高纬度地区多功能日光温室设计.pdf

第36 卷 第6 期 2020 年 3 月 农 业 工 程 学 报 TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering Vol 36 No 6 Mar 2020 高 纬 度 地 区 多 功 能 日 光 温 室 设 计 王 洪 义 祖 歌 杨 凤 军 李 德 泽 田 丽 美 黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 园 艺 园 林 学 院 大 庆163319 摘 要 高 纬 度 地 区 的 传 统 日 光 温 室 常 由 于 结 构 设 计 不 合 理 冬 季 生 产 需 要 补 温 果 蔬 种 植 和 加 工 环 节 分 离 运 输 中 容 易 发 生 冻 害 制 约 该 地 区 温 室 的 冬 季 生 产 该 文 基 于 传 统 日 光 温 室 优 点 及 存 在 问 题 结 合 高 寒 地 区 气 候 特 点 从 温 室 结 构 优 化 和 功 能 创 新2 方 面 提 出 新 型 日 光 温 室 设 计 方 案 利 用 经 典 温 室 设 计 理 论 结 合 生 产 实 际 对 采 光 角 度 前 屋 面 弧 度 保 温 性 能 等 进 行 优 化 并 对 雪 荷 载 风 荷 载 屋 面 活 荷 载 作 物 吊 挂 荷 载 进 行 计 算 利 用 结 构 分 析 软 件midas 计 算 温 室 结 构 的 受 力 稳 定 性 对 温 室 各 参 数 设 计 的 合 理 性 进 行 验 证 优 化 结 果 为 总 跨 度16 m 一 层 种 植 部 分 跨 度9 m 生 产 加 工 部 分 跨 度7m 总 高 度6 5m 前 屋 面 主 采 光 角37 土 地 利 用 率 达 到1 7 该 设 计 实 现 了 高 纬 度 地 区 温 室 冬 季 不 加 温 种 植 果 蔬 利 用 传 统 温 室 后 墙 的 遮 阴 部 分 创 造 地 上 地 下3 层 使 用 空 间 显 著 提 高 了 土 地 利 用 率 实 现 种 植 加 工 存 储 多 种 功 能 集 成 是 高 纬 度 地 区 日 光 温 室 的 一 种 创 新 尝 试 可 以 作 为 棚 室 种 植 园 区 的 核 心 节 点 温 室 关 键 词 温 室 设 计 高 纬 度 地 区 动 荷 载 稳 定 性 doi 10 11975 j issn 1002 6819 2020 06 020 中 图 分 类 号 S625 1 文 献 标 志 码 A 文 章 编 号 1002 6819 2020 06 0170 09 王 洪 义 祖 歌 杨 凤 军 李 德 泽 田 丽 美 高 纬 度 地 区 多 功 能 日 光 温 室 设 计 J 农 业 工 程 学 报 2020 36 6 170 178 doi 10 11975 j issn 1002 6819 2020 06 020 http www tcsae org Wang Hongyi Zu Ge Yang Fengjun Li Deze Tian Limei Design of multi functional solar greenhouses in high latitude areas J TransactionsoftheChineseSociety ofAgriculturalEngineering TransactionsoftheCSAE 2020 36 6 170 178 in Chinese withEnglishabstract doi 10 11975 j issn 1002 6819 2020 06 020 http www tcsae org 0 引 言 日 光 温 室 因 能 充 分 利 用 光 能 拥 有 较 好 的 采 光 蓄 热 和 保 温 性 能 且 能 解 决 果 蔬 露 地 种 植 时 间 短 冷 棚 种 植 提 早 和 延 后 时 间 有 限 等 问 题 在 中 国 高 纬 度 寒 冷 地 区 果 蔬 生 产 中 发 挥 重 要 作 用 1 2 日 光 温 室 可 在 严 寒 地 区 冬 季 实 现 果 蔬 的 反 季 节 生 产 有 效 解 决 了 高 寒 地 区 冬 季 蔬 菜 供 应 问 题 同 时 为 农 村 冬 季 富 余 劳 动 力 提 供 就 业 