پایداری انواع ستون های قابل کاربرد در سایبان ها و توری خانه های کشاورزی

زارعی, قاسم; جوادی مقدم, جلال

doi:10.22092/amsr.2024.365219.1481

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار؛ موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

² استادیار؛ موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

https://doi.org/10.22092/amsr.2024.365219.1481

چکیده

در باغبانی برای کنترل تنشهای زیستی و غیرزیستی در محیطی حفاظت ‌شده، استفاده از سایبانها و توریخانهها میتوانند راه‌حلی مقرون ‌به صرفه باشند. برخلاف گلخانه، سایبان برای بارهای غیرسنگین طراحی شده است. علاوه بر این، روش اعمال بارها به عنوان نکتهای کلیدی در طراحی سازه باید مد نظر قرار گیرد. بنابراین، طراحی ستونها با توجه به ممانهای ناشی از بار باد، موضوعی بحث برانگیز است. این ممانهای خمشی و پیچشی در ستونها به دلیل نبود تعادل بار باد روی مش ایجاد میشوند. سطح مقطع ستونهای به کار رفته در سازۀ سایبان، تأثیر مستقیمی بر مقاومت آن در بارهای مختلف دارد. از اینرو، در این تحقیق تحلیل تنش ستونها با مقطع مستطیلی (قوطی)، ناودان وU (سینوسی) برای مقایسه در نظر گرفته شده است. برای تمامی تحلیلها از نرمافزارSolidWorks استفاده شده است. تحلیل تنش برای مقاطع ستونهای مذکور که به صورت دوتایی در کنار یکدیگر قرار گرفتهاند نیز انجام شد. نتایج تحلیل تنش تک ستونها نشان داد در بارگذاری از مقابل، ستون با مقطعU سینوسی، نسبت به ستونهای دارای دو مقطع دیگر، استحکام بیشتری دارد و تغییر مکان کمتری در آن در نتیجه بارگذاری به وجود آمد. در بارگذاری جانبی نیز تنش کمتری برای مقطعU سینوسی محاسبه شد. از نظر بار پیچشی، ستون قوطی شکل عملکرد بهتری داشت و تغییر شکل زاویهای بسیار کمتری نسبت به ستونهای سینوسیU شکل و ناودان در آن مشاهده شد. به طورکلی میتوان نتیجه گرفت که در تک ستونهای مذکور، عملکرد مقطعU شکل بهتر از عملکرد دو مقطع دیگر است. نتایج بارگذاری و تحلیل سه نوع ستون دوتایی نشان داد استحکام پروفیل سینوسی با سطح مقطعU شکل بهتر است تا ستونهای قوطی و ناودان و تغییر مکان ایجاد شده کمتر از دو نوع ستون دیگر است. در بارگذاری جانبی، تحلیل تنش نشان داد ستون مقطعU سینوسی، نسبت به دو نوع مقطع دیگر، استحکام بیشتر و تغییر مکان کمتری دارد. در بارگذاری پیچشی، ستون قوطی با سطح مقطع مستطیل دوتایی استحکام بیشتر و تغییر مکان کمتری داشت. سرانجام، بر اساس نتایج تحلیل تنش مشخص شد که سطح مقطعU سینوسی دوتایی استحکام بیشتری دارد و میتواند با موفقیت به عنوان ستون سازههای سایبان و توریخانه، به ویژه برای مناطقی انتخاب شود که بادهای شدید دارند.

کلیدواژه‌ها

مراجع

Anon. (2006). Entertainment Technology - Design, Manufacture and Use of Aluminum Trusses and Towers. American National Standard E1.2. Entertainment Services and Technology Association. New York, USA.

Anon. (2005). Eurocode-1: Actions on Structures-Part 1-4: General actions - Wind actions. European Committee for Standardization, Brussels.

Behera, B. P., Pattnaik, R. R., Das, M., & Jena. J. (2016). An experimental study on strength characteristics of shade nets for construction of low cost shade houses in a tropical climate. International Journal of Applied and Pure Science and Agriculture, 2(8), 82-93.

