溫室和大棚的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

PAGE26PAGE5第三章溫室和大棚的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)溫室和大棚的類型與結(jié)構(gòu)一、類型（一）按外形分類（二）按結(jié)構(gòu)分類以建筑用材不同把溫室分為：1.土木結(jié)構(gòu)溫室；2.磚木結(jié)構(gòu)溫室；3.混合結(jié)構(gòu)溫室；4.鋼結(jié)構(gòu)溫室（包括薄壁鍍鋅鋼管）；5.輕質(zhì)鋁合金結(jié)構(gòu)溫室。（三）按棟數(shù)分類（四）按用途分類按溫室主要作用不同分為：1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)溫室；2.觀賞展覽溫室；3.科研溫室；4.專用溫室。二、溫室和大棚的組成1．玻璃溫室的組成（1）椽子（Rafter）承擔(dān)屋面上的荷載，是架設(shè)在脊檁、檁、檐檁上的細(xì)長斜木。（2）檁（Purlin）支撐在屋面的屋架上，設(shè)在脊檁和檐檁之間，是支架緣子的水平桿件。（3）脊檁（Ridge）水平安裝在屋脊上，其作用與普通的檁條相同。俗稱棟木，一棟溫室只有一條。（4）檐檁（橫梁Cross－Beam,Girder）設(shè)在墻體上端，是連接柱子上端的水平桿件。（5）梁（下弦Beam,Girder）梁是和柱子垂直相對(duì)、平放或接近平放的桿件，它承受垂直或斜方向的荷載。把屋架下面的梁稱為下弦。（6）屋架（上弦PricipalRafter）將屋面撐成脊形的結(jié)構(gòu)稱為屋架。溫室除了拱型屋頂，單坡屋頂之外，多用三角形屋架。歐美式小型溫室的屋架是承受檁條的斜材（上弦）。晌（恥7革）次梁堵（染Su毅b候－筆Bea增m博）僅磚鮮柱子之間，屋徹架與屋架之間遲，需要架設(shè)平陸行的橫梁，通紐過檁條承擔(dān)屋雷面的荷載，這撤部分部件叫做老次梁。山（剩8定）剪刀撐拳（純Diagon化alBra鉤cing,塌Brac感e百）傘哄天在木結(jié)構(gòu)和鋼呈結(jié)構(gòu)等的柱子震間，用在對(duì)角桑線上的斜材叫暢剪刀撐。快（途9顫）斜撐拼（襲KneeB駕race,饑Angle霜Brace,軌Batte扶rBrac工e漁）撈載記斜撐是加固水盆平桿件和垂直悔桿件銜接地方碰的桿件或指桁攜架中的短斜桿奉件井。虧降（殿1榮0在）柱掙（刃Cloumn矩,Post婆,Pill近a姐r繼）首傳纖小型溫室不用燕柱子，是無柱效結(jié)構(gòu)。但大型臉溫室常把柱子怒設(shè)在溫室中央氧或設(shè)在屋架下末部。一般使用壓鋼管、方鋼管臣或工字鋼等作曾為柱子材料。船（闖1軍1圈）窗間柱（壁斧柱箏Stu燕d撐）罩嫩盾是配置在柱與笨柱之間構(gòu)成墻潤體的垂直構(gòu)件西。醋2氏．塑料薄膜大幅棚的組成瞇目前生產(chǎn)中應(yīng)籮用的大棚，按惰棚頂形狀可以秋分為拱圓形和屋屋脊形，但我姐國絕大多數(shù)為違拱圓形。按骨堆架材料則可分滋為竹木結(jié)構(gòu)、怠鋼架混凝土柱咸結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)推構(gòu)、鋼竹混合隔結(jié)構(gòu)等。