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文檔簡介
項目二設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計任務(wù)一基址的選擇與規(guī)劃任務(wù)二設(shè)施荷載
任務(wù)三設(shè)施設(shè)計與施工項目二設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計任務(wù)一基址的選擇與規(guī)劃1任務(wù)一基址的選擇與規(guī)劃一、基址選擇主要考慮氣候,地形、地質(zhì),土壤,以及水、暖、電、交通運輸?shù)葪l件。(一)氣候條件包括:氣溫、光照、風(fēng)、雪、冰雹、空氣質(zhì)量等。1.氣溫:估算冬季加溫和夏季降溫的能源消耗;無氣候資料時,根據(jù)影響氣溫的主要因素綜合分析評價。任務(wù)一基址的選擇與規(guī)劃一、基址選擇22.光照光照強度、光照時間影響因素:地理位置、空氣質(zhì)量。3.風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)帶的分布冬季生產(chǎn)或高寒地區(qū)的設(shè)施:背風(fēng)向陽。全年生產(chǎn)溫室:避免強風(fēng)口或強風(fēng);避免冬季強風(fēng)地帶;利用夏季主導(dǎo)風(fēng)向。設(shè)施群:北面有天然、人工屏障,其它三面開闊。2.光照光照強度、光照時間34.雪雪壓連棟設(shè)施:避免大雪地區(qū)。5.雹
玻璃設(shè)施:避免可能發(fā)生雹情的地區(qū)。6.空氣質(zhì)量大氣污染物:臭氧、過氯乙酰硝酸酯類(PAN)、二氧化硫、二氧化氮、氟化氫、乙烯、氨、汞蒸汽等。避開城市污染區(qū);選污染源的上風(fēng)向或空氣流通好的地區(qū)。4.雪雪壓4日光溫室規(guī)劃設(shè)計課件5(二)地形、地勢與地質(zhì)條件
以地面有≤1%的坡度為宜;避免在向北傾斜的坡地上建造設(shè)施群。玻璃溫室:應(yīng)進行地質(zhì)調(diào)查和勘探,避免因局部軟弱帶、不同承載能力等導(dǎo)致不均勻沉降。(二)地形、地勢與地質(zhì)條件6(三)土壤條件土壤栽培選擇土質(zhì)疏松、吸熱能力強、透水性好,富含有機質(zhì),保肥能力強,地下水位低的地帶。選擇改良費用較低而產(chǎn)量較高的土壤。(三)土壤條件土壤栽培7(四)水、電及交通1.水水量、水質(zhì)用水:灌溉、水培、供熱、降溫等。具備排灌方便的水利設(shè)施;避免污染水源的下游;冬季水溫高。2.電
用于:采暖、降溫、人工光照、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)等。具備可靠、穩(wěn)定的電源,保證不間斷供電。3.交通交通方便;避開主干道路。(四)水、電及交通8(五)其他遠(yuǎn)離污染或避開工業(yè)污染源的下風(fēng)方,以減少設(shè)施的塵染。設(shè)施群最好靠近有大量有機肥料供應(yīng)的場所,如工廠化養(yǎng)雞場、養(yǎng)豬場、養(yǎng)牛場等。(五)其他9二、布局設(shè)計設(shè)施群(一)建筑組成及布局優(yōu)先考慮設(shè)施群,使其處于通風(fēng)、透光的最佳位置;按不同設(shè)施類型由小向大由南向北依次設(shè)置。輔助設(shè)備系統(tǒng):倉庫、鍋爐房、水塔等建在設(shè)施群北面;煙囪設(shè)在主導(dǎo)風(fēng)向下方;加工、保鮮室等要方便與種植區(qū)聯(lián)系,并便于運輸。二、布局設(shè)計設(shè)施群10(二)設(shè)施的間距前后排間距不宜過大;冬至日前排對后排不遮蔭。計算標(biāo)準(zhǔn):冬至日12點前排設(shè)施陰影不影響后排采光。緯度越高,間距越大。(三)設(shè)施的方位
設(shè)施屋脊走向日光溫室、陽畦、風(fēng)障畦東西向。北緯40°以北,東西向;北緯40°以南,南北向。(二)設(shè)施的間距11日光溫室規(guī)劃設(shè)計課件12任務(wù)二設(shè)施荷載
荷載:作用在園藝設(shè)施結(jié)構(gòu)上的外力的統(tǒng)稱。一、荷載的種類
(一)按荷載的性質(zhì)分1.恒載(永久性荷載):指作用在結(jié)構(gòu)上長期不變的荷載。如:設(shè)施結(jié)構(gòu)的自重、設(shè)備的自重、植物荷載等。2.活載(可變性荷載):指設(shè)施使用過程中產(chǎn)生的臨時荷載。如:積雪荷載、風(fēng)荷載、地震荷載、檢修荷載等。任務(wù)二設(shè)施荷載荷載:作用在園藝設(shè)施結(jié)構(gòu)上的外力的統(tǒng)稱。13(二)按力的作用方向分
垂直荷載:指垂直作用在結(jié)構(gòu)上的荷載。如恒載、雪載。水平荷載:指水平作用在結(jié)構(gòu)上的荷載。如風(fēng)載、地震力。(二)按力的作用方向分
