畢業(yè)設(shè)計(jì)-- --溫室玻璃側(cè)開(kāi)窗設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　引言</b></p><p>　　溫室在中國(guó)雖有幾千年的發(fā)展歷史，但現(xiàn)代溫室的興起僅起步于20世紀(jì)50年代末，真正大規(guī)模發(fā)展開(kāi)始于80年代中國(guó)改革開(kāi)放之后，到90年代溫室設(shè)施的種植面積已經(jīng)躍居世界前列，跨入21世紀(jì)后，中國(guó)的溫室面積已經(jīng)穩(wěn)居世界之首，成為了世界設(shè)施農(nóng)業(yè)大國(guó)。經(jīng)過(guò)20多年的快速發(fā)展，中國(guó)的現(xiàn)代溫室已經(jīng)從起步時(shí)期的完全依賴進(jìn)口發(fā)展到全面國(guó)產(chǎn)化，并向第

2、三世界國(guó)家出口，同時(shí)也成為發(fā)達(dá)國(guó)家溫室的重要加工和生產(chǎn)基地。此外，在日光溫室設(shè)計(jì)和建造方面已經(jīng)形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效節(jié)能溫室建筑形式，被命名為“中國(guó)式日光溫室”，為世界溫室的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn)。隨著各類溫室設(shè)計(jì)和建造技術(shù)的不斷完善和日趨成熟，一些標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品和材料也逐漸定型，溫室設(shè)計(jì)開(kāi)始向著標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。</p><p>　　1 溫室的命名與分類</p><p><b&g

3、t;　　1.1 溫室的定義</b></p><p>　　采用透光覆蓋材料作為全部或部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具有一定環(huán)境調(diào)控設(shè)備，用于低于不良天氣條件，保證作物能正常生長(zhǎng)發(fā)育的農(nóng)業(yè)建筑設(shè)施，統(tǒng)稱為溫室。</p><p>　　1.2 根據(jù)溫室的用途分類</p><p><b>　　生產(chǎn)溫室</b></p><p><

4、b>　　試驗(yàn)溫室</b></p><p><b>　　商業(yè)零售溫室</b></p><p><b>　　餐廳溫室</b></p><p><b>　　觀賞溫室</b></p><p><b>　　病蟲(chóng)害檢疫隔離溫室</b></p&g

5、t;<p>　　1.3 根據(jù)溫室溫度分類</p><p><b>　　高溫溫室</b></p><p><b>　　中溫溫室</b></p><p><b>　　低溫溫室</b></p><p><b>　?。?）冷室 </b></p&

6、gt;<p>　　1.4 根據(jù)主題結(jié)構(gòu)建筑材料分類</p><p><b>　　竹木結(jié)構(gòu)溫室</b></p><p><b>　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)溫室</b></p><p><b>　　鋼結(jié)構(gòu)溫室</b></p><p><b>　　鋁結(jié)構(gòu)溫室</

7、b></p><p><b>　　其他材料溫室</b></p><p>　　1.5 根據(jù)溫室透光覆蓋材料分類</p><p><b>　　玻璃溫室</b></p><p><b>　　塑料溫室</b></p><p>　　1.6 根據(jù)溫室是否連跨分

8、類</p><p><b>　　單棟溫室</b></p><p><b>　　連棟溫室</b></p><p>　　1.7 根據(jù)屋面上采光面的多少分類</p><p><b>　　單層面溫室</b></p><p><b>　　雙層面溫室<

9、;/b></p><p>　　1.8 按照溫室的加溫方式分類</p><p><b>　　連續(xù)加溫溫室</b></p><p><b>　　不加溫溫室</b></p><p><b>　　臨時(shí)加溫溫室</b></p><p>　　1.9 按照溫室的

10、屋面形式分類</p><p><b>　　“人”字屋面溫室</b></p><p><b>　　拱圓頂溫室</b></p><p><b>　　鋸齒形溫室</b></p><p><b>　　平屋頂溫室</b></p><p>&l

11、t;b>　　造型屋面溫室</b></p><p><b>　　2 溫室的結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　2.1 塑料大棚的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　此類大棚的結(jié)構(gòu)分為：竹木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。竹木結(jié)構(gòu)多用在農(nóng)村，在此不做詳細(xì)分析，重點(diǎn)分析后兩類。可分為：</p><p>　　2.1.

12、1 焊接桁架結(jié)構(gòu)（鋼結(jié)構(gòu)）</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：解決了竹木結(jié)構(gòu)塑料大棚內(nèi)部多柱、操作不方便的問(wèn)題、便于適應(yīng)各種場(chǎng)合。</p><p>　　缺點(diǎn)：此結(jié)構(gòu)多為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，工廠化水平差;結(jié)構(gòu)表面防腐處理技術(shù)基本為刷銀粉或刷油漆，防腐能力差。</p><p>　　2.1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：抗壓能力克服了鋼結(jié)構(gòu)防腐能力差

13、的問(wèn)題，較強(qiáng)。</p><p>　　缺點(diǎn)：抗拉能力差；由于構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比比較大，運(yùn)輸和安裝過(guò)程中很容易扭曲或開(kāi)裂，限制了產(chǎn)品的供應(yīng)半徑和使用安全度；此外結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面面積較大，室內(nèi)陰影面積過(guò)大，不流利于溫室作物的采光，因此，這種結(jié)構(gòu)逐步被淘汰。</p><p>　　2.1.3 裝配式鍍鋅鋼管結(jié)構(gòu)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：克服焊接桁架結(jié)構(gòu)表面防腐能力差和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

