閆冬梅+閆俊月+張秋生+徐開亮

（農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京 100125）

【摘要】本文分析了溫室結(jié)構(gòu)設(shè)置支撐和縱向系桿的重要性和必要性，并針對(duì)不同類型溫室中支撐和縱向系桿布置的形式、位置等進(jìn)行探析，為溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考，也希望通過加強(qiáng)設(shè)置支撐體系來提高溫室結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長溫室使用年限。

引言

近年來，我國大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，越來越多的人們利用閑暇時(shí)間參觀和體驗(yàn)農(nóng)家樂項(xiàng)目，溫室具有施工速度快，室內(nèi)溫光環(huán)境均勻等特點(diǎn)，促使越來越多的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目展覽、體驗(yàn)等活動(dòng)在溫室中進(jìn)行（圖1）。溫室結(jié)構(gòu)不再只應(yīng)用于作物的栽培、種植等，越來越多的應(yīng)用于集種植、休閑娛樂、展覽等為一體的大型生態(tài)園。因此，對(duì)于溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要考慮發(fā)生倒塌等災(zāi)害時(shí)的財(cái)產(chǎn)損失，還需考慮可能會(huì)對(duì)人員造成的傷害（圖2）。

在不增加溫室截面尺寸和造價(jià)的前提下，如何簡單有效地提高溫室結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性是值得大家思考的問題。在現(xiàn)今工民建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，支撐體系的設(shè)置可提高結(jié)構(gòu)的整體剛度，承擔(dān)和傳遞風(fēng)荷載、吊車水平力等。為保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定性，應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式及荷載設(shè)置支撐體系[1]。在溫室結(jié)構(gòu)中，也可以通過加強(qiáng)支撐體系作用來提高溫室結(jié)構(gòu)的整體剛度，有效傳遞水平力的作用，從而減少溫室結(jié)構(gòu)倒塌所造成的災(zāi)害。

溫室支撐及縱向系桿布置

溫室支撐及縱向系桿的設(shè)計(jì)原則

參照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)支撐及縱向系桿布置所遵循的原則，溫室結(jié)構(gòu)主要遵循以下幾方面原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：①設(shè)置支撐及縱向系桿的主要目的是傳遞水平力，在設(shè)置時(shí)首先需要考慮合理、簡潔地傳遞水平力作用；②需保證結(jié)構(gòu)體系平面外的穩(wěn)定性，提供穩(wěn)定的側(cè)向支點(diǎn)；③還需考慮安裝的便捷性，使計(jì)算盡量與實(shí)際相符[2]。

溫室支撐的形式及布置位置

溫室結(jié)構(gòu)的支撐主要分為3種：①水平支撐，主要設(shè)置為屋面水平支撐，柱頂水平支撐等；②豎向支撐；③柱間支撐，根據(jù)形式可分為X型、V型和人字型等[3]，由于X型柱間支撐雙向受力性能相同且連接簡單，因此較為常用。對(duì)于一些有特殊需求的溫室，會(huì)采用一些異型的支撐結(jié)構(gòu)，既保證支撐作用，又可以兼顧到使用需要。

不同溫室結(jié)構(gòu)需設(shè)置的支撐也有所不同，下面通過一些溫室實(shí)例，對(duì)常用的幾種溫室結(jié)構(gòu)設(shè)置支撐的形式及位置進(jìn)行分析。

塑料大棚

塑料大棚是一種簡易實(shí)用的保護(hù)地栽培設(shè)施，利用竹木、鋼材等材料，覆蓋塑料薄膜，搭成拱形棚。由于其建造容易、使用方便、投資較少，多用于簡單的蔬菜種植，采用范圍較為廣泛。

塑料大棚需設(shè)置縱向系桿，用以支撐和連接各拱架，縱向系桿設(shè)置一般不少于3道，拱頂及拱兩側(cè)各設(shè)置1道，間距一般不大于2 m（圖3）。

塑料大棚形式較為簡單，長度可根據(jù)場地進(jìn)行合理分布。長度較短時(shí)，可在兩端開間設(shè)置斜撐；長度較長時(shí)，可在中部增設(shè)一組斜撐，用于提高塑料大棚的整體穩(wěn)定性（圖4）。

日光溫室

日光溫室又稱暖棚，由兩側(cè)山墻、維護(hù)后墻體、支撐骨架及覆蓋材料組成。多用于果蔬種植，是我國北方地區(qū)常見的一種溫室類型。日光溫室主要受力模式是沿跨度方向的鋼骨架與沿溫室長度方向的縱向系桿協(xié)同工作，縱向系桿可用于連接鋼骨架。保持其穩(wěn)定，并承擔(dān)縱向受力的傳遞[4]。