机 会 增 加 农 民 收 入 助 力 乡 村 振 兴 3 4 高 纬 度 地 区 传 统 的 日 光 温 室 如 四 三 型 温 室 由 于 结 构 设 计 不 合 理 设 施 简 陋 抵 御 自 然 灾 害 能 力 有 限 导 致 棚 室 冬 季 生 产 不 稳 定 5 传 统 日 光 温 室 由 于 采 光 角 度 不 合 理 保 温 蓄 热 较 差 等 还 会 影 响 冬 季 果 蔬 产 量 和 品 质 6 8 同 时 高 纬 度 地 区 传 统 日 光 温 室 相 对 独 立 种 植 和 加 工 环 节 分 离 果 蔬 产 品 在 运 输 加 工 等 过 程 中 容 易 发 生 冻 害 成 为 制 约 温 室 冬 季 生 产 的 重 要 因 素 9 10 另 外 现 有 大 部 分 果 蔬 种 植 园 区 常 通 过 单 独 建 造 房 屋 来 解 决 果 蔬 采 后 初 加 工 生 产 资 料 存 放 种 子 及 块 茎 存 储 等 即 浪 费 土 地 资 源 也 不 利 于 集 约 化 管 理 11 12 基 于 以 上 分 析 本 研 究 以 农 业 设 施 用 地 为 背 景 针 对 高 纬 度 地 区 气 候 特 点 在 借 鉴 传 统 温 室 优 点 的 基 础 上 结 合 生 产 实 践 通 过 优 化 温 室 结 构 合 理 规 划 温 室 的 空 间 布 局 设 计 适 应 于 高 寒 地 区 的 新 型 日 光 温 室 通 过 提 高 日 光 温 室 的 采 光 和 保 温 性 能 集 成 种 植 加 工 储 运 等 功 能 解 决 棚 室 生 产 中 室 内 温 度 低 各 环 节 不 衔 接 不 紧 凑 等 问 题 为 高 纬 度 地 区 日 光 温 室 创 新 发 展 提 供 借 鉴 1 温 室 的 布 局 及 参 数 设 计 1 1 温 室 的 空 间 布 局 以 大 庆 市 航 天 果 蔬 园 区1 号 温 室 为 基 础 从 空 间 布 局 上 进 行 功 能 整 合 将 温 室 设 置 为 种 植 空 间 生 产 加 工 空 间 盆 栽 摆 栽 空 间 二 层 部 分 和 地 下 存 储 空 间4 部 分 其 中 种 植 空 间 取 消 传 统 温 室 中 的 后 屋 面 增 加 脊 高 以 扩 大 太 阳 光 摄 入 面 积 同 时 采 用 双 拱 双 膜 双 被 结 构 提 升 温 室 的 保 温 性 能 生 产 加 工 空 间 主 要 满 足 浸 种 催 芽 及 果 蔬 采 后 初 加 工 需 要 包 括 净 菜 间 清 洗 包 装 间 化 验 检 测 室 运 苗 及 机 耕 通 道 等 实 现 采 收 加 工 同 步 进 行 以 解 决 冬 季 冻 害 并 提 高 果 蔬 品 质 盆 栽 摆 栽 空 间 位 于 温 室 的 二 层 上 部 采 用 双 膜 单 被 结 构 太 阳 光 摄 入 量 相 对 较 少 温 度 稍 低 是 种 植 食 用 菌 韭 黄 及 芽 苗 菜 的 特 殊 空 间 13 15 地 下 存 储 空 间 借 鉴 高 寒 地 区 地 下 存 储 窖 利 用 其 低 温 恒 温 特 点 用 于 盆 栽 体 低 温 春 化 果 蔬 产 品 打 冷 块 茎 及 种 子 存 储 等 16 17 在 种 植 空 间 和 盆 栽 摆 栽 空 间 的 中 间2 层 阳 光 板 隔 离 处 设 有 通 风 口 用 于 交 换 热 能 及 不 同 季 节 的 通 风 所 有 种 植 采 用 标 准 种 植 槽 收 稿 日 期 2019 12 19 修 订 日 期 2020 01 02 基 金 项 目 大 庆 地 区 大 跨 度 双 层 冷 棚 结 构 及 其 自 动 化 系 统 设 计 XZR2015 02 高 寒 地 区 棚 室 优 质 瓜 菜 新 品 种 与 配 套 技 术 示 范 2015GA670006 黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 三 横 三 纵 支 持 计 划 ZRC QC201909 作 者 简 介 王 洪 义 副 教 授 博 士 主 要 研 究 方 向 为 园 艺 设 施 规 划 设 计 农 业 园 区 规 划 Email why021 通 信 作 者 杨 凤 军 教 授 博 士 主 要 研 究 方 向 为 设 施 园 艺 环 境 调 