按連宣接方式又可分黨為單棟大棚、饅雙連棟大棚及采多連棟大棚。閣塑料薄膜大棚惕的骨架是由立重柱、拱桿（拱劈架）、拉桿（基縱梁、橫拉）專、壓桿（壓膜電線）等部件組醫(yī)成，俗遵稱嚇“棗三桿一求柱?！本w。這是塑料薄惑膜大棚最基本勾的骨架構(gòu)成，糧其他形式都是泳在此基礎(chǔ)上演于化而來。愈役突（族1陣）立它柱播釘融立柱起支撐拱弟桿和棚面的作舅用，縱橫成直勁線排列。須（妨2哲）拱傘桿監(jiān)滔舌拱桿是塑料薄飾膜大棚的骨架銜，決定大棚的思形狀和空間構(gòu)徹成，還起支撐照棚膜的作用。掛符奧（倘3環(huán)）拉渠桿訂柳音起縱向連接拱悅桿和立柱，固謊定壓桿，使大拖棚骨架成為一秋個(gè)整體的作用恢。識(shí)忌喚（顛4斥）壓秀桿東菠泛壓桿位于棚膜耕之上兩根拱架描中間，起壓平它、壓實(shí)繃緊棚站膜的作用。箭夏威（旅5報(bào)）棚暢膜豈軟鄭棚膜可棄用駕0.稱1~0.12沃m鐵m遭厚的聚氯乙烯暑（蝕PV瞎C小）或聚乙烯宴（兼P繪E蟲）薄膜以撫及只0.08~0貢.1m恰m虎的醋酸乙烯拿（續(xù)EV經(jīng)A棒）薄膜，這些荷專用于覆蓋塑痕料薄膜大棚的腎棚膜，其耐候年性及其他性能較均與非棚膜有傲一定差別。虜毅拼液豆喂張棗社凳拉測民碑缺丙藝擇品鑼下精殲毀餓橡丙（隸7繩）門、眠窗怒惕政大棚兩端各設(shè)驟供出入用的大妄門，門的大小她要考慮作業(yè)方畝便，太小不利呼于進(jìn)出；太大年不利保溫。檔三、主要代表翅型溫室和大棚環(huán)結(jié)構(gòu)愁予戒專霧傘耗與壩垮(攻二果)宵節(jié)能型日光溫刺室端1賀．一面坡日光圣溫殺室叮謠亞這是鞍山及北歡京、天津等地音最早應(yīng)用的充肆分采光、不進(jìn)桐行人工加溫的角溫室。避裂2箭．立窗式日光杠溫仿室兼鐘談如遼寧省瓦房狐店的琴弦式薄聲膜日光溫室、音山東壽光立窗耗式日光溫室。嶼3拆．拱圓型節(jié)能采日光溫她室仗務(wù)讓這是將前面設(shè)吉為拱型，其骨翻架可用竹木、針鋼筋混凝土和適鋼管架材料。包（三）現(xiàn)代化卸溫室咸1端．屋脊型連接筆屋面溫挪室愧而粘荷蘭溫室是屋研脊型連接屋面民溫室的典型代奶表。友2霧．華北型連棟量塑料溫紙室戒方略其骨架由熱浸負(fù)鍍鋅鋼管及型陵鋼構(gòu)成，透明種覆蓋材料為雙惰層充氣塑料薄職膜。支第二扔節(jié)贈(zèng)船匠溫室和大棚的橫設(shè)計(jì)步驟透溫室和大棚的判設(shè)計(jì)與一般建妙筑物類似，都掌是以結(jié)構(gòu)物的柔用途、規(guī)模、物場地等基本條事件為基礎(chǔ)，要擴(kuò)建造堅(jiān)固、安冊全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)屈用的溫室和大州棚，必須進(jìn)行依細(xì)致的設(shè)計(jì)工勇作。設(shè)計(jì)常包宋括結(jié)構(gòu)計(jì)劃、章結(jié)構(gòu)計(jì)算，完供成設(shè)計(jì)文件和盯進(jìn)行工程造價(jià)孩計(jì)算等四個(gè)步昆驟。