14、強(qiáng)度低、產(chǎn)品運(yùn)輸半徑小的缺點(diǎn)。</p><p>　　2.2 玻璃溫室結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　2.2.1 門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)</p><p>　　特點(diǎn)：屋面梁和立柱以及屋面在屋脊處的連接為固結(jié)形式；這種結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩較大，結(jié)構(gòu)用材較多，單位面積用鋼量在12--14kg/m2，甚至更高。</p><p>　　2.2.2 桁架結(jié)構(gòu)屋面梁結(jié)構(gòu)

15、</p><p>　　特點(diǎn)：采用這種結(jié)構(gòu)，構(gòu)件的截面尺寸可以大大減小，溫室的跨度可以擴(kuò)大到10m以上，甚至更大，大大增大了溫室的內(nèi)部空間。</p><p>　　2.2.3 屋面組合梁結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　特點(diǎn)：此類結(jié)構(gòu)采用了桁架，拉桿和腹桿采用簡(jiǎn)單的鋼管或型鋼，使溫室的承載力大大加強(qiáng)，溫室同樣可以做成大跨度形式。</p><p>　　

16、2.2.4 Venlo型結(jié)構(gòu)</p><p>　　特點(diǎn)：此類結(jié)構(gòu)是比較流行的一種結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)主要用水平桁架做主要承力構(gòu)件，與立柱形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。水平桁架與立柱之間為固結(jié)，立柱與舉柱之間的連接采用鉸接。水平桁架上承擔(dān)3個(gè)銷屋面。傳統(tǒng)的Venlo型結(jié)構(gòu)每跨水平桁架上支撐2--4個(gè)3.2m的小屋面，形成表尊的6.4、9.6、12.8m跨溫室。這種結(jié)構(gòu)的屋面承力材料選用鋁合金材料，即當(dāng)屋面結(jié)構(gòu)材料，由做玻璃鑲嵌材料。

17、結(jié)構(gòu)計(jì)算中，由于鋁合金和剛材的強(qiáng)度差異很大，所以，屋面鋁合金材料按三角拱結(jié)構(gòu)單獨(dú)計(jì)算，下部水平桁架和立柱組成新的受力體系，再進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。</p><p>　　宗上所述的各種溫室中，Venlo型溫室用材量少，屋面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且小，故對(duì)溫室內(nèi)遮陰比較小，室內(nèi)采光度比較好！</p><p>　　2.3料溫室結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　2.3.1 拱圓頂結(jié)構(gòu)</p&g

18、t;<p>　　特點(diǎn)：這種溫室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，受力明確，用材量少，在風(fēng)載荷較大的地區(qū)應(yīng)用較多。為了增強(qiáng)溫室結(jié)構(gòu)的承載能力，在大風(fēng)或多雪地區(qū)，溫室的屋面結(jié)構(gòu)常做成整體桁架結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.3.2 鋸齒型結(jié)構(gòu)</p><p>　　塑料溫室屋面做成鋸齒形的結(jié)構(gòu)方式大致與拱圓形屋面結(jié)構(gòu)相同，常見(jiàn)的有屋面桁架結(jié)構(gòu)和屋面梁桁架結(jié)構(gòu)兩種。但在育苗溫室上，為追求室內(nèi)光照的均勻性，便于

19、懸掛自行走式噴灌車(chē)和安裝室內(nèi)遮陽(yáng)保溫幕，也將Venlo型溫室結(jié)構(gòu)應(yīng)用到鋸齒形屋面上。</p><p><b>　　3 溫室設(shè)計(jì)載荷</b></p><p>　　溫室結(jié)構(gòu)載荷，是指施加在溫室結(jié)構(gòu)上等各種作用，分為永久載荷和可變載荷兩類。 </p><p>　　永久載荷指使用過(guò)程中其值不隨時(shí)間變化或其變化與均值相比可以忽略不計(jì)的載荷，主要包括溫室

20、結(jié)構(gòu)、透光覆蓋材料及永久設(shè)備（如加熱、降溫、遮陽(yáng)、灌溉、通風(fēng)、補(bǔ)光等永久性裝備）自重。</p><p>　　可變載荷則指溫室使用過(guò)程中其值隨時(shí)間變化，且其變化與均值相比不能忽略的載荷。主要包括風(fēng)載荷、雪載荷、作物載荷、豎向集中載荷（工作人員維修載荷）、可變?cè)O(shè)備載荷（室內(nèi)吊車(chē)、屋面清洗設(shè)備等）。</p><p><b>　　3.1 永久載荷</b></p>

21、<p><b>　　永久載荷</b></p><p>　　建筑結(jié)構(gòu)自重根據(jù)用材種類和選取的構(gòu)件截面面積乘以截面面積計(jì)算?？刹闇厥夜こ淘O(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表1-25</p><p><b>　　透光覆蓋材料自重</b></p><p>　　根據(jù)覆蓋材料種類及其相應(yīng)的自重計(jì)算。可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表1-26<

22、/p><p><b>　　永久設(shè)備載荷</b></p><p>　　加熱系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng)中主供回水管的自載標(biāo)準(zhǔn)值取水管裝滿水的自重。</p><p>　　遮陽(yáng)保溫系統(tǒng)的載荷按材料自重計(jì)算數(shù)值載荷，并按壓/托幕線或驅(qū)動(dòng)線數(shù)量計(jì)算水平拉力。</p><p>　　噴灌系統(tǒng)采用水平鋼絲繩懸掛時(shí)，每根鋼絲水平方向最小作用力按2500N計(jì)