14(三)按力的作用狀態(tài)分集中荷載:當(dāng)橫向荷載在梁上的分布范圍遠(yuǎn)小于梁的長度時,便可簡化為作用于一點的集中力。分布荷載:沿梁的全長或部分長度連續(xù)分布的橫向荷載。(三)按力的作用狀態(tài)分15(四)按產(chǎn)生的途徑分自然荷載:風(fēng)載、雪載、地震力等。人為荷載:堆物、吊重、檢修荷載等。(四)按產(chǎn)生的途徑分16
二、恒載(永久荷載)(一)設(shè)施的結(jié)構(gòu)重量
采用建筑物的實際重量或根據(jù)材料比重、單位面積質(zhì)量(覆蓋材料)和尺寸計算。鋼架自重(kN/m2)=0.12+0.011×跨度(m)玻璃覆蓋(含框架)取0.3kN/m2
二、恒載(永久荷載)17(二)固定設(shè)備重量
包括:加溫設(shè)備、通風(fēng)降溫設(shè)備、電器與照明設(shè)備、灌溉與除濕設(shè)備、簾幕設(shè)備等。(三)其他
包括:吊籃、種植器、高架噴灌設(shè)備和一切懸掛在設(shè)施結(jié)構(gòu)上,連續(xù)超過30d的重物。(二)固定設(shè)備重量18三、活載(一)植物荷載(V):植物因栽培需要吊掛在設(shè)施上形成的荷載。其大小與植物種類與吊掛方式有關(guān),一般按均布荷載考慮,采用0.15kN/㎡。(二)屋面均布活載
設(shè)計屋面均布活載的計算結(jié)果應(yīng)在0.5-0.7kN/m2之間取值。與雪荷載相比較,取其中最大值。三、活載19(三)集中活載所有設(shè)施骨架構(gòu)件,應(yīng)能安全承受不少于0.45kN的作用于構(gòu)件中部的垂直向下的集中活載。任意節(jié)點,也應(yīng)能承受不少于0.45kN的垂直向下集中活載。(四)活載限制設(shè)施設(shè)計者應(yīng)將設(shè)計活載向設(shè)施建造和設(shè)施使用者說明,設(shè)施使用者應(yīng)避免將超過設(shè)計活載的重物(包括維修安裝人員)作用到骨架或支撐構(gòu)件上。(三)集中活載20四、雪荷載(S):作用在設(shè)施屋面上的雪壓,kN/m2影響其大小與分布的因素:降雪量、屋面坡度、屋面受熱狀況等。Sk=μrS0Sk:雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值;S0:基本雪壓(以當(dāng)?shù)匾话憧諘缙教沟孛嫔辖y(tǒng)計所得30年一遇最大積雪的自重確定)。
四、雪荷載(S):作用在設(shè)施屋面上的雪壓,kN/m221μr:屋面積雪分布系數(shù)(屋面坡度系數(shù));μr取值:東西方位設(shè)施,南向屋頂取0,北屋面取1;設(shè)施縱向與風(fēng)向垂直時,迎風(fēng)面屋頂取0.5,背風(fēng)面屋頂取1.5。μr:屋面積雪分布系數(shù)(屋面坡度系數(shù));22五、風(fēng)荷載kN/m2Wk=βzμsμzW0μz=
Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值;W0:基本風(fēng)壓(按50年一遇的風(fēng)壓采用,但不得小于0.3kN/m2);βz:高度z處的風(fēng)振系數(shù)(反映風(fēng)的波動性及引起結(jié)構(gòu)振動的影響作用);μs:風(fēng)荷載體形系數(shù)(設(shè)施在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的壓力分布規(guī)律);μz:風(fēng)壓高度變化系數(shù);h:各結(jié)構(gòu)距離地面的高度。五、風(fēng)荷載kN/m223
影響因素:風(fēng)速(一定時間內(nèi)的平均風(fēng)速和瞬時風(fēng)速,設(shè)計時常用平均風(fēng)速)溫室抗風(fēng)主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計風(fēng)荷載不得小于0.25kN/m2。風(fēng)荷載是設(shè)施結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制荷載。影響因素:風(fēng)速(一定時間內(nèi)的平均風(fēng)速和瞬時風(fēng)速,設(shè)計時常用24(六)地震荷載(K):作用于結(jié)構(gòu)各部分的地震力。用各部分的固定荷載(自重與設(shè)備荷載)、植物荷載之和,乘以水平地震系數(shù)0.2求得。(六)地震荷載(K):作用于結(jié)構(gòu)各部分的地震力。25六、荷載組合在設(shè)施結(jié)構(gòu)上往往同時作用著幾種不同性質(zhì)的荷載,應(yīng)考慮它們總的作用和對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利的情況進行設(shè)計:1.恒載(D)+雪載(S)+植物荷載(V)2.