榜（一）結(jié)構(gòu)計(jì)姑劃梢結(jié)構(gòu)計(jì)劃是按愉給定的條件對(duì)皮溫室結(jié)構(gòu)及形取式等作初步選種擇工作。坡價(jià)田（二）結(jié)構(gòu)計(jì)杜算錄結(jié)構(gòu)計(jì)算是根喜據(jù)民用與工業(yè)延建筑規(guī)范進(jìn)行衛(wèi)的。表（三）完成設(shè)拋計(jì)文受件伸民設(shè)計(jì)文件包括臟設(shè)計(jì)圖、說明閥書和結(jié)構(gòu)計(jì)算跌書等，是指導(dǎo)圣施工和簽訂施羽工合同的主要市依據(jù)。故（四）造價(jià)計(jì)湯算項(xiàng)第三尊節(jié)乒眨信溫室荷載涼一、荷載及分鳴類漫作用在溫室、淚塑料棚結(jié)構(gòu)上幕的外力統(tǒng)稱荷走載。荷載有自冒然荷載（風(fēng)載孔、雪載、地震化力等）和人為活荷載（堆物、芝吊重、檢修荷抖載等）槐。司糠都名溫室荷載議有需3果種分類方法治二、荷載的組問合傷在結(jié)構(gòu)上往往郊同時(shí)作用著幾紙種不同性質(zhì)的機(jī)荷載，應(yīng)考慮蜓它們總的作用恥和對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生順最不利的情況丈，這就是荷載乘的組合問題。湊溫室、塑料棚旱設(shè)計(jì)荷載的組澇合有以下幾種土情況，應(yīng)取其盛最不利的情況薪進(jìn)行設(shè)計(jì)絲：紡劫1.死普恒岸載運(yùn)+概雪載撥；喂2矮.地恒閥載解+鐮風(fēng)載其；聰3秀.遍恒桐載譯+備活載（建筑物派施工或維修時(shí)濕的吊重荷載）各；志4讀.桐恒剖載尖+辦作物吊重椒。仔三、恒載巡（一）固定荷響重亡（圈G鉛）努指溫室和大棚洋的構(gòu)架重量以懇及覆蓋物的重岔量，又稱自重執(zhí)。或（二）作物荷距載儲(chǔ)（普V貴）害大致球每存m高2市按灶150域N籮計(jì)算，即床面鉆積水1m京2際，其作物荷載侄為敬150箏N但，架上先拉水溪平線再吊時(shí)，遵在水平線的固疲定處產(chǎn)生張劍力押T蜓。所以，設(shè)計(jì)填時(shí)還要考慮固頂定處的水平力浸（錄H奉）。未四、雪荷載識(shí)（今S核）棟華雪荷載是作用解在屋面上的垂藥直荷載。積雪概的程度不但與妨降雪量有關(guān)，彎而且與屋面的僑形狀和坡度有巡關(guān)系。屋面坡懷度、拱度愈大限，積雪愈淺，汪雪壓愈小。但勝是連跨的屋面啦天溝處容易造殖成雪堆，使局費(fèi)部雪壓增大糟。叢五、風(fēng)荷載向風(fēng)對(duì)建筑物產(chǎn)滋生的壓力大小劇決定于風(fēng)速。烈風(fēng)速是經(jīng)常變弊化的，它可以榆用兩種方法來此表示：即在一各定時(shí)間內(nèi)的平忙均風(fēng)速和瞬時(shí)王風(fēng)速。在設(shè)計(jì)拐計(jì)算中常采用歷前者。風(fēng)速還寬與距離地面的棋高度有關(guān)，離技地面越高，風(fēng)賞速愈大田。寸慘第四催節(jié)監(jiān)校芳主要構(gòu)件的設(shè)就計(jì)捕溫室的承重結(jié)側(cè)構(gòu)是由檁條、槽屋架、柱、基酷礎(chǔ)等部分組成萄。屋架承受風(fēng)廊荷載、雪荷載刑以及屋面材料燈的重量。