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大棚防風防雪

文章出處:未知 人氣:發表時間:2019-07-14 09:40
    風力對塑料大棚的破壞最為普遍,也最嚴重。設計建筑塑料大棚如不考慮當地風的因素,其后果是不堪設想的。
    刮風是空氣在流動。風力作用于建筑物時,因其房屋形狀不一,對于風的抵抗力完全不同。大家知道,最快的汽車,或是超音速飛機,以及其它各種各樣的高速度交通工具和導彈運載工具等,基本上都是流線型設計。這是為什么呢?就是為了盡量減小風的阻力的緣故。也就是說,流線型建筑最能抵抗強風襲擊。但是,從實際出發,流線型的建筑物就有些不適用了,要是種莊稼,不僅人直不起腰,植物莖蔓也無法伸長,臥車般的大棚就太矮了。不過,在決定大棚形狀時這種形式必須作為重要參考,計算數據與性能設計應盡量滿足或接近這一考慮。
    風的強度是根據速度進行計算的。一般稱為風的速度壓。風的速度越大,風的強度,也就是說風的速度壓越大。
    所謂風壓力是指吹風時給予建筑物的力量。其大小決定于大棚的形狀、風的速度壓和大棚的受壓面積。
    我們如果計算一下地上15厘米高的速度壓(一般風速計設置高度)即:
    q=1/2pv20
    這里,q——15厘米高度的速度壓
    P——空氣密度,通常一個氣壓,15℃時1/8 =0.125
    (公斤·秒3/米2)
    v——地上15厘米處的標準風速(米/秒)
    然而,風速距地面越高,速度越大。這個比例可按照其高度的4次方根來考慮。因此,要求距地面h高度的風速時,即可用下式計算:
公式
    這就是說,大棚的高度很要緊,必須根據當地條件特別是風力因素,決定大棚高度。一般來講,不宜過高。
    這里只是算出了速度壓,那么,風荷重究竟多大呢?由于這與大棚的形狀有關,所以要知道風力大棚系數,因為
    風荷重=速度壓×風力系數×受壓面積
    除了風的壓力之外,還有風的引力,大風的引力是相當大的,而且并不次于風壓,對于大棚的破壞也往往由于引力所致。長期管理大棚的人們,總有這樣的經驗,不管是玻璃溫室,還是塑料大棚,因為大風造成大棚彎梁倒柱、揭去屋頂之力量,并非全因風之壓力,而更多的情況下是因為風的引力的關系。也就是說,屋脊型大棚在背風一面,拱圓型大棚在迎風面,最易遭受風害,設計上應該特別注意,而且要壓好塑料。
    這種引力究竟有多大呢?這里,我們舉個例子,計算一下對于連棟大棚中柱的引力。
    設大棚間口為3.6米,進深1.8米(柱距),屋面傾角11度的連棟塑料大棚,它的中柱能夠承受的引力:
    T= 1.8米×3.6米×風力系數0.5×速度壓q×cos 0.98=3.2q=3,2×45=144公斤
    就是說,這樣大小之連棟大棚的中柱,可以有144公斤的引力。如果計算一下該中柱之固定荷重(即自重),塑料大棚為65公斤,而玻璃溫室則有194公斤左右,所以在同樣情況下,塑料大棚可能被風抬走,而玻璃溫室則因本身重量較大,沒有必要擔心會被拔起中柱。
    積雪能夠迫使梁彎柱曲,基礎傾斜,尤其是連棟,比起單棟來,更易遭受雪的影響。
    雪荷重的計算方法
    w=p×h
    這里,w-水平面每平方米之積雪荷重(公斤/米2)
    p——水平面每平方米、厚一厘米雪的單位重量(公斤/
    米2.厘米)
    h——積雪厚度(厘米)
    就北方來說,積雪一厘米厚的單位重量約2公斤/米2.厘米以上,華北、東北地區常規降雪量最大為30厘米,因此雪荷重應按照60公斤/米2進行設計。
    這60公斤/米2的荷重,大致等于瓦房屋頂的重量,如若真按60公斤/米2荷重設計大棚,修建成本必然很高。有人說,大棚屋面傾向,積雪可以自行下滑,減輕重量,但若塑料松弛,下滑很難,要是單棟大棚還較容易,上下連棟大棚即使下滑也在連接處形成堆積,重量并不減輕,而且問題更為復雜。
    室內加溫的情況下可以促雪融化,但若管理不好時,也可能引起麻煩,因為塑料常因積雪而松弛,由于室內溫度高,最先熔化的必然是積雪下層,如若上層繼續堆雪,這樣下邊熔上面積,重量越來越大,塑料越來越松,因此保持塑料的平緊是很重要的。
    為了繃緊塑料,便于積雪下滑,增加中檁的考慮是很正常的。比起屋脊型大棚來,拱圓型屋頂滑雪容易,但這是指跨度較小的情況下講的,大跨度是例外的。塑料壓不平時也是例外的。在屋面平傾時,積雪下滑,積雪荷霓遞減,但這是在坡度相當大的情況下。
表39 屋面傾斜度與積雪荷重遞減系數
    表39 屋面傾斜度與積雪荷重遞減系數

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