23、算，當(dāng)采用自行走式噴灌車(chē)灌溉時(shí)每臺(tái)車(chē)按2KN的運(yùn)動(dòng)載荷計(jì)算。</p><p>　　補(bǔ)光系統(tǒng)自重由供貨商提供，400W農(nóng)用鈉燈（含鎮(zhèn)流器和燈罩）的重量按0.1kN計(jì)。</p><p>　　通風(fēng)及降溫系統(tǒng)自重由供貨商提供，濕簾安裝在溫室骨架上時(shí)，按全部濕簾打濕考慮。</p><p>　　溫室內(nèi)永久設(shè)備載荷難以確定時(shí)，可以按照70N/m2的豎向均布采用。</p>

24、;<p><b>　　3.2 可變載荷</b></p><p><b>　　豎向集中載荷</b></p><p>　　豎向集中載荷指工作人員維護(hù)和檢修時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)性載荷。溫室主要受力構(gòu)件（梁、柱、天溝等）要考慮1kN的豎向集中載荷，并按照最不利作用位置驗(yàn)算。</p><p><b>　　作物載荷&l

25、t;/b></p><p>　　作物載荷指由結(jié)構(gòu)懸掛的作物所產(chǎn)生的載荷?？刹闇厥夜こ淘O(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表1-27</p><p><b>　　移動(dòng)設(shè)備載荷</b></p><p>　　移動(dòng)設(shè)備載荷根據(jù)供貨商提供的有關(guān)數(shù)據(jù)確定，包括遮陽(yáng)保溫幕、自走式噴灌車(chē)、吊掛式運(yùn)輸設(shè)備等。</p><p><b>　　風(fēng)載荷

26、</b></p><p>　　垂直于建筑表面的風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值，按下述共識(shí)計(jì)算：</p><p>　　當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)： （1 — 1）</p><p>　　當(dāng)計(jì)算維護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)： （1 — 2）</p><p>　　式中 Wk——風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m2</p><p>　　

27、——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；</p><p>　　——風(fēng)載荷體形系數(shù);</p><p>　　——高度z處的陣風(fēng)系數(shù)；</p><p>　　W0——基本風(fēng)壓，kN/m2</p><p>　　基本風(fēng)壓 基本風(fēng)壓按下式計(jì)算</p><p><b>　　( 1 — 3 )</b></p>&l

28、t;p>　　式中 I—— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；</p><p>　　V—— 基本設(shè)計(jì)風(fēng)速，m/s。</p><p>　　查GB 50009—2001得到鄭州市的W0=300KN/m2</p><p><b>　　風(fēng)壓高度變化系數(shù) </b></p><p>　　風(fēng)壓高度變化系數(shù)根據(jù)溫室建者地區(qū)的地形條件和距離地面或海平

29、面的位置確定。具體問(wèn)題可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]。鄭州地區(qū)取值為1.00</p><p><b>　　風(fēng)載荷體形系數(shù)</b></p><p>　　溫室主題結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，風(fēng)載荷體形系數(shù)，根據(jù)溫室的外形，可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]圖1— 23采用。鄭州地區(qū)取值為-0.5</p><p><b>　　陣風(fēng)系數(shù)</b>&

30、lt;/p><p>　　計(jì)算維護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)載荷時(shí)的陣風(fēng)系數(shù)根據(jù)溫室高度和地面粗糙度，可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表1—23確定。鄭州地區(qū)取值為1.88</p><p>　　因此此次設(shè)計(jì)在鄭州地區(qū)的Venlo型溫室按公式1—1計(jì)算可得：</p><p><b>　　雪載（SK）</b></p><p>　　雪載荷就時(shí)作用在溫室屋面水

31、平投影面上的雪壓。其標(biāo)注之計(jì)算的表達(dá)式： （ 1— 6 ）</p><p>　　式中 S0—— 基本雪壓標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）</p><p>　　—— 加熱影響系數(shù)；</p><p>　　—— 屋面積雪分布系數(shù)</p><p><b>　　基本雪壓</b><

32、;/p><p>　　GB 50009—2001給出了全國(guó)各氣象臺(tái)站測(cè)定的10年、50年和100年一遇的基本雪壓。溫室設(shè)計(jì)中根據(jù)溫室的使用年限（表1—29）按公式（1—4）換算可得到相應(yīng)的設(shè)計(jì)用基本雪壓值。鄭州地區(qū)取S0=450kN/m2。</p><p>　　但在進(jìn)行這種代替時(shí)還要考慮積雪的密度，因?yàn)樾卵┡c陳雪的密度相差可從100kg/m3以下到500kg/m3以上，主要取決于積雪時(shí)間和氣候條

33、件。對(duì)室內(nèi)溫度長(zhǎng)期保持在4 0C以上的加溫溫室，屋面積雪可按新雪考慮，積雪深度與積雪密度之間的關(guān)系按溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表1—33換算。</p><p><b>　　加熱影響系數(shù)Ctg</b></p><p>　　加熱影響系數(shù)是為了考慮溫室加溫方式和屋面采光材料的熱阻對(duì)雪載的影響。對(duì)加溫溫室，其加熱影響系數(shù)可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表1—34選??；對(duì)于不加溫溫室或接

34、些加溫溫室，加溫影響系數(shù)均按1考慮。鄭州地區(qū)取值為0.6</p><p><b>　　積雪分布系數(shù)</b></p><p>　　積雪分布系數(shù)根據(jù)溫室的屋面形狀可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]圖1—25選取。鄭州地區(qū)取值為0.8</p><p>　　因此此次設(shè)計(jì)在鄭州地區(qū)的Venlo型溫室按公式1—6計(jì)算可得：</p><p>