恒載(D)+風(fēng)載(W)+植物荷載(V)3.恒載(D)+活載(P)(設(shè)施施工或維修時的吊重荷載)4.載(D)+植物荷載(V)六、荷載組合26任務(wù)三設(shè)施設(shè)計與施工一、塑料大棚的設(shè)計(一)大棚方位南北方向,光照分布均勻,利于保溫防風(fēng)。(二)大棚間距東西間距2.0-2.5m,南北間距加道路在4m以上。(三)大棚面積一般0.5-0.6畝,鋼架大棚0.8-1畝,向北可加大。(四)大棚長度一般50-80m。任務(wù)三設(shè)施設(shè)計與施工一、塑料大棚的設(shè)計27(五)大棚的寬度竹木結(jié)構(gòu)6-8m,水泥或鋼架8-10m,向北可更寬。(六)高度一般3m,由曲率決定。曲率=(頂高-肩高)/跨度,一般以0.15-0.20為宜。(七)大棚通風(fēng)口多為3道放風(fēng),頂部中縫和兩側(cè)離地1-1.2m高處邊縫。(五)大棚的寬度28二、日光溫室的設(shè)計(一)溫室方位坐北朝南,東西走向。正南或向東、向西偏5-10°。注意冬季主導(dǎo)風(fēng)向和周圍環(huán)境地形情況。羅盤儀:用當(dāng)?shù)卮牌切拚#ǘ┤展鉁厥议g距原則:前排溫室對后排溫室不形成遮蔭。南北間距:L0=L-后屋面水平投影距離=H/tgh-后屋面水平投影距離;東西間距:4-6m。緯度越高,間距越大。二、日光溫室的設(shè)計29(四)日光溫室的長度一般50-100m。(五)日光溫室的跨度北墻內(nèi)側(cè)至前沿底腳的距離。一般6-8m,向北應(yīng)減小。(六)日光溫室的脊高一般3-3.5m,高跨比0.4-0.5。(四)日光溫室的長度30(七)日光溫室的屋面角1.后屋面角原則:冬至后屋面和北墻有陽光照射。冬至日太陽高度角加5-7°,一般35-45°。2.前屋面角
α=φ—δ—40°α:前屋面角;φ:地理緯度;δ:太陽赤緯(23.5°)。(七)日光溫室的屋面角31(八)日光溫室的后墻、山墻的建造一般高為1.8-2.2m,基礎(chǔ)0.5m高。一般厚0.8-1m,磚制空心墻厚0.5-0.6m;向北加厚。(九)日光溫室的后屋面草層厚0.7m;前部可當(dāng)薄些,后部可厚些。(八)日光溫室的后墻、山墻的建造32(十)日光溫室的防寒溝
防寒溝:寬40~50㎝,深40~80㎝。保溫覆蓋材料:導(dǎo)熱系數(shù)小,易于卷放,防風(fēng)性好,防水性好,保溫性持久穩(wěn)定,壽命長。(十)日光溫室的防寒溝33三、現(xiàn)代化溫室的設(shè)計包括:基礎(chǔ)、鋼骨架、覆蓋材料、環(huán)境控制設(shè)備等。
(一)現(xiàn)代化溫室的方位
東西方位比南北方位平均透光率增大(5%-20%);緯度越高,差異越顯著。南北方位比東西方位光照平衡,無固定弱光帶。
三、現(xiàn)代化溫室的設(shè)計34(二)溫室基礎(chǔ)設(shè)計1.基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容要求:滿足荷載;有足夠的穩(wěn)定性和抵抗不均勻沉降的能力;有足夠的傳遞水平力作用和空間穩(wěn)定性。步驟:選擇材料、類型,進行基礎(chǔ)平面布置;選擇基礎(chǔ)的埋置深度;確定地基承載力設(shè)計值;確定基礎(chǔ)的底面尺寸;必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算;進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(按基礎(chǔ)布置進行內(nèi)力分析、截面計算和滿足構(gòu)造要求);繪制基礎(chǔ)施工圖。(二)溫室基礎(chǔ)設(shè)計352.基礎(chǔ)底面尺寸確定(按持力層地基承載力計算)(1)軸心荷載作用對稱布置基底壓力設(shè)計值p(kPa)=(F+G)/A=(F+rGdA)/AF:上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力設(shè)計值,kN;G:基礎(chǔ)及其上方土的重力,kN;A:基礎(chǔ)底面積,㎡;rG:基礎(chǔ)及其上方土的平均重度,通常取rG≈20kN/m3;d:基礎(chǔ)埋深,為設(shè)計室外地面到基礎(chǔ)底面的距離,m。2.基礎(chǔ)底面尺寸確定(按持力層地基承載力計算)36按地基承載力計算時,要求p≤fafa:地基承載力設(shè)計值,kPa。基礎(chǔ)底面積:A≥F/(fa-20d)條形基礎(chǔ)以1m長計算,基底寬:B≥F/(fa-20d)正方形基礎(chǔ),基底寬B≥矩形基礎(chǔ),取基礎(chǔ)底面長l與寬B的比例為:=n(一般取n≤2),A=lB=nB2,則底寬:B=按地基承載力計算時,要求p≤fa37(2)偏心荷載作用Pmax=(F+G)/A+M/WPmin=(N+G)/A-M/Wp﹤1.2faM:作用于基礎(chǔ)地面的力矩設(shè)計值,kN·m;W:基礎(chǔ)底面的抵抗矩;Pmax、Pmin:基礎(chǔ)底面邊緣的最大和最小壓力設(shè)計值,kN·㎡。