Caglayan, O., & Yuksel, E. (2008). Experimental and finite element investigations on the collapse of a Mero space truss roof structure–a case study. Engineering Failure Analysis, 15(5), 458-470. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2007.05.005.

Croce, P., Formichi, P., Landi, F., & Marsili, F. (2018a). Climate change: Impact on snow loads on structures. Cold Regions Science and Technology 150, 35-50. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2017.10.009.

Kozak, D. L., & Liel, A. B. (2015). Reliability of steel roof structures under snow loads. Structural Safety 54, 46-56. https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2015.02.004.

Croce, P., Formichi, P., Mercogliano, P., Bucchignani, E., Dosio, A., & Dimova, S. (2018b). The snow load in Europe and the climate change. Climate Risk Management, 20, 138-154. https://doi.org/10.1016/j.crm.2018.03.001.

Javadi Moghaddam, J., & Zarei, Gh. (2023). Design and analysis of shade house for special crops. Research Report. Agricultural Engineering Research Institute. (in Persian)

Krentowski, J. (2014). Steel roofing disaster and the effect of the failure of butt joints. Engineering Failure Analysis, 45, 245-251. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2014.07.008.

Letchford, C. W. (2001). Wind loads on rectangular signboards and Hoardings. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 89, 135-151. https://doi.org/10.1016/S0167-6105(00)00068-4.

Letchford, C.W., Row, A., Vitale, A., & Wolbers, J. (2000). Mean wind loads on porous canopy roofs. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 84, 197-213. https://doi.org/10.1016/S0167-6105(99)00103-8.

Mahmodi, R. (2020). Principles of shade house construction in gardens. Research Report. Shahrood Agricultural and Natural Resources Education and Extension Research Center. (in Persian)

Piroglu, F., & Ozakgul, K. (2016). Partial collapses experienced for a steel space truss roof structure induced by ice ponds. Engineering Failure Analysis, 60, 155-165. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2015.11.039.

Piskoty, G., Wullschleger, L., Loser, R., Herwig, A., Tuchschmid, M., & Terrasi, G. (2013). Failure analysis of a collapsed flat gymnasium roof. Engineering Failure Analysis, 35, 104-113. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2012.12.006.

Richards, P. J., & Robinson, M. (1999). Wind loads on porous structures. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 83, 455-465. https://doi.org/10.1016/S0167-6105(99)00093-8.

Richardson, G. M. (1987). A permeable windbreak: its microenvironment and its effect on structural loads. The Journal of Agricultural Engineering Research, 38, 65-76. https://doi.org/10.1016/0021-8634(87)90140-5.

Robertson, A. P., Roux, P., Gratraud, J., Scarascia, G., Castellano, S., Dufresne de Virel, M., & Palier, P. (2002). Wind pressures on permeably and impermeably-clad structures. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 90, 461-474. https://doi.org/10.1016/S0167-6105(01)00210-0.

Xiaoying, S., Rijin, H., & Yue, W. (2018). Numerical simulation of snowdrift on a membrane roof and the mechanical performance under snow loads. Cold Regions Science and Technology, 150, 15-24. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2017.09.007.

Zarei, Gh. (2023). Design of structures and covers for protected horticulture based on crops, type of protection and climate of regions. Research Report, Agricultural Engineering Research Institute.
(in Persian)

تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی

پایداری انواع ستون های قابل کاربرد در سایبان ها و توری خانه های کشاورزی

مراجع

مراجع

Anon. (2006). Entertainment Technology - Design, Manufacture and Use of Aluminum Trusses and Towers. American National Standard E1.2. Entertainment Services and Technology Association. New York, USA.

دوره 24، شماره 87 - شماره پیاپی 87
تیر 1402
صفحه 17-38

پایداری انواع ستون های قابل کاربرد در سایبان ها و توری خانه های کشاورزی

مراجع

مراجع

Anon. (2006). Entertainment Technology - Design, Manufacture and Use of Aluminum Trusses and Towers. American National Standard E1.2. Entertainment Services and Technology Association. New York, USA.

دوره 24، شماره 87 - شماره پیاپی 87تیر 1402صفحه 17-38

دوره 24، شماره 87 - شماره پیاپی 87
تیر 1402
صفحه 17-38