35、　　4 玻璃覆蓋的強(qiáng)度校核</p><p>　　作為傳統(tǒng)的透光材料，玻璃在大多數(shù)地處寒冷氣候的國(guó)家仍然是溫室常用的覆蓋材料。荷蘭90%的溫室采用玻璃覆蓋。建造玻璃溫室采用的普通玻璃一般為浮法平板玻璃，通常選用4mm、5mm厚兩種規(guī)格，歐美等地區(qū)常選用4mm厚玻璃，僅在多雹地區(qū)選用5mm厚的規(guī)格。因?yàn)樵卩嵵莸貐^(qū)選用4mm厚玻璃即可。</p><p>　　溫室玻璃覆蓋材料除了承受本身的自重外

36、，作為溫室維護(hù)結(jié)構(gòu)的玻璃主要承受風(fēng)載荷。屋頂斜面安裝的比例除了承受風(fēng)載荷外，還承受雪載荷等落物載荷，如果是上人屋面，還需要承受檢修載荷。此外，現(xiàn)代建筑中，玻璃覆蓋一般還要考慮其承受熱應(yīng)力的能力以及抗人為沖擊破壞的能力。建筑比例由于外部約束使玻璃升溫所產(chǎn)生的膨脹不能自由發(fā)生，或由于玻璃板面內(nèi)接受光照的情況不同，或是由于玻璃板面內(nèi)的散熱情況不同，而使玻璃內(nèi)部形成熱應(yīng)力當(dāng)熱應(yīng)力積聚超過(guò)玻璃邊部的抗拉強(qiáng)度時(shí)，熱炸裂發(fā)生。熱炸裂是一個(gè)多因素問(wèn)題，

37、受到玻璃自身性能、質(zhì)量和外部條件的復(fù)雜影響。在溫室生產(chǎn)建筑中，通常采用浮法玻璃，基本上不采用吸熱玻璃，在保證選用的浮法玻璃質(zhì)量符合國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以及玻璃淡妝固定符合規(guī)范程序的基礎(chǔ)上，溫室上的玻璃覆蓋基本可以不考慮熱應(yīng)力破壞。對(duì)于人為沖擊破壞，由于溫室功能的特殊性，大部分并不是人流很大的場(chǎng)所，用安全玻璃（夾層玻璃或鋼化玻璃）成本臺(tái)高，大規(guī)模采用是不現(xiàn)實(shí)的，只能在人流量大的溫室內(nèi)局部采用，最好通過(guò)其他措施（如加強(qiáng)管理、加裝保護(hù)欄桿和花盆等裝飾

38、物、貼醒目標(biāo)志、玻璃底邊與地面保持一定距離等）來(lái)避免玻璃破裂對(duì)人體傷害的發(fā)生。</p><p>　　4.1 玻璃的強(qiáng)度特征</p><p>　　玻璃是最具有代表性的脆性材料。其破壞特征是由于拉應(yīng)力產(chǎn)生表面裂縫而破裂，且到破壞為止，其應(yīng)力、應(yīng)變都幾乎成線性關(guān)系（圖2-1），彈性模量約為7.0107kpa；破裂時(shí)載荷的大小不一，同一批、同一尺寸規(guī)格的玻璃受彎試件側(cè)的的彎曲抗拉強(qiáng)度范圍為70—1

39、60kN/mm2，破壞強(qiáng)度是離散的；玻璃強(qiáng)度值與玻璃的熱處理和化學(xué)處理方式、測(cè)試條件如加載方式、加載速度、加載持續(xù)時(shí)間等都有關(guān)系。玻璃強(qiáng)度如此分散的原因在于玻璃表面存在著無(wú)數(shù)用肉眼無(wú)法看到的微小裂紋。在拉應(yīng)力作用下，微裂紋產(chǎn)生應(yīng)力集中，使裂紋尖端處的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出平均應(yīng)力，當(dāng)達(dá)到并超過(guò)臨界應(yīng)力時(shí)，引發(fā)裂紋迅速擴(kuò)展，最終導(dǎo)致玻璃破損。</p><p>　　玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（允許的載荷值）與玻璃類型、玻璃面積、玻璃的厚

40、度、邊長(zhǎng)比、失效概率或安全因子等因素有關(guān)。根據(jù)建筑物的重要性和玻璃的使用數(shù)量，選定比例強(qiáng)度的失效概率，并進(jìn)一步確定安全因子。我國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定安全因子取值為2.5。安全因子與失效概率的關(guān)系可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表2—1。</p><p>　　4.2 玻璃抗風(fēng)壓設(shè)計(jì)</p><p><b>　　風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p>　　風(fēng)載荷

41、作用是所有玻璃覆蓋設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的，通常也是玻璃承受的最主要載荷。玻璃維護(hù)結(jié)構(gòu)的風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p><b>　?。?—1） </b></p><p>　　式中 ——高度z處的陣風(fēng)系數(shù)</p><p><b>　　——風(fēng)載荷體型系數(shù)</b></p><p>　　——風(fēng)壓高度變化系數(shù)&

42、lt;/p><p>　　——基本風(fēng)壓，kpa</p><p>　　基本風(fēng)壓 查GB 50009——2001可得鄭州地區(qū)的基本風(fēng)壓值為300kpa/m2</p><p>　　陣風(fēng)系數(shù) 由于作用在建筑物表面的風(fēng)力是隨時(shí)間變動(dòng)的載荷，具有陣風(fēng)性質(zhì)，對(duì)于這種脈動(dòng)性的外力，具體系數(shù)可查《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》得知。</p><p>　　風(fēng)載荷體型系

