拱顶连栋钢结构温室大棚骨架结构

　　这类拱顶钢结构棚体在设施农业领域应用极广，从北方的反季节蔬菜种植、育苗繁育，到南方的避雨栽培、花卉种植，甚至部分水产养殖的临时遮雨保温棚、畜禽养殖的圈舍外围护结构都能见到同类型结构的身影。做这类结构的三维建模时，最先要敲定的是安装边界的场地条件，不少新手建模时容易忽略场地的基础预埋件位置，直接把立柱底部做成齐平端面，实际落地安装时，立柱底部需要和预埋的地脚螺栓配合，预留的调节余量、底板的开孔位置都要和现场浇筑的混凝土基础对齐，不然现场安装时会出现立柱错位、整体棚体偏移的问题。

　　从结构受力角度看，拱顶的弧度设计不是随意画的圆弧，常规单体拱棚的拱杆曲率要结合当地的雪载、风载参数调整，比如东北积雪厚度大的区域，拱顶的起拱高度要适当提高，避免积雪在棚顶堆积压垮骨架；沿海多台风的区域，拱杆的壁厚、横向拉杆的排布密度要相应提升，还要在棚体两端增设抗风斜撑，把水平方向的风荷载传导到地面基础上。这套模型里的横向排布的主拱架，采用的是桁架式结构，相比单根圆管弯制的拱杆，桁架结构的抗弯抗扭性能提升明显，用更小规格的管材就能达到同等的承载能力，能有效控制整体的材料成本，同时桁架内部的空间还能方便后期布置喷淋管线、补光灯线路、遮阳网的牵引轨道，不用额外在棚内加装吊挂支架。

　　棚体侧面的竖向立柱和横向围杆组成的立面结构，除了承载上部拱顶的竖向荷载，还要承担围护膜或者阳光板的固定荷载，建模时要注意围杆和立柱的连接节点，实际生产中大多采用抱箍连接或者专用的棚管连接件，不用现场焊接，安装效率更高，也能避免焊接位置生锈影响结构寿命。棚体一端预留的门洞位置，要考虑日常作业的通行需求，常规的作业门洞宽度要满足小型作业机械进出，比如手推式打药车、运菜的平板车，门洞的边框要做加强处理，避免开关门时的长期振动导致周边骨架变形。

　　内部的栽培槽排布是和棚体跨度匹配的，模型里的栽培槽沿棚体长度方向布置，预留的作业通道宽度要满足人员日常管护、采收的通行需求，主通道宽度一般不小于六十公分，侧边的辅助通道也要保证单人侧身能顺利通过，同时栽培槽的支架高度要结合作物的生长高度调整，比如种植叶菜类的槽架高度可以低一些，种植吊蔓类果蔬的槽架要预留足够的吊蔓空间，上部拱架的下弦高度也要匹配，避免作物长到顶之后触碰棚膜。

　　建模过程中做结构校验时，要重点检查拱架和立柱的连接节点、横向拉杆和拱架的固定位置，这些位置是应力集中的区域，实际安装时如果连接件缺失或者固定不牢，遇到极端天气很容易出现局部垮塌。另外棚体的长度方向要根据地块的实际尺寸调整，单段棚体长度过长的话，要在中间增设伸缩缝，避免温度变化导致管材热胀冷缩拉扯骨架变形，一般单段长度超过四十米就要考虑设置伸缩调节结构。

　　很多人做这类棚体模型时容易忽略排水的问题，拱顶的弧度要保证雨水能顺着棚膜顺利流到两侧的排水沟，不要在棚顶出现凹陷的存水区域，尤其是多跨连栋的棚体，天沟的坡度要设置合理，保证降雨时能快速排水，不然积水的重量会给骨架带来额外的荷载，长期存水还会加速棚膜的老化。侧面的通风口位置，要预留卷膜器的安装空间，模型里的立面围杆间距要和卷膜杆的长度匹配，保证卷膜时能顺畅开合，不会出现卡滞的情况。