度

2.  每个养殖单元的宽度，也就是托架的净宽度

下图为一个典型的正压空气过滤猪场的柱网布置图，由图可以看到由屋架柱和托架柱，还有屋架和托架一起形成了整个厂房的屋盖结构。

下图为整榀屋架的计算简图：

为了得出最优的用钢量的方案，我们首先计算出不同净跨度下屋架的用钢量数据：

根据上面的表格和折线图，我们发现屋架净跨度在20m以内时，尤其是在16m左右时非常经济，在25m左右时增加较多，在36m之后就极为不经济了。所以为了降低用钢量，我们在设置托架的时候可以考虑将托架间距设置为16m到20m左右。


 

同时，我们假定托架间距为16m，在计算模型中读取此时屋架加在托架上的力，对不同单元宽度下，即不同跨度下的托架进行计算，来看看托架随着单元宽度的变化用钢量会产生怎样的变化。下图为托架的计算简图：

经计算，我们得出数据如下表：

可以看出，在10m到26m范围内，托架的用钢量随单元宽度基本是一个线性的变化关系。

在之前屋架的计算数据中，我们知道净跨度16m的屋架比净跨度32m的屋架用钢量约小10kg/m²左右，那我们可以得出结论，在单元宽度26m以内使用托架都还是能降低总体主结构用钢量的。当然，一般来说，我们还是不建议将托架跨度做得过大，因为这会导致托架的构件尺度和屋架的构件尺度严重失衡，对原材料采购、加工、安装都会带来一些问题。如有可能，当单元宽度大于18m时，还是建议和工艺专业协调，在养殖空间内增设托架柱。

注：

本文所列数据均基于以下设计条件计算得来：

基本风压(0.50kN/m²)

基本雪压(0.50kN/m²)

地震（7度0.1g）

屋面恒载（0.15 kN/m²）

吊顶恒载（0.20 kN/m²）

屋面活载（0.5kN/m²）

吊顶高度2.45m

檐口高度3.45m

屋面坡度1:15

柱距：3.66m

构件截面选型：均为方管或矩形管

计算软件：PKPM V5.1.3版本STS模块

本文仅作抛砖引玉，也未对阁楼空间高度变化、主结构材质选择、主结构截面类型选择、檩条用钢量变化等话题进行展开，如对这些话题，或者具体计算过程和详细设计参数感兴趣，欢迎来电来信来人指正和交流。

参考文献:

［1］ GB 50009—2012，建筑结构荷载规范［S］．

［2］ GB 50011—2010，建筑抗震设计规范( 2016 年版)

［3］ GB 50068—2018，建筑结构可靠性设计统一标准

［4］ GB 50017—2017，钢结构设计标准［S］．

［5］ GB 50068—2018