43、數(shù) 該值與屋面外形有關(guān)，具體可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]圖2—2。</p><p>　　風(fēng)壓高度變化系數(shù) 其值與建筑物所在的地面粗糙度有關(guān)。在鄭州地區(qū)，溫室建筑高度小于10m，因此，取 =1</p><p>　　由第三章中的計(jì)算得知鄭州地區(qū)的設(shè)計(jì)風(fēng)載荷為150kpa，我國(guó)規(guī)定最小風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值取0.75kpa。當(dāng)玻璃受到小于0.75kpa的風(fēng)載荷作用時(shí)，為安全起見(jiàn)，也應(yīng)按0.75kp

44、a進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　玻璃抗風(fēng)壓強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　此次設(shè)計(jì)的溫室中的玻璃為兩對(duì)邊支撐的玻璃。兩對(duì)邊支撐玻璃的強(qiáng)度校核按式（4 — 5）進(jìn)行：</p><p><b>　　( 4 —5 )</b></p><p>　　式中 ——風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值，kpa</p><p>　

45、　L——玻璃的跨度，m</p><p>　　T——玻璃的厚度，mm</p><p>　　——抗風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)，間表2—2</p><p>　　F——安全因子，一般取2.50。</p><p>　　選取4mm厚的普通玻璃，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得到玻璃的標(biāo)準(zhǔn)，取抗風(fēng)調(diào)整系數(shù)為1.0；選取1125mm 1000mm的玻璃，故其跨度L為1.125m；將以上數(shù)值帶

46、入公式4—5得：</p><p>　　設(shè)計(jì)結(jié)果為0.256kpa，而前面設(shè)計(jì)中已說(shuō)明在鄭州地區(qū)所取的設(shè)計(jì)風(fēng)載荷為0.75kpa，故經(jīng)校核合理。</p><p><b>　　玻璃抗風(fēng)撓度校核</b></p><p><b>　　撓度限制</b></p><p>　　玻璃受風(fēng)載作用會(huì)產(chǎn)生變形，變形過(guò)大會(huì)

47、對(duì)周邊約束結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一系列不利作用，造成玻璃邊部脫落等現(xiàn)象或引起結(jié)構(gòu)破壞，因此，對(duì)玻璃的變形量應(yīng)有做限制。在溫室設(shè)計(jì)中，對(duì)于玻璃支座最大位移，通常采用不超過(guò)跨度的1/180進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)于玻璃板面的最大撓度，一般采用不超過(guò)跨度的1/70進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　撓度校核計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)于兩對(duì)邊支撐撓度計(jì)算，可采取公式（4—6）計(jì)算。<

48、;/p><p><b>　?。?4 — 6 ）</b></p><p>　　式中 ——玻璃板中心的撓度，mm；</p><p>　　L——支撐邊的跨度，mm；</p><p>　　t——玻璃的厚度，mm；</p><p>　　——風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值，kpa；</p><p>　　

49、E——玻璃的彈性模量，取7.0x107kpa；</p><p>　　——系數(shù)，見(jiàn)表2—3。</p><p>　　在此設(shè)計(jì)中，L=1m，t=4mm，根據(jù)前面的計(jì)算得知 =0.256kpa，查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表2—3得知=1.63，分別將它們帶入公式得：</p><p>　　由玻璃的撓度限制得知：對(duì)于玻璃板面的最大撓度，一般采用不超過(guò)跨度的1/70進(jìn)行計(jì)算，112

50、5/70=16.0714（mm）>8.742(mm),</p><p><b>　　故，合理。</b></p><p>　　4.3 傾斜玻璃屋面的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　溫室屋面的玻璃覆蓋除了像四周垂直安裝的維護(hù)玻璃墻面那樣承受風(fēng)載荷外，還要承受雪載荷、冰雹等落物載荷。因襲，溫室玻璃屋面應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)載荷，并進(jìn)行剛度

51、核算。</p><p>　　溫室玻璃屋面的設(shè)計(jì)載荷</p><p>　　根據(jù)《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（JGJ 113）的規(guī)定，溫室玻璃屋面的設(shè)計(jì)載荷取值如下：</p><p>　　上人屋面玻璃的設(shè)計(jì)載荷 設(shè)計(jì)載荷按集中活載荷和均布活載荷兩種情況給出，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，需要同時(shí)考慮兩種情況的結(jié)果，并取結(jié)果較為保守的數(shù)值。</p><p>　　

52、中央集中活載荷 在玻璃板中心直徑150mm區(qū)域內(nèi)，應(yīng)能夠承受垂直于玻璃表面的活載荷1.8kN；</p><p>　　均布活載荷 按非居住建筑考慮，溫室玻璃屋面應(yīng)能承受3kpa的均布活載荷</p><p>　　不上人屋面玻璃的設(shè)計(jì)載荷</p><p>　　由于溫室屋面的傾角一般小于30 0，此時(shí)，屋面玻璃版中心點(diǎn)直徑150mm的區(qū)域內(nèi)應(yīng)能承受垂直與玻璃表面的

53、幾種活載荷1.1kN。</p><p>　　玻璃的設(shè)計(jì)允許應(yīng)力 </p><p>　　目前，可用于溫室屋面的玻璃種類很多，玻璃的強(qiáng)度各不相同。設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免無(wú)謂的浪費(fèi)，可參照溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表2—5給出的幾種玻璃設(shè)計(jì)允許應(yīng)力和表2—6給出的不同玻璃板厚對(duì)應(yīng)的圓柱剛度進(jìn)行計(jì)算校核。</p><p>　　查表分別得到普通玻璃的設(shè)計(jì)允許應(yīng)力15.2Mpa；4