控 Email yangfengjun 农 业 生 物 环 境 与 能 源 工 程 170第6 期 王 洪 义 等 高 纬 度 地 区 多 功 能 日 光 温 室 设 计 1 2 主 要 技 术 参 数 高 纬 度 多 功 能 日 光 温 室 设 计 总 跨 度16 m 其 中 种 植 空 间 跨 度9 m 生 产 加 工 空 间 跨 度7 m 总 高 度6 5 m 温 室 长 度70 90m 以70m 为 例 建 筑 基 底 面 积1120m 2 种 植 空 间 部 分70 m 9 m 面 积630 m 2 生 产 加 工 空 间 部 分70m 7m 面 积490m 2 盆 栽 摆 栽 空 间 部 分70m 7m 面 积490m 2 地 下 存 储 空 间 部 分40m 7m 面 积280m 2 总 可 利 用 面 积1 890 m 2 土 地 利 用 率1 7 温 室 生 产 加 工 部 分 建 筑 采 用 框 架 结 构 18 实 心 砖 填 充 具 体 结 构 设 置 见 表1 2 温 室 关 键 参 数 设 计 2 1 采 光 设 计 2 1 1 前 屋 面 角 设 计 日 光 温 室 主 要 利 用 太 阳 能 增 加 室 内 温 度 前 屋 面 角 的 大 小 是 获 得 太 阳 能 的 关 键 因 素 19 20 根 据 前 人 研 究 日 光 温 室 欲 进 行 冬 季 生 产 需 要 确 保 冬 至 日 采 光 面 截 获 的 太 阳 能 大 于 或 等 于40 N 地 区 春 分 日 地 平 面 截 获 的 太 阳 能 21 满 足 此 条 件 的 日 光 温 室 平 均 屋 面 角 为 基 本 采 光 角 根 据 植 物 生 长 对 温 度 和 光 照 的 需 要 在 不 同 生 长 阶 段 放 置 到 温 室 的 不 同 空 间 实 现 小 型 工 厂 化 周 年 生 产 温 室 前 屋 面 采 用 双 层 拱 圆 钢 骨 架 其 中 上 层 拱 形 骨 架 的 上 弦 为 42mm t 3 0mm 镀 锌 管 下 弦 为 40mm t 2 5mm 镀 锌 管 下 层 拱 形 骨 架 的 上 弦 为 42mm t 3 0 mm 镀 锌 管 下 弦 为 40mm t 2 5mm 镀 锌 管 腹 杆 为 12mm 钢 筋 二 层 温 室 后 屋 面 采 用50mm 100mm 方 钢 管 棚 架 间 隔 均 为1 1m 排 列 温 室 结 构 图 如 图1 所 示 图1 多 功 能 日 光 温 室 结 构 图 Fig 1 Structurediagramofmulti functionalsolargreenhouse 表1 生 产 加 工 空 间 的 结 构 设 置 Table1 Thestructureofproductionandprocessingspace 部 位 Position 板 截 面 厚 度 Thicknessof floorsection 柱 截 面 Column section 梁 截 面 Crossbeam section 规 格 Specification mm 100 300 370 240 370 结 构Construction 5mm 厚PVC 地 板 20mm 厚1 3 防 水 水 泥 砂 浆 100mm 厚C20 钢 筋 混 凝 土 C25 混 凝 土 纵 筋 为2 级8 根 16 钢 筋 箍 筋 为1 级 8 200 C25 混 凝 土 纵 筋 为2 级6 根 16 钢 筋 箍 筋 为1 级 8 200 171农 业 工 程 学 报 http www tcsae org 2020 年 计 算 公 式 如 下 90 h 0 冬 40 1 h 0 冬 90 2 式 中h 0 冬 为 冬 至 日 太 阳 高 度 角 为 地 理 纬 度 以 大 庆 地 区 为 例 地 理 纬 度 为46 为 冬 至 日 太 阳 直 射 纬 度 23 5 由 此 计 算 得 出 大 庆 地 区 日 光 温 室 的 基 本 采 光 角 29 5 高 寒 地 区 日 光 温 室 冬 季 不 加 温 情 况 下 理 想 的 前 屋 面 角 需 大 于 基 本 采 光 角5 7 22 23 即 大 庆 地 区 理 想 前 屋 面 角 为34 5 36 5 根 据 上 述 计 算 结 果 本 设 计 中 日 光 温 室 的 前 屋 面 角 设 计 为37 可 