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连栋塑料温室雪荷载取值的分析是嘛

发布时间:2021-07-14 23:54:43 阅读: 来源:铝丝网厂家

连栋塑料温室雪荷载取值的分析

农机化研究连栋塑料温室雪荷载取值的分析孙德发,苗香雯,崔绍荣(浙江大学农业生物环境工程研究所,浙江杭州310029根据国内外温室设计及工业与民用建筑设计规范,以华东型连栋塑料温室为例,对在相同的基本雪压作用下,采用不同的设计标准,拱杆承受雪荷载的能力进行了对比分析;同时结合工程实践,提出了温室结构设计中的注意事项。 连栋塑料温室;雪荷载;承载力雪荷载就是作用在温室屋面上的雪压。在温室结构设计中,雪荷载作为活荷载中一种特殊作用形式,对温室结构产生影响。与其它荷载不同,雪荷载的数值除受温室建设地点的自然条件影响外,还受到温室使用功能、维护结构的热工特性及荷载组合方式等因素影响。与单栋温室比较,连栋塑料温室积雪分布不均匀,因此在温室设计时,必这对再生塑料造粒机装备商而言须充分重视雪荷载作用。1998年,建于杭州下沙华农现代化农业示范园区的、以色列A.V.I公司生产的10000m2连栋塑料温室(用钢量7.3kg/m2),全部被大雪压塌;建于杭州蔬菜所的、以色列AZRON公司生产的连栋塑料温室(用钢量g/m2),发生结构纵梁扭曲和变形,*后不得不捅破薄膜来保全主体结构;而建于该基地的12连栋华东型连栋塑料温室(用钢量6.7kg/m2),则完好无损。本文将结合华东型连栋塑料温室,对在相同的基本雪压作用下,采用不同的设计标准,拱杆承载能力的变化进行对比分析。 1工程简介华东地区的气候特点是:冬春季低温、寡照和多雨雪;夏秋季高温、高湿及多台风、暴雨。为此,华东型连栋塑料温室拱顶采用粗拱杆、大拱距的结构形式及双圆弧拱顶曲线,选取优化的圆弧半径和曲率中心位置,从而使坡顶的坡度角加大,顶部积雪易于滑下,有利于提高拱杆的抗雪荷载能力。温室主体结构技术参数:跨度7m,肩高3m,顶高5m,柱距3m,拱距lm.立柱为80 60X2.5矩形钢管,拱杆为4*32X1.5镀锌圆管,天沟为1.5mm锌板压制,山墙及边侧横梁为60 30X10X2.75C型钢,山墙加强斜撑为40X1.8镀锌圆管,中间立柱斜撑为40X4角钢,卡槽为0.75潘锌板轧制,卡簧为¢2涂塑钢丝。温室内部配备设施有自然通风设备、遮阳及保温幕帘机构、防这1点具有很大的实意图义虫装置、作物生长架和电器控制设备等。 2结构计算采用有限元方法,以3连栋塑料温室为研究对象,取其标准计算单元,根据结构布置和实际受力情况,得出雪荷载作用下的计算模型,见所不。 国家自然科学基金资助项目()孙德发(1969-),男,黑龙江木兰人,黑龙江八一农垦大学讲师,浙江大学农业生物环境工程研究所99级博士生,主要从事农业生产环境与能源的研究;苗香雯(193),女,山东济南人,浙江大学农业工程与食品科学学院教授、博士生导师,主要从事农业生物环境与能源工程的研究。 农机化研究屋面积雪分布系数表1杆件*不利内力(N/mtrf)杆件内力中国建筑规范美国温室设计标准工况1作用下145.781.6工况2作用下176.7347.2按照美国温室制造业协会温室设计标准,对雪荷载进行验算根据实际情况,取重要性因子/=0.8;雪荷载暴露因子=0.7;热因子=1.。对于均匀分布雪荷载作用,连栋温室无论坡度大小,屋面积雪分布系数一律取1.0;对于非均匀分布雪荷载作用,其屋面积雪分布系数取线性分布,从屋脊的0. 5增至天沟处的3.0.屋面积雪分布系数详见所示。 从上表可以看出,连栋塑料温室在工况1作用下,按中国建筑规范计算出的结果,较按美国温室设计标准计算出的结果要大,说明在此工况下,按中国建筑规范计算出的结果偏于安全;在工况2作用下,按美国温室设计标准计算出的结果,较按中国建筑规范计算出的结果要大,说明在此工况下,按美国温室设计标准计算出的结果偏于安全。 这样一来,就出现了矛盾,究竟采用哪个标准较适宜呢,根据大量模拟分析和经验,对于不加温连栋塑料温室,由于天沟处积雪较多,雪荷载分布不均匀,一般情况下是工况2对结构杆件起控制作用。 因此,按照美国温室设计标准计算较为适宜。 按照中国工业与民用建筑标准,对雪荷载进行验算积雪分布系数按有关规定选用。由于本温室拱形屋面的矢跨比//z=0. 286>0.1,故应考虑均布和非均布积雪两种荷载。对多连栋拱形屋面,用屋脊与肩相连平面和水平面夹角a =29.7°作为坡屋面角度,从而定出=0.8.根据使用过程中可能出现的几种情况进行荷载组合,对于雪荷载作用来讲,本设计仅考虑以下两种基本工况(由于作物荷载是通过1系列的材料创新和技术进步通过立柱直接传递的,因此不必考虑其对拱杆的影响):一是恒载乃十均布雪荷载二是恒载十非均布雪荷载3计算内容及比较分析在上述两种工况作用下,按不同设计标准计算出的拱顶杆件*不利内力,见表1所示。 4结论在温室的设计中,要综合考虑光照、结构受力及加工安装等特点,要因地制宜,有所侧重。对于以薄壁型钢为主要承重构件的温室,必须注意等强度和等稳定设计,这是结构优化设计的基础。对于不加温或间断加温的连栋塑料温室,可按照美国温室设计标准进行设计计算。因为美国温室设计标准目前国内研发真空绝热板的企业不多对此考虑得比较全面和周到,偏于安全。现阶段,在我国温室设计标准尚未正式出台的情况下,采用这种方式是合理的。 中国工业与民用建筑标准组。现行建筑结构规范大全(1)。北京:中国建筑工业出版社,1994..美国温室制造业协会。温室设计标准。北京:中国农业出版社,1998..俞永华,崔绍荣。华东型连栋塑料温室结构设计。农业工程学报,1999,吴德让。农业建筑学。北京:中国农业出版社,1994.

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