一般日光溫室中縱向系桿設(shè)置在屋脊、通風(fēng)開口等處，需通長設(shè)置，設(shè)置間距一般不宜超過2 m，多采用鋼筋、鋼絲、鋼管等材料。部分日光溫室兩側(cè)山墻不采用磚墻或土墻時(shí)，兩側(cè)無側(cè)向約束，為保證日光溫室的整體穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)置縱向支撐，布置間距不宜超過60 m（圖5）。

連棟溫室

連棟溫室是一種經(jīng)濟(jì)型溫室，外觀美觀大方，保溫性能好，屋面及四周采用PC板或玻璃等透光性較好的材料進(jìn)行圍擋。除用于普通的種植外，越來越多應(yīng)用于農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的展覽、體驗(yàn)等活動(dòng)。由于體積較大，應(yīng)用廣泛，故對(duì)連棟溫室的設(shè)計(jì)要求也略高。

連棟溫室結(jié)構(gòu)主要支撐形式為：柱間支撐、側(cè)墻和山墻支撐、柱頂水平支撐、屋面水平支撐、屋面垂直支撐和外遮陽支撐等。溫室中的支撐多采用十字交叉圓鋼支撐。

柱間支撐 柱間支撐沿縱向設(shè)置在第一或第二開間，盡量設(shè)置在同一開間內(nèi)（圖6）。

側(cè)墻支撐和山墻支撐 側(cè)墻支撐布置位置應(yīng)與室內(nèi)柱間支撐相同，山墻支撐布置在溫室山墻兩端（圖7）。

柱頂水平支撐 柱頂水平支撐布置位置應(yīng)與室內(nèi)柱間支撐相同。柱頂水平支撐高度位置應(yīng)緊貼天溝下沿。

屋面水平支撐 屋面水平支撐布置位置應(yīng)與室內(nèi)柱間支撐相同（圖8）。

屋面垂直支撐 對(duì)于圓拱形、鋸齒型、三角形屋架、三角拱屋架等溫室結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置屋面垂直支撐，可只在屋架中央設(shè)置一道（圖9）。

外遮陽支撐 布置在天溝以上的立柱和縱梁之間的交叉支撐或柱三角支撐（圖10）。

結(jié)論

本文通過對(duì)溫室結(jié)構(gòu)支撐體系進(jìn)行了簡單的分析和歸納，主要得到以下結(jié)論：

（1）溫室結(jié)構(gòu)形式多種多樣，伴隨生態(tài)農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展，也需要提高溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視，在設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)注重支撐體系的設(shè)置，支撐體系對(duì)保證結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性和整體剛度具有重要意義。

（2）溫室結(jié)構(gòu)中支撐體系形式主要包括水平支撐、豎向支撐和柱間支撐，其中X型的支撐形式由于受力性能和連接簡單，應(yīng)用較為廣泛，在有特殊需求時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況選用異型支撐形式。

（3）溫室結(jié)構(gòu)中，支撐體系的布置位置主要為兩端靠近山墻位置的開間內(nèi)，若溫室結(jié)構(gòu)較長，則需考慮在中部增設(shè)一道支撐；不論是水平支撐、豎向支撐還是柱間支撐，在布置時(shí)，盡量選取同一開間內(nèi)布置。

在溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)不同溫室形式考慮支撐體系的布置位置及形式，如何合理簡單的布置支撐體系，還需進(jìn)一步的驗(yàn)證和探討。

參考文獻(xiàn)

[1]馮萍.單層鋼結(jié)構(gòu)廠房柱間支撐體系的分析[J].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，2（3）：223-226.

[2]湯征.單層門式剛架輕型房屋支撐體系的受力分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，2002，32（5）：19-21.

[3]楊曉東， 郭靜.單層鋼結(jié)構(gòu)廠房X型柱間支撐問題的探討[J].工程設(shè)計(jì)，2006（4）：21-87.

[4]周長吉.周博士考察拾零（十八）協(xié)調(diào)處理日光溫室縱向系桿和壓膜線之間空間關(guān)系的方法[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)（溫室園藝），2012，32（9）：24-28.

作者簡介：閆冬梅（1989-），女，北京人，助理工程師，主要從事設(shè)施結(jié)構(gòu)工程方面的研究。