以 满 足 哈 尔 滨 以 北 北 纬45 及 齐 齐 哈 尔 以 南 北 纬47 地 区 最 佳 前 屋 面 角 确 保 冬 季 温 室 获 得 更 多 的 太 阳 能 2 1 2 前 屋 面 弧 度 设 计 本 设 计 中 温 室 前 屋 面 线 型 由 一 段 弧 形 和 一 段 近 似 直 线 构 成 其 中 下 部 弧 形 曲 率 较 大 为 冬 季 主 要 采 光 面 需 满 足 冬 至 日 真 正 午 时 太 阳 直 射 光 线 照 射 到 温 室 后 墙 根 圆 心 在 日 光 温 室 跨 度 的 水 平 线 上 其 曲 率 的 半 径 R 1 其 水 平 投 影 宽 度 L 1 和 距 地 面 最 大 高 度 H 1 图2 可 按 下 列 公 式 计 算 21 R 1 L 1 H 1 tg 2 43 3 L 1 H 1 t g 4 H 1 L L 1 tgh 0 冬 5 式 中L 为 日 光 温 室 跨 度 9 m h 0 冬 为 冬 至 日 太 阳 高 度 角 20 5 为 地 理 纬 度 大 庆 市 地 理 纬 度46 为 冬 至 日 太 阳 直 射 纬 度 23 5 计 算 得 曲 率 半 径R 1 4 4 m 水 平 投 影L 1 1 1 m 距 地 面 最 大 高 度H 1 2 9m 注 L 为 温 室 跨 度 m L 1 弧 线 部 分 投 影 宽 度 m L 2 为 直 线 部 分 投 影 宽 度 m H 1 为 弧 线 部 分 高 度 m h 0 冬 为 冬 至 日 太 阳 高 度 角 Note L is greenhouse span m L 1 Arc vertical projection m L 2 Line vertical projection m H 1 Height of arc part m h 0 冬 solar altitude angleonthewintersolstice 图2 多 功 能 日 光 温 室 采 光 参 数 示 意 图 Fig 2 Schematicdiagramoflightingparametersof multi functionalsolargreenhouse 2 2 保 温 设 计 保 温 性 能 是 日 光 温 室 的 重 要 指 标 之 一 根 据 能 量 守 恒 原 理 不 加 热 温 室 其 蓄 积 的 太 阳 能 应 大 于 等 于 散 失 的 热 量 一 般 来 说 主 要 涉 及 保 温 比 墙 体 保 温 性 能 及 覆 盖 材 料3 部 分 24 2 2 1 保 温 比 设 计 温 室 保 温 比 R r 是 由 保 温 部 分 与 采 光 部 分 的 比 值 即 日 光 温 室 墙 体 后 屋 面 地 面 三 者 之 和 与 前 屋 面 的 弦 面 积 之 比 一 般 日 光 温 室 的 合 理 保 温 比 需 大 于 等 于 1 55 21 计 算 公 式 为 R r L X 1 H X 2 6 式 中L 为 日 光 温 室 跨 度 9 m X 1 为 日 光 温 室 后 坡 长 度 0 m H 为 日 光 温 室 后 墙 高 度 6 5 m X 2 为 日 光 温 室 前 屋 面 弦 长 约10m 经 计 算 本 设 计 中 温 室 保 温 比 为1 55 符 合 日 光 温 室 合 理 保 温 比 要 求 2 2 2 保 温 墙 体 设 计 大 庆 地 区 冬 季 室 外 最 低 温 度 30 以 下 要 保 证 冬 季 生 产 温 室 内 最 低 温 度 应 在5 以 上 室 内 外 最 大 温 差 在35 40 为 达 到 生 产 要 求 墙 体 热 阻 值 应 为3 5 4 0 m 2 K W 21 22 本 设 计 中 墙 体 采 用370 mm 实 心 砖 填 充 其 热 阻 值 约 为0 5m 2 K W 墙 体 外 贴 聚 苯 板 其 厚 度 应 满 足 热 阻 值3 0 3 5m 2 K W 根 据 式 7 21 计 算 D i R i K i 7 式 中 R i 为 材 料 的 合 理 热 阻 K i 为 聚 苯 板 导 热 率 0 03 m 2 K W D i 为 聚 苯 板 厚 度 mm 经 计 算 大 庆 地 区370 mm 实 心 砖 墙 体 满 足 冬 季 室 内 最 低5 条 件 下 聚 苯 板 厚 度 应 为90 115 mm 本 设 计 