抗風(fēng)溫室的斜撐設(shè)置
無論是連棟溫室、日光溫室或是塑料大棚，其承力結(jié)構(gòu)基本都是一種典型的排架結(jié)構(gòu)在受到垂直于山墻分向力(主要來自風(fēng)力)的作用下，獨(dú)立的排架結(jié)構(gòu)本身沒有能力傳遞從縱向傳來的力，而要依靠縱向系桿和斜撐來將其傳遞到排架，再通過排架傳遞到基礎(chǔ)。縱向系桿是垂直于排架的傳力構(gòu)件，一般通長布置，將所有的排架連為一體，但縱向系桿和排架骨架(拱桿)形成的四邊形結(jié)構(gòu)，在縱向風(fēng)力的作用下，如果連接節(jié)點(diǎn)發(fā)生松動(dòng)，容易發(fā)生平行四邊形變形，可能會(huì)造成整個(gè)溫室結(jié)構(gòu)的多米諾效應(yīng)，因此，在排架結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置斜撐來保證結(jié)構(gòu)不發(fā)生這種平行四邊形變形所以斜撐不僅是傳遞相鄰兩榀骨架(拱桿)間縱向力的承力構(gòu)件，而且還是保證排架結(jié)構(gòu)縱向穩(wěn)定的主要構(gòu)件，一般斜撐都是斷續(xù)布置，但在接近山墻的位置必須設(shè)置。
不論是縱向系桿，還是斜撐，在排架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，基本都是按照經(jīng)驗(yàn)和構(gòu)造要求設(shè)置，無法像承力排架構(gòu)件一樣從理論上準(zhǔn)確計(jì)算出必須設(shè)置的數(shù)量，以及它們的截面大小(當(dāng)前采用三維建模三維計(jì)算的結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算方法后，這個(gè)問題可得到一定程度的解決)。為此，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中準(zhǔn)確把握和設(shè)計(jì)合理有效的縱向系桿和斜撐，對(duì)保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定將至關(guān)重要。
不論是縱向系桿，還是斜撐，在排架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，基本都是按照經(jīng)驗(yàn)和構(gòu)造要求設(shè)置，無法像承力排架構(gòu)件一樣從理論上準(zhǔn)確計(jì)算出必須設(shè)置的數(shù)量，以及它們的截面大小(當(dāng)前采用三維建模三維計(jì)算的結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算方法后，這個(gè)問題可得到一定程度的解決)。為此，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中準(zhǔn)確把握和設(shè)計(jì)合理有效的縱向系桿和斜撐，對(duì)保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定將至關(guān)重要。
我國溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范尚在制定之中，在專門的設(shè)計(jì)規(guī)范頒布之前，溫室大棚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大都參照工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。但由于溫室大棚透光覆蓋材料(玻璃、PC板和塑料薄膜)與工業(yè)廠房的屋蓋系統(tǒng)強(qiáng)度和剛度差異很大，全盤套用工業(yè)廠房的支撐設(shè)置方法對(duì)溫室大棚的結(jié)構(gòu)安全性存在很大隱患。另外，在大型連棟溫室的設(shè)計(jì)中大多都注意到了柱間支撐，甚至屋面支撐的設(shè)置，但對(duì)日光溫室和塑料大棚，對(duì)屋面支撐的設(shè)置則考慮較少。設(shè)計(jì)規(guī)范的塑料大棚一般在靠近山墻的5～10個(gè)拱架(桿)內(nèi)會(huì)設(shè)計(jì)1道斜撐，但設(shè)計(jì)不規(guī)范的塑料大棚甚至根本就不設(shè)置斜撐，而且不設(shè)斜支撐的塑料大棚還大量存在。
2013年筆者在臺(tái)灣走訪期間，看到不論是單棟的塑料大棚，還是連棟的塑料溫室，對(duì)拱架(桿)間的斜撐都給予了高度的重視，這可能與當(dāng)?shù)販厥掖笈锏目古_(tái)風(fēng)要求密切相關(guān)。這里將看到的各種斜撐設(shè)置方法介紹給大家，希望能引起大家對(duì)溫室大棚斜撐設(shè)置的重視，尤其對(duì)大風(fēng)地區(qū)溫室大棚的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更應(yīng)學(xué)習(xí)借鑒，以減少或避免溫室大棚在實(shí)際運(yùn)行中的倒塌事故，保證溫室大棚的安全運(yùn)行，為種植者提供安全可靠的溫室設(shè)施。
一般，排架結(jié)構(gòu)的斜撐包括柱間支撐(多為剪刀撐)、屋面支撐和柱頂水平支撐。尖頂形坡屋面玻璃溫室和硬質(zhì)板溫室，由于屋面、墻面、立柱有明確的分界，上述三種形式斜撐比較容易識(shí)別和設(shè)置，但圓拱屋面塑料溫室和塑料大棚，由于屋面和墻面分界不清(大多溫室大棚的立柱和屋面拱桿可能采用相同截面的同一根桿件)，斜撐的設(shè)置與工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)將有區(qū)別;而且由于溫室大棚的立柱和屋面拱桿的截面尺寸均較小，實(shí)際應(yīng)用中斜撐很少設(shè)計(jì)成相互交叉的剪刀撐，而大多采用如圖所示單根桿件斜交叉于排架立柱和屋面拱桿，且基本設(shè)置在靠近山墻的一端。
為加強(qiáng)溫室的縱向抗風(fēng)能力，臺(tái)灣的溫室大棚靠近溫室山墻部位的斜撐從傳統(tǒng)的1道增加到了2道，而且斜撐從屋面一直連通到柱基，連接拱桿的范圍也達(dá)到了10個(gè)拱桿以上。除了在溫室的側(cè)墻和屋面上安裝斜支撐外，在溫室的室內(nèi)立柱上也同樣安裝了雙道斜撐。對(duì)立柱式拱屋面連棟溫室，除了按照排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求安裝柱間斜撐(剪刀撐)外，在溫室的拱屋面上也安裝了同墻面一樣的斜撐。
由于溫室大棚一般均較長，為了加強(qiáng)其整體穩(wěn)定性，除了在溫室大棚的兩個(gè)山墻端設(shè)置斜撐外，在溫室大棚的中部適當(dāng)位置還要再增設(shè)斜撐。關(guān)于中部斜撐設(shè)置的位置，在排架結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房中有明確要求，溫室大棚設(shè)計(jì)可參照?qǐng)?zhí)行，一般每30m左右應(yīng)設(shè)置1道斜撐，風(fēng)力較大的地區(qū)(主要指臺(tái)風(fēng)地區(qū))可將斜撐設(shè)置的間距縮小到20m左右。