54、mm厚的普通玻璃的圓柱剛度為172n.m</p><p><b>　　3. 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　傾斜玻璃屋面的設(shè)計(jì)校核一般對(duì)其應(yīng)力和剛度進(jìn)行驗(yàn)算，應(yīng)求玻璃的最大應(yīng)力不超過(guò)其設(shè)計(jì)應(yīng)力，最大撓度不超過(guò)跨度的1/70。根據(jù)玻璃的設(shè)計(jì)載荷、玻璃支撐情況及玻璃的種類，應(yīng)在設(shè)計(jì)玻璃的板面尺寸和鋼度的情況下，驗(yàn)算玻璃最大應(yīng)力是否超過(guò)其設(shè)計(jì)應(yīng)力要求。如果超過(guò)，則應(yīng)重

55、新設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)算。由于該設(shè)計(jì)中玻璃板的最大撓度和最大應(yīng)力在板下中心產(chǎn)生，分別按公式（4—9）和</p><p><b>　?。?—10）計(jì)算。</b></p><p><b>　?。?—9）</b></p><p><b>　?。?—10）</b></p><p>　　式中

56、 ——最大撓度，m；</p><p>　　——最大應(yīng)力，Mpa；</p><p>　　、——計(jì)算參數(shù)，其數(shù)值與玻璃的長(zhǎng)度比有關(guān)，見(jiàn)表2—7和表2—8；</p><p>　　q——均布載荷，pa；</p><p>　　a——玻璃短邊長(zhǎng)，m；</p><p>　　t——玻璃厚度，mm；</p><

57、;p>　　D——圓柱剛度，n.m見(jiàn)表2—6。</p><p>　　在上述中的數(shù)據(jù)中各參數(shù)的取值經(jīng)查表后得：=5.06x10-3 =0.333 q=366pa a=1m t=4mm D=172N.m，將查到的數(shù)據(jù)分別帶入公式4—9和4—10得到：</p><p>　　經(jīng)校核后，玻璃的最大撓度和最大應(yīng)力均在安全范圍內(nèi)。</p><p><b>

58、　　4.4 玻璃的安裝</b></p><p><b>　　玻璃的安裝結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　玻璃的安裝結(jié)構(gòu)分為兩種：有框架安裝結(jié)構(gòu)和無(wú)框架安裝結(jié)構(gòu)。有框架安裝結(jié)構(gòu)是指玻璃周邊都有框架支撐，并且要求玻璃邊緣全部被框架槽口或凹槽口包圍封閉，周?chē)蚣芫哂凶銐虻某休d強(qiáng)度和剛度，不滿足這一要求則被視為不框架安裝結(jié)構(gòu)。溫室基本都采用有康佳安裝結(jié)構(gòu)。<

59、/p><p><b>　　玻璃安裝的原則</b></p><p>　　為了保證整個(gè)安裝結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和耐久性，安裝時(shí)遵循以下原則：</p><p>　　玻璃的板面，厚度尺寸應(yīng)根據(jù)玻璃承受的有效載荷強(qiáng)度確定，玻璃受載荷作用最大彎曲形撓度一般不應(yīng)大于跨度的1/70。</p><p>　　固定玻璃的框架應(yīng)有足夠強(qiáng)度，防止因框

60、架變形使玻璃破碎。框架變形一般采用不超過(guò)跨度的1/180進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　玻璃周邊應(yīng)與框架留有合適的間隙，局部用彈性材料填充，應(yīng)避免安裝應(yīng)力。</p><p><b>　　覆蓋玻璃的選擇</b></p><p>　　作為溫室覆蓋材料，大部分選用4mm、5mm兩種規(guī)格的浮法平板玻璃，其技術(shù)要求應(yīng)符合我國(guó)國(guó)家標(biāo)號(hào)尊GB11614中的有

61、關(guān)規(guī)定。為減少安裝時(shí)玻璃的損耗和現(xiàn)場(chǎng)加工量，玻璃采購(gòu)時(shí)應(yīng)認(rèn)真分時(shí)溫室用材特點(diǎn)，選用適宜的規(guī)格，且規(guī)格不宜過(guò)多。因此在此設(shè)計(jì)中采用了4mm厚的玻璃。</p><p><b>　　玻璃安裝材料</b></p><p>　　玻璃安裝材料包括安裝塊和密封材料兩類。安裝塊的目的是為了與框架的直接接觸，保護(hù)玻璃周邊不受損壞。包括支撐塊、定位塊、兼具片三種。</p>

62、<p>　　密封材料用于玻璃與框架結(jié)合部位的連接，它在玻璃安裝結(jié)構(gòu)中其密封和輔助固定作用，溫室上的大部分密封膠條看直接起到密封和固定玻璃的雙重作用。密封材料應(yīng)有足夠的承載和抗拉強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的彈性、耐久性、黏合強(qiáng)度和相容性等，以保證在惡劣的環(huán)境氣候條件下玻璃安裝結(jié)構(gòu)對(duì)建筑物的水密性和氣密性等功能作用。</p><p><b>　　玻璃的維護(hù)和保養(yǎng)</b></p>