中 聚 苯 板 厚 度 选 择120mm 2 2 3 覆 盖 材 料 本 设 计 中 日 光 温 室 由2 层 棚 膜 和2 层 棉 被 覆 盖 白 天 只 保 留 外 层 棚 膜 最 大 程 度 保 证 光 线 摄 入 夜 晚 将2 层 膜 被 均 放 下 达 到 更 好 的 保 温 效 果 在2 层 棚 膜 间 为 不 流 动 的 空 气 能 够 阻 止 热 量 向 外 散 失 同 时 也 能 够 阻 隔 外 部 冷 凉 空 气 向 温 室 内 传 导 具 有 很 好 的 保 温 隔 热 功 能 3 温 室 荷 载 计 算 本 设 计 中 温 室 的 生 产 加 工 部 分 参 照 民 用 建 筑 的 常 规 做 法 其 荷 载 计 算 过 程 不 再 赘 述 本 文 只 对 温 室 棚 架 结 构 进 行 荷 载 分 析 3 1 温 室 活 荷 载 分 析 3 1 1 雪 荷 载 雪 荷 载 是 大 庆 地 区 冬 季 温 室 常 见 荷 载 可 采 用 温 室 前 屋 面 水 平 投 影 面 上 的 雪 荷 载 标 准 值S k 计 算 计 算 公 式 如 下 25 26 S k r c t S 0 8 式 中S 0 为 基 本 雪 压 该 地 区 取0 23 kN m 2 c t 为 加 热 影 响 系 数 不 加 温 塑 料 薄 膜 覆 盖 材 料 取1 0 r 为 前 屋 面 积 雪 分 布 系 数 本 温 室 前 屋 面L 1 对 应 部 分 角 度 为65 L 2 对 应 部 分 角 度 为32 前 屋 面 平 均 采 光 角 度 为37 对 应 r 取 值 分 别 为0 和0 74 26 两 者 取 最 大 值 经 计 算 雪 荷 载S k 为0 17kN m 2 3 1 2 风 荷 载 垂 直 于 建 筑 物 表 面 上 的 风 荷 载 标 准 值 可 按 下 式 计 算 26 172第6 期 王 洪 义 等 高 纬 度 地 区 多 功 能 日 光 温 室 设 计 W k s z W 0 9 式 中 s 为 风 荷 载 体 型 系 数 z 为 风 压 高 度 变 化 系 数 W 0 为 基 本 风 压 kN m 2 本 设 计 中 温 室 屋 面 为 封 闭 式 落 地 拱 形 屋 面 适 用 地 为 大 庆 地 区 乡 村 以 及 房 屋 比 较 稀 疏 的 城 市 郊 区 地 面 粗 糙 类 型 为B 类 根 据 农 业 温 室 结 构 荷 载 规 范 6 5 m 高 物 体 风 压 变 化 系 数 z 对 应 取0 86 s 参 照 封 闭 式 落 地 拱 形 屋 面 前 屋 面L 1 部 分 对 应 取 值0 6 L 2 部 分 对 应 取 值0 1 两 者 取 最 大 值0 6 该 地 区 基 本 风 压W 0 为 0 41kN m 2 26 27 计 算 得 出 风 荷 载W k 为0 21kN m 2 3 1 3 屋 面 活 荷 载 根 据 农 业 温 室 结 构 荷 载 规 范 要 求 屋 面 活 荷 载 包 括 均 布 活 荷 载 和 施 工 检 修 集 中 荷 载 两 部 分 组 成 其 中 施 工 检 修 集 中 荷 载 不 应 与 屋 面 材 料 自 重 和 作 物 荷 载 以 外 的 其 他 荷 载 同 时 计 入 屋 面 垂 直 投 影 面 积 大 于30 m 2 时 屋 面 均 布 活 荷 载 取 值0 10kN m 2 施 工 检 修 集 中 荷 载 一 般 取0 80kN m 2 23 最 大 取 值1 00kN m 2 26 本 温 室 外 层 钢 骨 架 由 于 跨 度 大 举 架 高 取 最 大 值1 00kN m 2 而 内 层 钢 骨 架 跨 度 小 高 度 低 施 工 检 修 方 便 取 均 值0 80kN m 2 3 1 4 作 物 吊 挂 荷 载 吊 挂 荷 载 即 作 物 因 栽 培 需 要 而 吊 挂 在 温 室 上 形 成 的 荷 载 这 个 荷 载 对 温 室 骨 架 设 计 是 不 可 忽 略 的 它 的 大 小 与 所 栽 培 的 作 物 有 关 一 般 按 均 布 荷 载 来 考 虑 常 采 用0 15kN m 2 28 29 3 2 温 室 钢 骨 架 的 荷 载 组 合 分 析 3 2 1 外 层 钢 骨 架 荷 载 组 合 计 算 温 室 外 层 钢 骨 架 荷 载 主 要 由 其 自 重 恒 