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溫室知識

抗風(fēng)溫室的斜撐設置

   無(wú)論是連棟溫室、日光溫室或是塑料大棚,其承力結構基本都是一種典型的排架結構在受到垂直于山墻分向力(主要來(lái)自風(fēng)力)的作用下,獨立的排架結構本身沒(méi)有能力傳遞從縱向傳來(lái)的力,而要依靠縱向系桿和斜撐來(lái)將其傳遞到排架,再通過(guò)排架傳遞到基礎??v向系桿是垂直于排架的傳力構件,一般通長(cháng)布置,將所有的排架連為一體,但縱向系桿和排架骨架(拱桿)形成的四邊形結構,在縱向風(fēng)力的作用下,如果連接節點(diǎn)發(fā)生松動(dòng),容易發(fā)生平行四邊形變形,可能會(huì )造成整個(gè)溫室結構的多米諾效應,因此,在排架結構中必須設置斜撐來(lái)保證結構不發(fā)生這種平行四邊形變形所以斜撐不僅是傳遞相鄰兩榀骨架(拱桿)間縱向力的承力構件,而且還是保證排架結構縱向穩定的主要構件,一般斜撐都是斷續布置,但在接近山墻的位置必須設置。

  不論是縱向系桿,還是斜撐,在排架結構的結構設計中,基本都是按照經(jīng)驗和構造要求設置,無(wú)法像承力排架構件一樣從理論上準確計算出必須設置的數量,以及它們的截面大小(當前采用三維建模三維計算的結構力學(xué)計算方法后,這個(gè)問(wèn)題可得到一定程度的解決)。為此,在具體的結構設計中準確把握和設計合理有效的縱向系桿和斜撐,對保證結構的強度和穩定將至關(guān)重要。
 

  我國溫室結構設計規范尚在制定之中,在專(zhuān)門(mén)的設計規范頒布之前,溫室大棚結構設計大都參照工業(yè)廠(chǎng)房排架結構的設計方法。但由于溫室大棚透光覆蓋材料(玻璃、PC板和塑料薄膜)與工業(yè)廠(chǎng)房的屋蓋系統強度和剛度差異很大,全盤(pán)套用工業(yè)廠(chǎng)房的支撐設置方法對溫室大棚的結構安全性存在很大隱患。另外,在大型連棟溫室的設計中大多都注意到了柱間支撐,甚至屋面支撐的設置,但對日光溫室和塑料大棚,對屋面支撐的設置則考慮較少。設計規范的塑料大棚一般在靠近山墻的5~10個(gè)拱架(桿)內會(huì )設計1道斜撐,但設計不規范的塑料大棚甚至根本就不設置斜撐,而且不設斜支撐的塑料大棚還大量存在。

  2013年筆者在臺灣走訪(fǎng)期間,看到不論是單棟的塑料大棚,還是連棟的塑料溫室,對拱架(桿)間的斜撐都給予了高度的重視,這可能與當地溫室大棚的抗臺風(fēng)要求密切相關(guān)。這里將看到的各種斜撐設置方法介紹給大家,希望能引起大家對溫室大棚斜撐設置的重視,尤其對大風(fēng)地區溫室大棚的結構設計,更應學(xué)習借鑒,以減少或避免溫室大棚在實(shí)際運行中的倒塌事故,保證溫室大棚的安全運行,為種植者提供安全可靠的溫室設施。
 

  一般,排架結構的斜撐包括柱間支撐(多為剪刀撐)、屋面支撐和柱頂水平支撐。尖頂形坡屋面玻璃溫室和硬質(zhì)板溫室,由于屋面、墻面、立柱有明確的分界,上述三種形式斜撐比較容易識別和設置,但圓拱屋面塑料溫室和塑料大棚,由于屋面和墻面分界不清(大多溫室大棚的立柱和屋面拱桿可能采用相同截面的同一根桿件),斜撐的設置與工業(yè)廠(chǎng)房排架結構將有區別;而且由于溫室大棚的立柱和屋面拱桿的截面尺寸均較小,實(shí)際應用中斜撐很少設計成相互交叉的剪刀撐,而大多采用如圖所示單根桿件斜交叉于排架立柱和屋面拱桿,且基本設置在靠近山墻的一端。

  為加強溫室的縱向抗風(fēng)能力,臺灣的溫室大棚靠近溫室山墻部位的斜撐從傳統的1道增加到了2道,而且斜撐從屋面一直連通到柱基,連接拱桿的范圍也達到了10個(gè)拱桿以上。除了在溫室的側墻和屋面上安裝斜支撐外,在溫室的室內立柱上也同樣安裝了雙道斜撐。對立柱式拱屋面連棟溫室,除了按照排架結構設計要求安裝柱間斜撐(剪刀撐)外,在溫室的拱屋面上也安裝了同墻面一樣的斜撐。

  由于溫室大棚一般均較長(cháng),為了加強其整體穩定性,除了在溫室大棚的兩個(gè)山墻端設置斜撐外,在溫室大棚的中部適當位置還要再增設斜撐。關(guān)于中部斜撐設置的位置,在排架結構的工業(yè)廠(chǎng)房中有明確要求,溫室大棚設計可參照執行,一般每30m左右應設置1道斜撐,風(fēng)力較大的地區(主要指臺風(fēng)地區)可將斜撐設置的間距縮小到20m左右。

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