63、<p>　　為了建房地破損率，保證玻璃的使用壽命和在使用其面爭(zhēng)搶發(fā)揮其功用，在整個(gè)施工過(guò)程中和安裝完成后，應(yīng)對(duì)玻璃進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)與保養(yǎng)。</p><p>　　施工前的儲(chǔ)存和維護(hù) 玻璃應(yīng)儲(chǔ)放在干燥、隱蔽的場(chǎng)所，遠(yuǎn)離水和陽(yáng)光照射。盡量采用立放，放在木制或橡膠墊的架子上。疊放時(shí)，應(yīng)在玻璃之間墊上一層紙，以防在此搬運(yùn)時(shí)，兩塊玻璃相互吸附在一起，絕對(duì)禁止玻璃之間凈水，因?yàn)椴Ａеg的水膜幾乎不會(huì)蒸發(fā)，會(huì)吸收玻

64、璃的堿成分。應(yīng)保證搬運(yùn)道路暢平，高、寬要留有余地。</p><p>　　施工過(guò)程中的注意事項(xiàng) 在搬運(yùn)玻璃之前，必須查明玻璃邊緣沒(méi)有容易造成破裂的傷痕，沒(méi)有裂紋。在施工工程中，不要讓玻璃碰上堅(jiān)硬的物體，不應(yīng)在玻璃下面墊堅(jiān)硬的物體，可墊上木塊或橡膠墊。避免焊接火花落在玻璃上，也應(yīng)防止涂料、砂漿的污染。</p><p>　　使用中的清洗和維護(hù) 大部分溫室用于花卉和蔬菜的等植物

65、的生產(chǎn)，玻璃在沒(méi)有污染的狀態(tài)下，溫室內(nèi)采光充分，適宜植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。隨著使用時(shí)間的退役，玻璃表面將受到煙霧粉塵等的不斷污染，一起玻璃透光性能的下降，從而影響溫室的使用。因此在溫室生產(chǎn)使用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)受污染的程度，適時(shí)清洗玻璃覆蓋表面保證溫室的正常采光和作物的正常生長(zhǎng)。</p><p><b>　　5 開(kāi)窗系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 側(cè)開(kāi)窗系統(tǒng)設(shè)

66、計(jì)</p><p>　　溫室開(kāi)窗系統(tǒng)是指在溫室中使用電力或人工，通過(guò)開(kāi)窗傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將溫室頂窗或側(cè)窗開(kāi)啟和關(guān)閉的設(shè)備系統(tǒng)，本章主要講述現(xiàn)代溫室中常用的，依靠電力驅(qū)動(dòng)的推拉開(kāi)窗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　溫室開(kāi)窗系統(tǒng)主要用于溫室的自然通風(fēng)。自然通風(fēng)對(duì)溫室的使用和種植是非常有必要的，它可以有效調(diào)控室內(nèi)氣溫、溫度和CO2濃度，達(dá)到滿足室內(nèi)栽培植物正常聲場(chǎng)要求的需要，而且自然通風(fēng)所需的開(kāi)窗系統(tǒng)設(shè)

67、備投資費(fèi)用不高，運(yùn)用管理費(fèi)用也很低，遮陽(yáng)面積小，不妨礙室內(nèi)的生產(chǎn)作業(yè)。 </p><p><b>　　5.2 特點(diǎn)</b></p><p>　　推拉開(kāi)窗機(jī)構(gòu)是目前最常見(jiàn)的一種開(kāi)窗機(jī)構(gòu)，其核心部件為鏈輪圓鋼，附屬配件隨機(jī)構(gòu)整體的不同而有差異。推拉側(cè)開(kāi)窗機(jī)構(gòu)性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠安全、承載力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)精確、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，因此是大型連棟溫室側(cè)開(kāi)窗機(jī)構(gòu)的首選形式。&

68、lt;/p><p>　　5.3主要部件產(chǎn)品與系統(tǒng)參數(shù)選擇</p><p><b>　　主要部件產(chǎn)品規(guī)格</b></p><p>　　推拉開(kāi)窗系統(tǒng)的主要部件包括減速電機(jī)。鏈輪和鏈條、圓鋼、渦輪減速器等。減速電機(jī)的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)可查溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]表4—4；鏈輪和鏈條的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3—6、3—7及</p><p>　

69、　3—8；圓鋼的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3—9；渦輪減速器的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3—10。查出一系列的結(jié)果為</p><p>　　減速電機(jī)的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)表：</p><p>　　鏈輪與鏈條技術(shù)參數(shù)表：</p><p>　　渦輪減速箱技術(shù)參數(shù)表：</p><p><b>　　系統(tǒng)參數(shù)選則</b></p><p

70、>　　溫室推拉開(kāi)窗系統(tǒng)參數(shù)的選擇主要根據(jù)開(kāi)窗材料，窗戶的大小和數(shù)量其確定，在上述參數(shù)確定后，計(jì)算載荷，通過(guò)查表確定電機(jī)和減速器以及鏈輪規(guī)格。</p><p>　　參數(shù)選擇可參照溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]圖3—11、表3—15、3—16得到，得到的結(jié)果如下表：</p><p><b>　　5.4 安裝節(jié)點(diǎn)</b></p><p>　　推拉開(kāi)窗機(jī)

71、主要應(yīng)用于溫室的側(cè)開(kāi)窗，在每扇移動(dòng)窗戶框上設(shè)置卡片，卡片用螺栓與窗戶框相連。</p><p>　　開(kāi)窗減速電機(jī)的安裝。開(kāi)窗減速電機(jī)固定原則上安裝于整個(gè)窗扇中部的立柱上，安裝時(shí)，按照設(shè)計(jì)的高度和位置在安裝固定架的立柱上打孔，孔間距與固定架上的孔要一致，然后用螺栓將固定架固定于立柱上，再將減速電機(jī)用螺栓安裝于電機(jī)固定架上，具體參見(jiàn)溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)圖3—16.</p><p>　　開(kāi)窗鏈輪和鏈條