(2)偏心荷載作用383.基礎(chǔ)的設(shè)計要求(1)基礎(chǔ)埋深磚砌條形基礎(chǔ),其埋深在北方地區(qū)要求在凍土層以下,南方可淺一些。采暖溫室可根據(jù)氣候和土質(zhì)情況考慮采暖對基礎(chǔ)凍深的影響。南方溫室工程中,若地質(zhì)條件較好,條形基礎(chǔ)深度可選在400㎜左右;一般基礎(chǔ)底面應(yīng)低于室外地面500㎜以上,基礎(chǔ)頂面與室外地面的距離應(yīng)大于100㎜,以防止基礎(chǔ)外露和對栽培的不利影響。除特殊要求外,溫室基礎(chǔ)頂面與室內(nèi)地面的距離宜大于400㎜。3.基礎(chǔ)的設(shè)計要求39(2)變形縫設(shè)計為防止溫度變形和地基的不均勻沉降對基礎(chǔ)產(chǎn)生破壞,要求每隔50m左右設(shè)置一條變形縫。對于溫室外的散水也需每隔10m左右設(shè)置一個變形縫,并避免將變形縫設(shè)在有雨水管處。(3)埋件與溫室鋼結(jié)構(gòu)連接的埋件都設(shè)置在基礎(chǔ)頂部。埋件與上部結(jié)構(gòu)連接方式主要有鉸接、固接及彈性連接等。連接方式不同,設(shè)計和構(gòu)造方法也不一樣,但所有埋件必須保證與基礎(chǔ)的良好連接,并保證將上部結(jié)構(gòu)傳來的力正確地傳給基礎(chǔ)。(2)變形縫設(shè)計40(三)溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計原則:堅固、安全、經(jīng)濟、實用。設(shè)計內(nèi)容和步驟:結(jié)構(gòu)計劃、結(jié)構(gòu)計算、完成設(shè)計文件、工程造價計算。(三)溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計411.結(jié)構(gòu)計劃按給定條件,通過初步的分析比較,對溫室的結(jié)構(gòu)形式、幾何尺寸、結(jié)構(gòu)用材、設(shè)計荷載等初步確定。注意:選擇結(jié)構(gòu)形式時應(yīng)綜合考慮溫室的功能特點、計劃壽命、投資規(guī)模、管理模式等因素,溫室形式應(yīng)與當(dāng)?shù)貧夂驐l件及溫室內(nèi)部環(huán)境要求相適應(yīng),并力求簡潔、實用、經(jīng)濟、美觀、大方。1.結(jié)構(gòu)計劃422.結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。1.梁梁的最大應(yīng)力不超過它的容許應(yīng)力(),最大撓度不超過容許撓度,即滿足梁的強度公式和剛度公式。2.結(jié)構(gòu)計算43(1)強度公式正應(yīng)力強度條件剪應(yīng)力強度條件主應(yīng)力強度或(1)強度公式44:分別為梁的最大拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪切力;:分別為梁的容許拉應(yīng)力、容許壓應(yīng)力、容許剪切力;M、Q:分別為梁的計算橫截面彎距、剪力,Wz:梁橫截面的抗彎截面模量;:梁橫截面中性軸以上截面面積對中性軸的靜矩;Iz:梁的整個橫截面對中性軸的慣性矩;b:梁的截面寬度,對工字形鋼取腹板厚度;:分別為第三、第四強度理論折算應(yīng)力強度;:分別為計算應(yīng)力點正應(yīng)力、剪切力。
45(2)剛度公式
:梁的最大撓度;:梁的容許最大撓度;L:梁的跨度。當(dāng)已知荷載和容許應(yīng)力而需要設(shè)計梁的截面時,可先算出所需的截面抵抗矩Wz。然后選擇截面的形狀和尺寸,對于型鋼梁就是選擇型鋼的號碼,型鋼號一經(jīng)選定,截面的尺寸和各項幾何特性也就確定了。(2)剛度公式462.柱:把上層結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給基礎(chǔ)。強度、穩(wěn)定性2.柱:把上層結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給基礎(chǔ)。強度、穩(wěn)定性47柱子橫截面的設(shè)計步驟如下:方法一:(1)先假定長細(xì)比,并且由它查出相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)值,求出需要的截面面積;柱子橫截面的設(shè)計步驟如下:48(2)根據(jù)假定的值求得截面所需要的慣性半徑,再根據(jù)和初選的A,并且利用已有的規(guī)格圖表和實踐經(jīng)驗選擇型鋼的號碼或求得截面的周邊尺寸;(3)在選定了壓桿的截面尺寸以后,必須重新進行強度、剛度和穩(wěn)定驗算,如果不滿足要求,調(diào)整重復(fù)前述步驟,直到滿足要求為止。(2)根據(jù)假定的值求得截面所需要的慣性半徑49
