温室支撑的位置及方式探析

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（农业部规划设计研究院，北京 100125）

【摘要】本文分析了厥医峁股柚弥С藕妥菹蛳蹈说闹匾性和必要性，并针对不同类型温室中支撑和纵向系杆布置的形式、位置等进行探析，为温室结构设计提供参考，也希望通过加强设置支撑体系来提高温室结构强度，延长温室使用年限。

引言

近年来，我国大力发展生态农业，越来越多的人们利用闲暇时间参观和体验农家乐项目，温室具有施工速度快，室内温光环境均匀等特点，促使越来越多的农业项目展览、体验等活动在温室中进行（图1）。温室结构不再只应用于作物的栽培、种植等，越来越多的应用于集种植、休闲娱乐、展览等为一体的大型生态园。因此，对于温室结构设计不仅要考虑发生倒塌等灾害时的财产损失，还需考虑可能会对人员造成的伤害（图2）。

在不增加温室截面尺寸和造价的前提下，如何简单有效地提高温室结构的整体稳定性是值得大家思考的问题。在现今工民建钢结构设计中，支撑体系的设置可提高结构的整体刚度，承担和传递风荷载、吊车水平力等。为保证结构安装时的稳定性，应根据不同结构形式及荷载设置支撑体系[1]。在温室结构中，也可以通过加强支撑体系作用来提高温室结构的整体刚度，有效传递水平力的作用，从而减少温室结构倒塌所造成的灾害。

温室支撑及纵向系杆布置

温室支撑及纵向系杆的设计原则

参照钢结构设计中对支撑及纵向系杆布置所遵循的原则，温室结构主要遵循以下几方面原则进行设计：①设置支撑及纵向系杆的主要目的是传递水平力，在设置时首先需要考虑合理、简洁地传递水平力作用；②需保证结构体系平面外的稳定性，提供稳定的侧向支点；③还需考虑安装的便捷性，使计算尽量与实际相符[2]。

温室支撑的形式及布置位置

温室结构的支撑主要分为3种：①水平支撑，主要设置为屋面水平支撑，柱顶水平支撑等；②竖向支撑；③柱间支撑，根据形式可分为X型、V型和人字型等[3]，由于X型柱间支撑双向受力性能相同且连接简单，因此较为常用。对于一些有特殊需求的温室，会采用一些异型的支撑结构，既保证支撑作用，又可以兼顾到使用需要。

不同温室结构需设置的支撑也有所不同，下面通过一些温室实例，对常用的几种温室结构设置支撑的形式及位置进行分析。

塑料大棚

塑料大棚是一种简易实用的保护地栽培设施，利用竹木、钢材等材料，覆盖塑料薄膜，搭成拱形棚。由于其建造容易、使用方便、投资较少，多用于简单的蔬菜种植，采用范围较为广泛。

塑料大棚需设置纵向系杆，用以支撑和连接各拱架，纵向系杆设置一般不少于3道，拱顶及拱两侧各设置1道，间距一般不大于2 m（图3）。

塑料大棚形式较为简单，长度可根据场地进行合理分布。长度较短时，可在两端开间设置斜撑；长度较长时，可在中部增设一组斜撑，用于提高塑料大棚的整体稳定性（图4）。

日光温室

日光温室又称暖棚，由两侧山墙、维护后墙体、支撑骨架及覆盖材料组成。多用于果蔬种植，是我国北方地区常见的一种温室类型。日光温室主要受力模式是沿跨度方向的钢骨架与沿温室长度方向的纵向系杆协同工作，纵向系杆可用于连接钢骨架。保持其稳定，并承担纵向受力的传递[4]。

一般日光温室中纵向系杆设置在屋脊、通风开口等处，需通长设置，设置间距一般不宜超过2 m，多采用钢筋、钢丝、钢管等材料。部分日光温室两侧山墙不采用砖墙或土墙时，两侧无侧向约束，为保证日光温室的整体稳定性，应设置纵向支撑，布置间距不宜超过60 m（图5）。

连栋温室

连栋温室是一种经济型温室，外观美观大方，保温性能好，屋面及四周采用PC板或玻璃等透光性较好的材料进行围挡。除用于普通的种植外，越来越多应用于农业项目的展览、体验等活动。由于体积较大，应用广泛，故对连栋温室的设计要求也略高。

连栋温室结构主要支撑形式为：柱间支撑、侧墙和山墙支撑、柱顶水平支撑、屋面水平支撑、屋面垂直支撑和外遮阳支撑等。温室中的支撑多采用十字交叉圆钢支撑。

柱间支撑 柱间支撑沿纵向设置在第一或第二开间，尽量设置在同一开间内（图6）。

侧墙支撑和山墙支撑 侧墙支撑布置位置应与室内柱间支撑相同，山墙支撑布置在温室山墙两端（图7）。

柱顶水平支撑 柱顶水平支撑布置位置应与室内柱间支撑相同。柱顶水平支撑高度位置应紧贴天沟下沿。

屋面水平支撑 屋面水平支撑布置位置应与室内柱间支撑相同（图8）。

屋面垂直支撑 对于圆拱形、锯齿型、三角形屋架、三角拱屋架等温室结构应设置屋面垂直支撑，可只在屋架中央设置一道（图9）。

外遮阳支撑 布置在天沟以上的立柱和纵梁之间的交叉支撑或柱三角支撑（图10）。

结论

本文通过对温室结构支撑体系进行了简单的分析和归纳，主要得到以下结论：

（1）温室结构形式多种多样，伴随生态农业的大力发展，也需要提高温室结构设计的重视，在设计施工时应注重支撑体系的设置，支撑体系对保证结构体系的稳定性和整体刚度具有重要意义。

（2）温室结构中支撑体系形式主要包括水平支撑、竖向支撑和柱间支撑，其中X型的支撑形式由于受力性能和连接简单，应用较为广泛，在有特殊需求时，可根据实际情况选用异型支撑形式。

（3）温室结构中，支撑体系的布置位置主要为两端靠近山墙位置的开间内，若温室结构较长，则需考虑在中部增设一道支撑；不论是水平支撑、竖向支撑还是柱间支撑，在布置时，尽量选取同一开间内布置。

在温室结构设计时，需根据不同温室形式考虑支撑体系的布置位置及形式，如何合理简单的布置支撑体系，还需进一步的验证和探讨。

参考文献

[1]冯萍.单层钢结构厂房柱间支撑体系的分析[J].上海应用技术学院学报，2002，2（3）：223-226.

[2]汤征.单层门式刚架轻型房屋支撑体系的受力分析[J].建筑结构，2002，32（5）：19-21.

[3]杨晓东， 郭静.单层钢结构厂房X型柱间支撑问题的探讨[J].工程设计，2006（4）：21-87.

[4]周长吉.周博士考察拾零（十八）协调处理日光温室纵向系杆和压膜线之间空间关系的方法[J].农业工程技术（温室园艺），2012，32（9）：24-28.

作者简介：闫冬梅（1989-），女，北京人，助理工程师，主要从事设施结构工程方面的研究。