荷 载q 1 和 活 荷 载2 部 分 组 成 其 中 恒 荷 载q 1 根 据 钢 材 类 型 由 结 构 计 算 软 件 计 算 得 出 活 荷 载 主 要 包 括 雪 荷 载 风 荷 载 及 屋 面 活 荷 载 25 26 外 层 钢 骨 架 荷 载 主 要 有2 种 组 合 方 式 第 一 种 组 合Q 1 q 1 风 荷 载 雪 荷 载 屋 面 均 布 活 荷 载 q 1 0 48kN m 2 第 二 种 组 合Q 2 q 1 屋 面 均 布 活 荷 载 施 工 检 修 集 中 荷 载 q 1 1 10kN m 2 第二 种组 合计 为最 不利 组合 方式 3 2 2 内 层 骨 架 荷 载 组 合 计 算 同 理 可 计 算 内 层 骨 架 荷 载 组 合 受 力 但 需 去 掉 雪 荷 载 和 风 荷 载 另 需 增 加 作 物 吊 挂 荷 载 其 计 算 结 果 是 Q q 1 屋 面 均 布 活 荷 载 施 工 检 修 集 中 荷 载 作 物 吊 重 荷 载 q 1 1 05kN m 2 4 温 室 骨 架 承 载 力 分 析 根 据 不 同 的 荷 载 组 合 进 行 计 算 得 出 相 应 杆 件 内 力 按各 杆件 不同 的截 面 确定 骨架 的承 载力 和稳 定性 4 1 杆 件 内 力 分 析 本 设 计 温 室 种 植 空 间 跨 度9 m 脊 高6 5 m 外 层 骨 架 的 上 弦 为 42 t 3 0 镀 锌 管 下 弦 为 40 t 2 5 镀 锌 管 内 层 骨 架 的 上 弦 为 42 t 3 0 镀 锌 管 下 弦 为 40 t 2 5 镀 锌 管 腹 杆 为 12 钢 筋 整 体 采 用Q235 钢 材 外 层 骨 架 设 计 承 载 力 需 大 于 等 于q 1 1 10 kN m 2 内 骨 架 需 大 于 等 于q 1 1 05kN m 2 采 用 结 构 计 算 软 件midas 对 生 产 期 间 最 不 利 的 荷 载 组 合 下 各 杆 件 的 弯 矩 和 轴 力 进 行 计 算 分 布 云 图 如 图3 所 示 具 体 计 算 结 果 见 表2 表5 从 计 算 结 果 可 知 各 杆 件 所 受 弯 矩 均 很 小 相 对 轴 力 可 忽 略 不 计 均 可 按 杆 件 轴 力 计 算 28 同 时 杆 件 均 无 截 面 消 弱 因 此 只 需 进 行 受 压 杆 件 的 稳 定 性 验 算 表2 多 功 能 日 光 温 室 钢 骨 架 内 层 杆 件 弯 矩 计 算 结 果 Table2 Thecalculationresultsofinner barbendingmomentofmulti functionalsolargreenhouse kN m 编 号 No 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 1 2 0 弯 矩 Bending moment 0 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 2 0 2 0 2 编 号 No 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 201 202 203 204 205 206 207 2 0 8 弯 矩 Bending moment 0 2 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 0 3 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 编 号 No 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 2 2 8 弯 矩 Bending moment 0 2 0 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 编 号 No 229 230 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 3 1 8 弯 矩 Bending moment 0 2 0 2 0 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 0 2 0 2 0 