方法二:(1)先直接假定一個值(一般假定=0.5),再用公式求得初選的A;(2)根據(jù)初選的A,利用已有的圖表或根據(jù)實踐經(jīng)驗選擇型鋼號碼或求得截面的具體尺寸;方法二:(1)先直接假定一個值(一般假定=0.5)50(3)據(jù)選定的截面尺寸,查得或算得慣性半徑,算出壓桿的長細(xì)比,根據(jù)重新計算值,如果這個值和在(1)中假定的值相差較大,則需在這兩個值之間再選一個值,重復(fù)以上步驟進行計算,直到求得的值與假定的值較接近為止,最后根據(jù)求得的值,按公式驗算是否滿足穩(wěn)定條件,如果滿足且又不過于安全,則所選得的截面就是所需截面,如果不滿足或過于安全,就應(yīng)參考驗算結(jié)果,對截面尺寸做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,然后再進行驗算,直到滿足要求為止。(3)據(jù)選定的截面尺寸,查得或算得慣性半徑,算出壓桿的513.拱拱在豎向荷載作用下的水平反力方向是指向內(nèi)的,稱為推力。推力的存在,使拱結(jié)構(gòu)任意截面內(nèi)的彎距,比相當(dāng)?shù)牧涸谙嗤孛鎯?nèi)的彎距小,故拱結(jié)構(gòu)比梁結(jié)構(gòu)經(jīng)濟。拱結(jié)構(gòu)可跨越較大的跨度。拱結(jié)構(gòu)形式3種:三鉸拱、兩鉸拱和無鉸拱。3.拱52(三)完成設(shè)計文件包括:設(shè)計圖、說明書、結(jié)構(gòu)計算書等。(四)進行工程造價計算(三)完成設(shè)計文件53思考與練習(xí)1.簡述園藝設(shè)施場地選擇的基本原則。2.說明園藝設(shè)施群規(guī)劃的要求。3.什么是荷載?園藝設(shè)施的荷載有哪些類型?4.什么是活載限制?怎樣進行荷載的組合?5.溫室的基礎(chǔ)設(shè)計有何要求?
思考與練習(xí)1.簡述園藝設(shè)施場地選擇的基本原則。54項目二設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計任務(wù)一基址的選擇與規(guī)劃任務(wù)二設(shè)施荷載
任務(wù)三設(shè)施設(shè)計與施工項目二設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計任務(wù)一基址的選擇與規(guī)劃55任務(wù)一基址的選擇與規(guī)劃一、基址選擇主要考慮氣候,地形、地質(zhì),土壤,以及水、暖、電、交通運輸?shù)葪l件。(一)氣候條件包括:氣溫、光照、風(fēng)、雪、冰雹、空氣質(zhì)量等。1.氣溫:估算冬季加溫和夏季降溫的能源消耗;無氣候資料時,根據(jù)影響氣溫的主要因素綜合分析評價。任務(wù)一基址的選擇與規(guī)劃一、基址選擇562.光照光照強度、光照時間影響因素:地理位置、空氣質(zhì)量。3.風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)帶的分布冬季生產(chǎn)或高寒地區(qū)的設(shè)施:背風(fēng)向陽。全年生產(chǎn)溫室:避免強風(fēng)口或強風(fēng);避免冬季強風(fēng)地帶;利用夏季主導(dǎo)風(fēng)向。設(shè)施群:北面有天然、人工屏障,其它三面開闊。2.光照光照強度、光照時間574.雪雪壓連棟設(shè)施:避免大雪地區(qū)。5.雹
玻璃設(shè)施:避免可能發(fā)生雹情的地區(qū)。6.空氣質(zhì)量大氣污染物:臭氧、過氯乙酰硝酸酯類(PAN)、二氧化硫、二氧化氮、氟化氫、乙烯、氨、汞蒸汽等。避開城市污染區(qū);選污染源的上風(fēng)向或空氣流通好的地區(qū)。4.雪雪壓58日光溫室規(guī)劃設(shè)計課件59(二)地形、地勢與地質(zhì)條件
以地面有≤1%的坡度為宜;避免在向北傾斜的坡地上建造設(shè)施群。玻璃溫室:應(yīng)進行地質(zhì)調(diào)查和勘探,避免因局部軟弱帶、不同承載能力等導(dǎo)致不均勻沉降。(二)地形、地勢與地質(zhì)條件60(三)土壤條件土壤栽培選擇土質(zhì)疏松、吸熱能力強、透水性好,富含有機質(zhì),保肥能力強,地下水位低的地帶。選擇改良費用較低而產(chǎn)量較高的土壤。(三)土壤條件土壤栽培61(四)水、電及交通1.水水量、水質(zhì)用水:灌溉、水培、供熱、降溫等。具備排灌方便的水利設(shè)施;避免污染水源的下游;冬季水溫高。2.電