屋架早受力后，連同巨它本身的自重化把力傳給柱子孫。最后由柱子沾再傳給基礎(chǔ)，挨由基礎(chǔ)再傳給諸地基。支承這脆些荷載而起承爽重作用的就稱削為結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)屬的各個(gè)組成部椅分稱為構(gòu)件。沙結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）妹在承受荷載時(shí)弟，如果受力過遼大，超過了它抽的承載能力，掠就有可能造成戰(zhàn)溫室、塑料棚施的較大變形，其甚至破壞倒塌奉。為了保證使鼓用過程中的安待全，符合經(jīng)濟(jì)德、實(shí)用的要求框，我們就必須評(píng)對(duì)溫室、大棚超的構(gòu)件進(jìn)行設(shè)塊計(jì)，并對(duì)各構(gòu)肚件受力后的情取況進(jìn)行分析計(jì)索算，從而決定撇它的形狀和尺映寸脊。產(chǎn)填一、與設(shè)計(jì)計(jì)壁算有關(guān)的幾個(gè)會(huì)基本概胳念述亞（一）外力及興其簡扶化數(shù)效盞所謂外力就是摘指那些作用在矛我們所要研究距設(shè)計(jì)的構(gòu)件上修的力。捉外力一般分為幕集中力和分布淋力兩種。庸集中炒力早兆脾就是力作用在研結(jié)構(gòu)上的面積趨遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)的色表面積，可認(rèn)袋為力是作用在匯結(jié)構(gòu)的一點(diǎn)上致。重分布咸力蝶再隙就是力作用在缸構(gòu)件較大的一桑個(gè)范圍內(nèi)（一年塊面積或一段聰長度），根據(jù)墓力作用在構(gòu)件誓上的均勻性，份又可分為均布炒力和不均布力警?；ⅲǘ┳冃魏途蟽?nèi)界力血愿采構(gòu)件受外荷載阻作用時(shí)要發(fā)生尚形狀或尺寸的掀改變，這種改伐變稱為變形。啦在外力使構(gòu)件槐發(fā)生變形的同仿時(shí)，構(gòu)件內(nèi)部攝分子之間就隨腸著產(chǎn)生一種抵具抗力，這種抵歐抗力就叫做內(nèi)溫力。所以說內(nèi)鞭力是用來抵抗蹦外力對(duì)構(gòu)件的躁變形，并且力旗圖使構(gòu)件變形夸部分恢復(fù)原來炊的尺寸和形狀胳的力巾（三）應(yīng)力和站應(yīng)銳變認(rèn)件漸作用在單位面沸積上內(nèi)力的大吃小稱楊作掘“孔應(yīng)成力捷”私，單位同用牽N/領(lǐng)m季2巧表示默。堅(jiān)仿應(yīng)變即單位長取度內(nèi)的變形，薄是無量綱的量完?；菰郏ㄋ模┲ё妮^簡化和支座反擴(kuò)力遙俯砌無論是溫室還穩(wěn)是塑料棚或其也他保護(hù)地建筑彈結(jié)構(gòu)，都必須桐安置在一定的則支承物上，這籮樣才能使整個(gè)耍結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，這換類支承物均稱帥為支座海。葛新支座可歸納為巡三種類型：滾革動(dòng)鉸鏈支座、眨固定鉸鏈支座兼和固定端支座欲。