72、的安裝。開(kāi)窗減速電機(jī)安裝完畢后，就可以安裝鏈輪和鏈條。，通過(guò)減速電機(jī)傳動(dòng)軸與鏈輪連接，鏈條與鏈輪嚙合。</p><p>　　圓鋼的鏈接與窗戶的鏈接設(shè)置。鏈條鏈輪安裝完畢，將圓鋼通過(guò)圓接頭與鏈輪連接，每節(jié)圓鋼之間通過(guò)兩頭攻有左右螺紋的圓套相連，在圓鋼經(jīng)過(guò)移動(dòng)窗戶時(shí)通過(guò)軸套與固定在窗戶框上的卡片相連。</p><p>　　減速電機(jī)的運(yùn)用調(diào)試。推拉開(kāi)窗的減速電機(jī)限位的調(diào)試與排齒開(kāi)窗的完全類似，可

73、參照排齒開(kāi)窗的進(jìn)行，具體參見(jiàn)溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]。</p><p>　　5.5 齒輪電機(jī)的校核</p><p>　　在此設(shè)計(jì)中，由于所建造的溫室比較大，因此在側(cè)窗上共用了8個(gè)電機(jī)，以中間門(mén)為過(guò)道分為四部分，每部分分方向各需2個(gè)不同電機(jī)，因此共用到了8個(gè)電機(jī)。</p><p>　　在校核中兩個(gè)電機(jī)都需校核。因南北分18間，東西分9夸，開(kāi)窗玻璃高度為1.5m，在墻角各

74、自除去因安裝減速電機(jī)需要空出來(lái)的距離，和四個(gè)大門(mén)所占的距離外，故開(kāi)窗電機(jī)在各部分承受玻璃面積分別為27 m2和30 m2。由前面查出所取玻璃的密度為4kgN/m2，因此從側(cè)窗上反推至少所要用電機(jī)的扭矩，比較所選用電機(jī)即可。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　設(shè)施農(nóng)業(yè)做為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，在未來(lái)的幾十年里，自傲中國(guó)將會(huì)得到前所未有的重視

75、和發(fā)展，尤其在中國(guó)新農(nóng)村建設(shè)中，作為“生產(chǎn)發(fā)展”的重要技術(shù)支撐，在農(nóng)民增收財(cái)富，實(shí)現(xiàn)“生活富?！钡牡缆飞蠈缪葜陵P(guān)重要的角色。</p><p>　　作為設(shè)施農(nóng)業(yè)在種植業(yè)領(lǐng)域的代表，溫室工程匯集了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的精髓，代表著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。未來(lái)更好地服務(wù)“三農(nóng)”，促進(jìn)中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，我們更應(yīng)該做好該設(shè)計(jì)。</p><p>　　在此溫室設(shè)計(jì)中，主要闡述了溫室設(shè)計(jì)基本原理。設(shè)計(jì)已經(jīng)到了尾聲

76、，畢業(yè)也即將來(lái)臨。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多知識(shí)，對(duì)溫室有了從原來(lái)膚淺的皮毛知識(shí)到系統(tǒng)的了解和認(rèn)識(shí)。更加清楚我們以后的溫室設(shè)計(jì)的路線，掌握更精確的信息。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　周長(zhǎng)吉.溫室工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[1].中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007年 </p><p>　　張良成.材料力學(xué).中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003

77、年</p><p>　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室主編（第六版）.材料力學(xué).高等教育出版社,2002年</p><p>　　劉欲曉 許曉榮等主編.AUTOCAD2007教程.電子工業(yè)出版社,2007年</p><p>　　陳經(jīng)斗 許鎮(zhèn)等主編.畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖（修訂版）.天津大學(xué)出版社，2003年</p><p>　　陳寶玉.溫室建筑與溫室

78、植物生態(tài).五洲出版社，1987年</p><p>　　吳德讓.農(nóng)業(yè)建筑學(xué).科學(xué)出版社，1981年</p><p>　　GB 50009—2001建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002年</p><p>　　周長(zhǎng)吉.大型連棟溫室設(shè)計(jì)風(fēng)雪載荷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)初探.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2000，16，（4）</p><p>　　周長(zhǎng)吉 楊振聲.對(duì)中國(guó)溫室

79、型號(hào)規(guī)范化編制的探討.工業(yè)工程學(xué)報(bào)，2000，16， （4）</p><p>　　Robert A.Aldrich and john W. Bartok, Greenhouse Engineering, Northeast Regional Agricultural Engineering Service, 3th revision, 1994</p><p>　　National Gre

80、enhouse Manufacturers Association, Atandards For ventilation and cooling greenhouse structures,1997</p><p>　　美國(guó)溫室制造業(yè)協(xié)會(huì).溫室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).周長(zhǎng)吉 程勤陽(yáng)譯.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998年</p><p>　　周長(zhǎng)吉.中國(guó)溫室工程技術(shù)理論與實(shí)踐.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003年</

81、p><p>　　孫恒 陳作模.機(jī)械原理.高等教育出版社，2000年</p><p>　　汪愷.機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1997</p><p><b>　　感謝</b></p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，受到了許多老師以及同學(xué)的幫助，使我在大學(xué)生活中留下了美好的回憶。首先要感謝感謝xx老師在理論知識(shí)方面的