用于:采暖、降溫、人工光照、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)等。具備可靠、穩(wěn)定的電源,保證不間斷供電。3.交通交通方便;避開主干道路。(四)水、電及交通62(五)其他遠(yuǎn)離污染或避開工業(yè)污染源的下風(fēng)方,以減少設(shè)施的塵染。設(shè)施群最好靠近有大量有機肥料供應(yīng)的場所,如工廠化養(yǎng)雞場、養(yǎng)豬場、養(yǎng)牛場等。(五)其他63二、布局設(shè)計設(shè)施群(一)建筑組成及布局優(yōu)先考慮設(shè)施群,使其處于通風(fēng)、透光的最佳位置;按不同設(shè)施類型由小向大由南向北依次設(shè)置。輔助設(shè)備系統(tǒng):倉庫、鍋爐房、水塔等建在設(shè)施群北面;煙囪設(shè)在主導(dǎo)風(fēng)向下方;加工、保鮮室等要方便與種植區(qū)聯(lián)系,并便于運輸。二、布局設(shè)計設(shè)施群64(二)設(shè)施的間距前后排間距不宜過大;冬至日前排對后排不遮蔭。計算標(biāo)準(zhǔn):冬至日12點前排設(shè)施陰影不影響后排采光。緯度越高,間距越大。(三)設(shè)施的方位
設(shè)施屋脊走向日光溫室、陽畦、風(fēng)障畦東西向。北緯40°以北,東西向;北緯40°以南,南北向。(二)設(shè)施的間距65日光溫室規(guī)劃設(shè)計課件66任務(wù)二設(shè)施荷載
荷載:作用在園藝設(shè)施結(jié)構(gòu)上的外力的統(tǒng)稱。一、荷載的種類
(一)按荷載的性質(zhì)分1.恒載(永久性荷載):指作用在結(jié)構(gòu)上長期不變的荷載。如:設(shè)施結(jié)構(gòu)的自重、設(shè)備的自重、植物荷載等。2.活載(可變性荷載):指設(shè)施使用過程中產(chǎn)生的臨時荷載。如:積雪荷載、風(fēng)荷載、地震荷載、檢修荷載等。任務(wù)二設(shè)施荷載荷載:作用在園藝設(shè)施結(jié)構(gòu)上的外力的統(tǒng)稱。67(二)按力的作用方向分
垂直荷載:指垂直作用在結(jié)構(gòu)上的荷載。如恒載、雪載。水平荷載:指水平作用在結(jié)構(gòu)上的荷載。如風(fēng)載、地震力。(二)按力的作用方向分
68(三)按力的作用狀態(tài)分集中荷載:當(dāng)橫向荷載在梁上的分布范圍遠(yuǎn)小于梁的長度時,便可簡化為作用于一點的集中力。分布荷載:沿梁的全長或部分長度連續(xù)分布的橫向荷載。(三)按力的作用狀態(tài)分69(四)按產(chǎn)生的途徑分自然荷載:風(fēng)載、雪載、地震力等。人為荷載:堆物、吊重、檢修荷載等。(四)按產(chǎn)生的途徑分70
二、恒載(永久荷載)(一)設(shè)施的結(jié)構(gòu)重量
采用建筑物的實際重量或根據(jù)材料比重、單位面積質(zhì)量(覆蓋材料)和尺寸計算。鋼架自重(kN/m2)=0.12+0.011×跨度(m)玻璃覆蓋(含框架)取0.3kN/m2
二、恒載(永久荷載)71(二)固定設(shè)備重量
包括:加溫設(shè)備、通風(fēng)降溫設(shè)備、電器與照明設(shè)備、灌溉與除濕設(shè)備、簾幕設(shè)備等。(三)其他
包括:吊籃、種植器、高架噴灌設(shè)備和一切懸掛在設(shè)施結(jié)構(gòu)上,連續(xù)超過30d的重物。(二)固定設(shè)備重量72三、活載(一)植物荷載(V):植物因栽培需要吊掛在設(shè)施上形成的荷載。其大小與植物種類與吊掛方式有關(guān),一般按均布荷載考慮,采用0.15kN/㎡。(二)屋面均布活載
設(shè)計屋面均布活載的計算結(jié)果應(yīng)在0.5-0.7kN/m2之間取值。與雪荷載相比較,取其中最大值。三、活載73(三)集中活載所有設(shè)施骨架構(gòu)件,應(yīng)能安全承受不少于0.45kN的作用于構(gòu)件中部的垂直向下的集中活載。任意節(jié)點,也應(yīng)能承受不少于0.45kN的垂直向下集中活載。(四)活載限制設(shè)施設(shè)計者應(yīng)將設(shè)計活載向設(shè)施建造和設(shè)施使用者說明,設(shè)施使用者應(yīng)避免將超過設(shè)計活載的重物(包括維修安裝人員)作用到骨架或支撐構(gòu)件上。(三)集中活載74四、雪荷載(S):作用在設(shè)施屋面上的雪壓,kN/m2影響其大小與分布的因素:降雪量、屋面坡度、屋面受熱狀況等。Sk=μrS0Sk:雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值;S0:基本雪壓(以當(dāng)?shù)匾话憧諘缙教沟孛嫔辖y(tǒng)計所得30年一遇最大積雪的自重確定)。
四、雪荷載(S):作用在設(shè)施屋面上的雪壓,kN/m275μr:屋面積雪分布系數(shù)(屋面坡度系數(shù));μr取值:東西方位設(shè)施,南向屋頂取0,北屋面取1;設(shè)施縱向與風(fēng)向垂直時,迎風(fēng)面屋頂取0.5,背風(fēng)面屋頂取1.5。μr:屋面積雪分布系數(shù)(屋面坡度系數(shù));76五、風(fēng)荷載kN/m2Wk=βzμsμzW0μz=
Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值;W0:基本風(fēng)壓(按50年一遇的風(fēng)壓采用,但不得小于0.3kN/m2);βz:高度z處的風(fēng)振系數(shù)(反映風(fēng)的波動性及引起結(jié)構(gòu)振動的影響作用);μs:風(fēng)荷載體形系數(shù)(設(shè)施在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的壓力分布規(guī)律);μz:風(fēng)壓高度變化系數(shù);h:各結(jié)構(gòu)距離地面的高度。五、風(fēng)荷載kN/m277
影響因素:風(fēng)速(一定時間內(nèi)的平均風(fēng)速和瞬時風(fēng)速,設(shè)計時常用平均風(fēng)速)溫室抗風(fēng)主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計風(fēng)荷載不得小于0.25kN/m2。風(fēng)荷載是設(shè)施結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制荷載。影響因素:風(fēng)速(一定時間內(nèi)的平均風(fēng)速和瞬時風(fēng)速,設(shè)計時常用78(六)地震荷載(K):作用于結(jié)構(gòu)各部分的地震力。用各部分的固定荷載(自重與設(shè)備荷載)、植物荷載之和,乘以水平地震系數(shù)0.2求得。(六)地震荷載(K):作用于結(jié)構(gòu)各部分的地震力。79六、荷載組合在設(shè)施結(jié)構(gòu)上往往同時作用著幾種不同性質(zhì)的荷載,應(yīng)考慮它們總的作用和對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利的情況進行設(shè)計:1.恒載(D)+雪載(S)+植物荷載(V)2.恒載(D)+風(fēng)載(W)+植物荷載(V)3.恒載(D)+活載(P)(設(shè)施施工或維修時的吊重荷載)4.載(D)+植物荷載(V)六、荷載組合80任務(wù)三設(shè)施設(shè)計與施工一、塑料大棚的設(shè)計(一)大棚方位南北方向,光照分布均勻,利于保溫防風(fēng)。(二)大棚間距東西間距2.0-2.5m,南北間距加道路在4m以上。(三)大棚面積一般0.5-0.6畝,鋼架大棚0.8-1畝,向北可加大。(四)大棚長度一般50-80m。任務(wù)三設(shè)施設(shè)計與施工一、塑料大棚的設(shè)計81(五)大棚的寬度竹木結(jié)構(gòu)6-8m,水泥或鋼架8-10m,向北可更寬。(六)高度一般3m,由曲率決定。曲率=(頂高-肩高)/跨度,一般以0.15-0.20為宜。(七)大棚通風(fēng)口多為3道放風(fēng),頂部中縫和兩側(cè)離地1-1.2m高處邊縫。(五)大棚的寬度82二、日光溫室的設(shè)計(一)溫室方位坐北朝南,東西走向。正南或向東、向西偏5-10°。注意冬季主導(dǎo)風(fēng)向和周圍環(huán)境地形情況。羅盤儀:用當(dāng)?shù)卮牌切拚#ǘ┤展鉁厥议g距原則:前排溫室對后排溫室不形成遮蔭。南北間距:L0=L-后屋面水平投影距離=H/tgh-后屋面水平投影距離;東西間距:4-6m。緯度越高,間距越大。二、日光溫室的設(shè)計83(四)日光溫室的長度一般50-100m。(五)日光溫室的跨度北墻內(nèi)側(cè)至前沿底腳的距離。一般6-8m,向北應(yīng)減小。(六)日光溫室的脊高一般3-3.5m,高跨比0.4-0.5。(四)日光溫室的長度84(七)日光溫室的屋面角1.后屋面角原則:冬至后屋面和北墻有陽光照射。冬至日太陽高度角加5-7°,一般35-45°。2.前屋面角
α=φ—δ—40°α:前屋面角;φ:地理緯度;δ:太陽赤緯(23.5°)。(七)日光溫室的屋面角85(八)日光溫室的后墻、山墻的建造一般高為1.8-2.2m,基礎(chǔ)0.5m高。一般厚0.8-1m,磚制空心墻厚0.5-0.6m;向北加厚。(九)日光溫室的后屋面草層厚0.7m;前部可當(dāng)薄些,后部可厚些。(八)日光溫室的后墻、山墻的建造86(十)日光溫室的防寒溝
防寒溝:寬40~50㎝,深40~80㎝。保溫覆蓋材料:導(dǎo)熱系數(shù)小,易于卷放,防風(fēng)性好,防水性好,保溫性持久穩(wěn)定,壽命長。(十)日光溫室的防寒溝87三、現(xiàn)代化溫室的設(shè)計包括:基礎(chǔ)、鋼骨架、覆蓋材料、環(huán)境控制設(shè)備等。
(一)現(xiàn)代化溫室的方位
東西方位比南北方位平均透光率增大(5%-20%);緯度越高,差異越顯著。南北方位比東西方位光照平衡,無固定弱光帶。
