热带新型抗台风大跨度平顶网棚设计

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1、热带新型抗台风大跨度平顶网棚设计着海南设施农业的不断发展，设施利用也逐步趋向周年性，但设施塑料大棚的抗风性能与建造质量良莠不齐，致使农业设施遭受台风影响和破坏越来越大，如康森、山神、威马逊等多个台风从海南登陆，给当地设施农业造成严重影响。而针对海南台风季节设施抗风性的研究还较少，因此加强海南设施抗风性研究，研发海南专用抗风型设施成为亟待解决的问题。笔者通过实际调研，结合热带气候条件和棚型结构的几何尺寸、材料、力学分析、种植需要及功能等因素，开发出了一种热带新型抗台风大跨度平顶网棚。中国7/vie　　平顶网棚的设计　　设计参数　　恒荷载：0.06kN/m2，含

2、钢骨架自重；　　活荷载：0.05kN/m2，平棚主要针对海南番木瓜和蔬菜设施生产，不考虑作物吊重；　　风荷载：0.75kN/m2，相当于12级风速。　　几何尺寸　　平顶网棚跨度12m，开间5m，顶高3m（图1），连栋和开间数可根据实际地形情况确定，但单个平顶网棚的建设面积应小于3000m2。侧墙副立柱高度2.5m，平顶网棚四周斜拉索距四周立柱距离为2.5m。　　力学分析计算　　◆荷载标准值分析计算　　恒荷载q1、活荷载q2、风荷载q3分别计算如下：　　（1）恒荷载q1：0.06kN/m2；　　（2）活荷载q2：0.05kN/m2；　　（3）风荷载q3：根据网

3、棚外覆盖的形式，防虫网在直立墙面与屋顶平面，防虫网的阻风系数λ按0.3计取，荷载体形系数分别为：迎风面us1=0.8、背风面us2=-0.5、屋顶面us3=-1.3[1]，风压高度变化系数uz=1.0、基本风压2。则迎风面、背风面、屋顶面风荷载计算值分别为：　　q31=λ2　　q32=λ2　　q33=λ2　　◆荷载设计值计算　　考虑最不利组合为：恒载+风荷载。风荷载为主导荷载，由可变荷载控制效应设计值的计算公式及相关的计算方法计算荷载设计值。　　Sd=ΣγGjSGjk+γQ1γL1SQ1k+ΣγQ1γLiΨciSQik[1]　　计算时，结构重要性系数ε取值为

4、0.95；恒荷载对结构有利，分项系数γGj取值为1；风荷载和活荷载的分项系数γL1、γLi取值为1.4；第i个可变荷载的组合值系数Ψci取值为0.7；开间L=5m。计算各荷载设计值如下：　　（1）恒荷�d设计值Q1：　　Q1=εLΣγGjSGjk=0.95×5×1.0×q1=0.285kN/m　　（2）活荷载设计值Q2：　　Q2=εLΣγQiγLiΨciSQik=0.95×5×1.4×0.7×q2=0.233kN/m　　（3）风荷载设计值Q3：　　Q31=εLγQ1γL1SQ1k=0.95×5×1.4×q31=1.197kN/m　　Q32=εLγQ1γL1S

5、Q1k=0.95×5×1.4×q32=-0.748kN/m　　Q33=εLγQ1γL1SQ1k=0.95×5×1.4×q33=-1.945kN/m　　◆材料强度设计　　将上述设计值加载到结构模型上，通过结构计算软件计算得到各构件的内力，并计算各自的应力，见表1所示。各自计算应力小于材料的强度设计值，同时满足容许长细比条件（边侧立柱[λ]=150，中部立柱[λ]=200，中部立柱内力较小，适当提高了其容许长细比），说明满足设计条件。　　材料参数　　◆基础　　平顶网棚屋顶以风吸力为主，在进行基础设计时，基础抗拔是其计算的限制条件。依据公式[2]对基础的上拔力进行

6、验算，根据计算结果：立柱基坑设计为　　500mm（L）×500mm（].北京：中国农业出版社，2007：78-79.　　*项目支持：国家科技支撑计划资助项目（2014BAD05B04）；　　海南省应用技术研究与开发专项（ZDXM2015028）；海南省自然科学基金项目（20153058）。　　作者简介：杨小锋（1977-），男，陕西西安人，研究员，研究方向：设施园艺。　　**通信刘建（1982-），男，四川绵阳人，副教授，研究方向：农业设施结构工程与规划、设计。