2 0 2 编 号 No 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 3 3 8 弯 矩 Bending moment 0 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 2 0 1 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 编 号 No 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 3 5 8 弯 矩 Bending moment 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 1 0 1 173农 业 工 程 学 报 http www tcsae org 2020 年 图3 多 功 能 日 光 温 室 杆 件 结 构 标 号 及 受 力 分 析 图 Fig 3 Labelandforceanalysisofbarstructureofmulti functionalsolargreenhouse 表3 多 功 能 日 光 温 室 钢 骨 架 外 层 杆 件 弯 矩 计 算 结 果 Table3 Thecalculationresultsofouter barbendingmomentofmulti functionalsolargreenhouse kN m 编 号 No 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 弯 矩 Bending moment 0 4 0 2 0 2 0 3 0 3 0 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 2 0 1 0 1 0 1 编 号 No 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 501 502 503 504 505 弯 矩 Bending moment 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 2 0 2 0 2 0 2 0 1 编 号 No 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 601 弯 矩 Bending moment 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 3 编 号 No 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 弯 矩 Bending moment 0 2 0 2 0 2 0 1 0 0 1 0 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 编 号 No 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 弯 矩 Bending moment 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 编 号 No 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 弯 矩 Bending moment 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 174第6 期 王 洪 义 等 高 纬 度 地 区 多 功 能 日 光 温 室 设 计 4 2 温 室 钢 骨 架 的 稳 定 性 分 析 温 室 钢 骨 架 承 受 外 部 的 各 种 荷 载 杆 件 的 受 力 稳 定 性 是 设 计 的 重 要 指 标 各 杆 件 受 力 需 小 于Q235 钢 材 设 计 强 度205 N mm 2 29 30 对 内 外 层 骨 架 的 上 弦 下 弦 和 腹 杆 轴 力 分 析 受 力 最 大 的 杆 件 最 不 稳 定 因 此 选 择 受 力 最 大 的 杆 件 最 不 利 杆 件 进 行 受 力 强 度 分 析 结 果 见 表6 由 表6 可 知 各 位 置 最 不 利 杆 件 的 受 力 