海南夏秋新型抗台风蔬菜生产连栋荫网棚设计

刘建　庞真真

摘要：根据海南夏秋蔬菜生产的自然条件，综合结构几何尺寸、材料、力学分析及功能与造价等因素，提出一种新型抗台风连栋荫网棚，由水泥立柱及斜拉钢索等组成的结构体系，采用防虫网覆盖，结构简易，稳定性好且造价低，拟解决夏季高热及抗台风问题。

关键词：抗台风大棚；连栋荫网棚；夏秋蔬菜大棚

中图分类号：S625.5

新型抗台风蔬菜生产连栋荫网棚（图1）顶高2.3m，跨度和开间均为5.0m，采用预制水泥立柱作为其结构的主要构件：屋顶采用热镀锌钢绞线将各立柱连接并作为屋顶遮阳网的支撑构件：四周采用热镀锌钢绞线作为斜拉索，与屋顶的热镀锌钢绞线形成一个整体，保持结构的稳定性：屋面采用平屋面结构形式，屋面覆盖为固定的防虫网，用于缓冲暴雨对蔬菜的冲刷：室内设置手动内遮阳网，采用手动方式可实现全开或全关，用于降低种植区域的温度。

1.连栋荫网棚的设计

1.1荷载参数

恒荷载：0.05kN/m²（含钢索等自重）；活荷载：0.05kN/m²（本大棚针对海南常年蔬菜生产，以叶菜为生产对象，不考虑作物吊重）：风荷载：0.75kN/m²，海口地区50年一遇，相当于12级风中间风速。

1.2荫网棚尺寸

荫网棚跨度5.0m，开间5.0m，顶高2.3m，内遮阳高2.0m（图2），连栋和开建数可根据实际地形情况确定，但单个荫网棚的面积应小于2500m²：荫网棚四周斜拉索距四周立柱距离为1.5m：棚内设置3-4个栽培垄，垄间设置0.15m深排水沟，兼作操作走道。

1.3材料强度

设计主要校核了水泥立柱的强度。经过水泥立柱上最大弯矩为0.73 kN/m，对应轴力为4.70kN；柱下端单侧计算配筋As=59mm²。拟配4条φ8的二级钢筋，每侧2条，单侧As=79mm²，满足要求；箍筋为φ6的二级钢筋、间距0.15m。

1.4材料参数

①基础：主立柱基坑为0.4m×0.4m×0.7m（h），斜拉柱的基坑为0.7m×0.7m×0.7m（h）：基础下部采用C25混凝土现浇，高度0.3m，上部采用原土回填夯实。

②预制水泥立柱：C25混凝土预制。主立柱长度3m，截面尺寸0.12m×0.12m：四周斜拉柱长度1m，截面0.12m×0.12m。水泥立柱端部0.1m处居中预留直径为15mm的通孔。

③屋顶钢绞线：采用φ6mm的热镀锌钢绞线作为屋顶防虫网的主要受力构件：手动遮阳系统采用φ3mm的热镀锌钢绞线作为遮阳网的主要受力构件：四周斜拉钢绞线采用φ8mm的热镀锌钢绞线：钢绞线穿过立柱顶部预留孔，采用钢丝绳卡与立柱连接并固定（图3、4），钢绞线应采用拉力器拉紧：为了增加水泥立柱顶部的强度，每个立柱的顶部设置热镀锌钢抱箍一个（图5），

④覆盖材料：顶部覆盖材料为40目防虫网，手动遮阳网的遮阳率为60%，防虫网与遮阳网均采用扎带绑扎于钢绞线上：遮阳网通过问距1m的聚酯托幕线支撑：荫网棚的四周开敞、无覆盖。

2.连栋荫网棚的材料清单与造价估算

本计算实例所采用的荫网棚长度30m，宽度25m，计算面积30m×25m-750m²。计算结果如表1所示：

3.讨论

3.1优点

①结构体系由水泥立柱及斜拉钢索等组成，具有自重大，结构简易，稳定性好的优点：②屋顶采用防虫网覆盖，能够有效地对暴雨形成缓冲，避免对蔬菜的直接冲刷：③内部设置手动遮阳网，能够根据光照和温度的要求开关遮阳网，避免阳光直射，达到降低棚内局部温度的作用，在台风来临之前可全部收拢扎牢，避免台风对其造成损坏，台风过后，能够迅速恢复生产：④通透开敞的环境进一步避免温室效应和因之产生的高温，利于夏季生产：⑤造价低。

3.2缺点

为了提高荫网棚的抗风性，采用了较多的水泥桩，不利于机械化操作，材料安装及拆除费时费工：荫网棚在功能上仅考虑缓冲暴雨和遮阳降温，环境调节能力相对较差。