誼（五）容許應(yīng)訓(xùn)力與安全系嬸數(shù)疲統(tǒng)對(duì)每種材料規(guī)什定了它所能容甩許承受的最大教應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)標(biāo)力叫容許應(yīng)力奇。碼齊對(duì)于塑性材料科：基磁容許應(yīng)力：毒副街飼狗酒洋百陶它阿對(duì)于脆性材料性：度毯容許應(yīng)秀力易集垮頸捏犁鵲垃素貨式宗中膠K她為安全系尺數(shù)屆尊莖是為了保證構(gòu)局件的安全使用還而設(shè)的。羊（六）拉伸與搜壓絲縮肉膏蠻作用在桿端的慣兩個(gè)力大小相劇等，方向相反勸（兩力背向?yàn)檠ο鄬?duì)為壓皇力），并作用箏在桿件的軸線跑上，這種桿件漆產(chǎn)生的變形為饒軸向拉伸或壓勾縮。仙拉伸或壓縮時(shí)怖，其任意截面脫上的內(nèi)力可假蛾定為均勻分布現(xiàn)的。由于應(yīng)力懷的方向是垂直粗于橫截面的，鹿所以稱它為垂糾直應(yīng)力或正應(yīng)編力蝕貌A嚷－截面面傻積悠彼迎糠辦只為了區(qū)別拉應(yīng)遠(yuǎn)力和壓應(yīng)力，來規(guī)定孔以抄“嶼+忍”繳號(hào)表示拉應(yīng)力劍，控以逮“倡－何”隨號(hào)表示壓應(yīng)力榜。為保證桿件顆安全的強(qiáng)度條筐件，可表示為究≦廈〔焰σ政〕悉肺運(yùn)準(zhǔn)族嘆預(yù)煎稻除滿足上述的圓強(qiáng)度條件外，聲壓桿還要有足旗夠的穩(wěn)定性，慢即還要滿足公瓦式強(qiáng)譜它漁使胳（派3寺－胃4鳴－辣8?。{：軸心受壓桿創(chuàng)件的穩(wěn)定系數(shù)岡，取決于桿件饅的長細(xì)比。殖（七）彎傍曲互潔圈當(dāng)桿件受到與色桿軸線相垂直葬的外力作用時(shí)遍，桿件產(chǎn)生的者變形為彎曲變蹦形。務(wù)這里的彎曲只造限于平面彎曲算，其特點(diǎn)是外例力作用在桿件斤的對(duì)稱平面，眨彎曲后的軸線享也在這一對(duì)稱懂平面內(nèi)。賀所有發(fā)生彎曲詢變形的構(gòu)件都盒叫做梁系。衡濱柴對(duì)于某一截面棍來說，它的最應(yīng)大正應(yīng)力發(fā)生牽在梁的上下邊皂緣。對(duì)于整個(gè)禮梁來說，彎矩院最大棉的橫截面上的善應(yīng)力也最大，受這個(gè)截面叫做秩危險(xiǎn)截面，梁增上最大的正應(yīng)刻力就發(fā)生在這考個(gè)截面的上下寇邊緣上用公式表示：束素英悅撥炊孩巴梁也有剛度問道題。所謂梁的更剛度是指梁在已外力作用下，廊抵抗變形的能輛力。梁的剛度滔計(jì)算公式噸誓誼沉搭捉摧數(shù)森式中：突[頸]句—石受彎構(gòu)件的容刪許撓度，規(guī)范折中不同的構(gòu)件傻有相應(yīng)的規(guī)定抖。一般溫室檁員條可取嗚。府二、幾種構(gòu)件暖的計(jì)算和設(shè)陜計(jì)現(xiàn)術(shù)為保證保護(hù)地岸建筑構(gòu)件（結(jié)超構(gòu)）的正常使祝用，以確定構(gòu)款件的可靠尺寸敗，在計(jì)算中對(duì)愚構(gòu)件提出以下穗三方面的要求塊：騎歸1網(wǎng)．有足夠的強(qiáng)妖度暖優(yōu)令構(gòu)件能夠安全登地承擔(dān)外力（佩荷載）而不致卸破壞花。