三、現(xiàn)代化溫室的設(shè)計88(二)溫室基礎(chǔ)設(shè)計1.基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容要求:滿足荷載;有足夠的穩(wěn)定性和抵抗不均勻沉降的能力;有足夠的傳遞水平力作用和空間穩(wěn)定性。步驟:選擇材料、類型,進行基礎(chǔ)平面布置;選擇基礎(chǔ)的埋置深度;確定地基承載力設(shè)計值;確定基礎(chǔ)的底面尺寸;必要時進行地基變形與穩(wěn)定性驗算;進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(按基礎(chǔ)布置進行內(nèi)力分析、截面計算和滿足構(gòu)造要求);繪制基礎(chǔ)施工圖。(二)溫室基礎(chǔ)設(shè)計892.基礎(chǔ)底面尺寸確定(按持力層地基承載力計算)(1)軸心荷載作用對稱布置基底壓力設(shè)計值p(kPa)=(F+G)/A=(F+rGdA)/AF:上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力設(shè)計值,kN;G:基礎(chǔ)及其上方土的重力,kN;A:基礎(chǔ)底面積,㎡;rG:基礎(chǔ)及其上方土的平均重度,通常取rG≈20kN/m3;d:基礎(chǔ)埋深,為設(shè)計室外地面到基礎(chǔ)底面的距離,m。2.基礎(chǔ)底面尺寸確定(按持力層地基承載力計算)90按地基承載力計算時,要求p≤fafa:地基承載力設(shè)計值,kPa。基礎(chǔ)底面積:A≥F/(fa-20d)條形基礎(chǔ)以1m長計算,基底寬:B≥F/(fa-20d)正方形基礎(chǔ),基底寬B≥矩形基礎(chǔ),取基礎(chǔ)底面長l與寬B的比例為:=n(一般取n≤2),A=lB=nB2,則底寬:B=按地基承載力計算時,要求p≤fa91(2)偏心荷載作用Pmax=(F+G)/A+M/WPmin=(N+G)/A-M/Wp﹤1.2faM:作用于基礎(chǔ)地面的力矩設(shè)計值,kN·m;W:基礎(chǔ)底面的抵抗矩;Pmax、Pmin:基礎(chǔ)底面邊緣的最大和最小壓力設(shè)計值,kN·㎡。(2)偏心荷載作用923.基礎(chǔ)的設(shè)計要求(1)基礎(chǔ)埋深磚砌條形基礎(chǔ),其埋深在北方地區(qū)要求在凍土層以下,南方可淺一些。采暖溫室可根據(jù)氣候和土質(zhì)情況考慮采暖對基礎(chǔ)凍深的影響。南方溫室工程中,若地質(zhì)條件較好,條形基礎(chǔ)深度可選在400㎜左右;一般基礎(chǔ)底面應(yīng)低于室外地面500㎜以上,基礎(chǔ)頂面與室外地面的距離應(yīng)大于100㎜,以防止基礎(chǔ)外露和對栽培的不利影響。除特殊要求外,溫室基礎(chǔ)頂面與室內(nèi)地面的距離宜大于400㎜。3.基礎(chǔ)的設(shè)計要求93(2)變形縫設(shè)計為防止溫度變形和地基的不均勻沉降對基礎(chǔ)產(chǎn)生破壞,要求每隔50m左右設(shè)置一條變形縫。對于溫室外的散水也需每隔10m左右設(shè)置一個變形縫,并避免將變形縫設(shè)在有雨水管處。(3)埋件與溫室鋼結(jié)構(gòu)連接的埋件都設(shè)置在基礎(chǔ)頂部。埋件與上部結(jié)構(gòu)連接方式主要有鉸接、固接及彈性連接等。連接方式不同,設(shè)計和構(gòu)造方法也不一樣,但所有埋件必須保證與基礎(chǔ)的良好連接,并保證將上部結(jié)構(gòu)傳來的力正確地傳給基礎(chǔ)。(2)變形縫設(shè)計94(三)溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計原則:堅固、安全、經(jīng)濟、實用。設(shè)計內(nèi)容和步驟:結(jié)構(gòu)計劃、結(jié)構(gòu)計算、完成設(shè)計文件、工程造價計算。(三)溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計951.結(jié)構(gòu)計劃按給定條件,通過初步的分析比較,對溫室的結(jié)構(gòu)形式、幾何尺寸、結(jié)構(gòu)用材、設(shè)計荷載等初步確定。注意:選擇結(jié)構(gòu)形式時應(yīng)綜合考慮溫室的功能特點、計劃壽命、投資規(guī)模、管理模式等因素,溫室形式應(yīng)與當(dāng)?shù)貧夂驐l件及溫室內(nèi)部環(huán)境要求相適應(yīng),并力求簡潔、實用、經(jīng)濟、美觀、大方。1.結(jié)構(gòu)計劃962.結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。1.梁梁的最大應(yīng)力不超過它的容許應(yīng)力(),最大撓度不超過容許撓度,即滿足梁的強度公式和剛度公式。2.結(jié)構(gòu)計算97(1)強度公式正應(yīng)力強度條件剪應(yīng)力強度條件主應(yīng)力強度或(1)強度公式98:分別為梁的最大拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪
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