强 度 均 小 于Q235 钢 材 的 设 计 强 度 骨 架 结 构 满 足 稳 定 性 要 求 表4 多 功 能 日 光 温 室 钢 骨 架 内 层 杆 件 轴 力 计 算 结 果 Table4 Thecalculationresultsofinner baraxialforcesofmulti functionalsolargreenhouse kN 编 号 No 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 轴 力 Axialforce 7 3 2 9 11 8 19 7 25 7 25 7 27 4 25 8 25 7 20 7 11 6 1 9 8 4 18 5 27 0 27 0 34 7 41 2 46 6 51 0 编 号 No 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 201 202 203 204 205 206 207 208 轴 力 Axialforce 54 2 56 6 57 8 57 8 57 7 57 4 55 5 52 5 48 7 43 9 37 3 29 0 19 3 22 7 27 9 38 9 45 9 48 4 48 7 48 7 编 号 No 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 轴 力 Axialforce 44 9 37 8 28 4 18 5 8 1 1 7 10 1 17 4 23 5 28 8 32 6 35 7 37 8 38 5 38 3 37 4 35 2 31 8 38 2 22 4 编 号 No 229 230 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 轴 力 Axialforce 15 2 10 6 2 0 6 4 10 6 3 2 2 7 0 8 5 7 2 9 2 2 1 9 3 5 2 7 1 2 0 4 5 2 1 2 7 9 4 4 编 号 No 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 轴 力 Axialforce 7 8 5 6 7 3 6 1 7 1 6 0 6 2 5 3 0 0 5 7 4 6 5 1 3 7 4 4 3 1 3 8 2 2 2 9 1 7 2 5 编 号 No 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 轴 力 Axialforce 0 9 1 9 0 1 1 0 0 7 0 3 0 6 1 2 0 3 2 2 1 0 3 0 1 7 3 5 2 4 4 4 3 2 5 5 4 2 7 1 表5 多 功 能 日 光 温 室 钢 骨 架 外 层 杆 件 轴 力 计 算 结 果 Table5 Thecalculationresultsofouter baraxialforcesofmulti functionalsolargreenhouse kN 编 号 No 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 轴 力 Axialforce 5 6 12 8 21 2 21 1 21 3 12 4 0 9 13 1 13 2 26 2 35 1 41 8 41 9 47 3 50 6 编 号 No 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 501 502 503 504 505 轴 力 Axialforce 52 0 51 3 51 1 50 3 46 4 46 0 41 1 40 6 34 4 28 9 31 5 45 1 49 1 44 0 33 1 编 号 No 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 601 轴 力 Axialforce 20 1 6 4 5 0 13 7 20 8 26 1 29 0 30 2 29 6 28 7 24 6 19 3 11 7 11 1 6 9 编 号 No 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612