營戀2餅．有足夠的剛蕩度冒贈(zèng)峰構(gòu)件受力后產(chǎn)就生的最大變形躺，應(yīng)該在規(guī)定軟的范圍之內(nèi)墊。玻兇3養(yǎng)．有足夠的穩(wěn)堡定蒸性響懸咱構(gòu)件雖然變形誘，仍然保持它踐本來的幾何形張狀，不致突然憲偏斜而喪失它稅的承載能力彎。夫璃（一）梁的計(jì)證算和設(shè)埋計(jì)件恢嘉為了保證梁的疾安全，就要使落梁的最大應(yīng)力垃不超過它的容攏許應(yīng)力偏〔扛σ括〕，它的最大徒撓度不超過容挪許的撓度，即誓要滿足梁的強(qiáng)假度公式和剛度格公式。丙當(dāng)已知荷載和糞容許應(yīng)力，而五需要設(shè)計(jì)梁的玉載面時(shí)，可先稠算出所需的截呈面抵抗榜矩饞W胸?？謶]揮猾拌巖（賞3努－艷4器－級(jí)1辦2盈）興然后選擇截面有的形狀和尺寸者，對(duì)于型鋼梁億就是選擇型鋼傻的號(hào)碼，型鋼讀號(hào)一經(jīng)選定，綢截面的尺寸和鐘各項(xiàng)幾何特性收也就確定了張。饒褲（二）柱的計(jì)面算和設(shè)作計(jì)醋策柱是一種受壓回構(gòu)件，在溫室惜、塑料棚中柱停的作用是把屋刪面上層結(jié)構(gòu)的識(shí)荷載傳遞給基母礎(chǔ)，其他構(gòu)件低依靠柱的支持浸作用構(gòu)成使用圓空間乒。敵罰柱的計(jì)算和設(shè)旦計(jì)，除要滿足谷強(qiáng)度條件外，脈還需進(jìn)行穩(wěn)定凍性的計(jì)算訴。蹲業(yè)1葬.慎什么是結(jié)構(gòu)穩(wěn)誤定問題布直桿在軸向壓呢力下不能保持刮其原來的直線般受壓變形狀態(tài)注，而突然發(fā)生青新的壓彎變形俊甚至彎斷的現(xiàn)抹象叫做壓桿的星失穩(wěn)朽。冠積通常把構(gòu)件在蓋荷載的作用下虹，不能維持原歷有形式的受力抓與變形狀態(tài)而瞎突然發(fā)生新形栽式的受力與變委形狀態(tài)的現(xiàn)象柳叫做失穩(wěn)臉。腦愚2顆.艙壓桿為什么會(huì)反產(chǎn)生壓彎的失銀穩(wěn)現(xiàn)象廉。摸茶壓桿穩(wěn)定問題植反映了荷載與鞏材料彈性抗力紋之間的矛盾。鎮(zhèn)物體在外力作暑用下，伴隨著喂變形的發(fā)生，硬同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)力逆，這種內(nèi)力又勸力圖保持（或目恢復(fù)）物體原渡有形狀而抵抗賽變形，故把內(nèi)酷力又稱為抗力欺。袍①裳柱子受力狀況取柱子所承受的洪外力通過柱子狠的軸心時(shí)，稱煌軸心受壓柱丹。費(fèi)蘿柱子的承受的柳外力不通過軸罷心，或者雖通真過軸心，但同凍時(shí)又受到彎距膏作用時(shí)，稱偏述心受壓柱即。歇拴②轎柱子受壓失宿穩(wěn)卸謠4底.兼壓桿的臨界應(yīng)遇力而焰臨界應(yīng)力就是筍在臨界力作用后下，壓桿橫截本面上的平均正弦應(yīng)力先。棋元叫做截面的慣都性半徑或回轉(zhuǎn)復(fù)半徑，這是一分個(gè)與截面形狀餐和尺寸有關(guān)的閘長度。柜λ陣叫做桿的長細(xì)馳比，它能反映嗚桿端支承情況臣，桿的尺寸和清橫截面形狀等洋因素對(duì)壓桿