温室推拉门组合式门边柱设计方法
2021-04-27
承建温室工程的过程中经常会遇到要求加大推拉门尺寸的情况,以方便一些大型车辆的出入,而且要求用铝合金推拉门。例如有温室案例要求推拉门尺寸为宽× 高=4 m×3.2 m,每扇门如图1。为保证推拉门能够承受10 级风(W0=0.40 kPa),首先需要考虑是否有专用门边柱铝型材。在未找到合适专用门边柱铝型材的情况下,不得不采用普通铝合金矩形管来代替。青岛蓝天温室有限公司选择尺寸为120 mm×60 mm×1.2 mm 的6063-T5 铝合金型材,然后在铝管内插入镀锌板折成的槽钢(图2),用一种组合结构的门边柱来解决此问题,其横截面如图3。
该组合结构门边柱需通过计算来明确镀锌板槽钢的截面尺寸。冷弯槽钢用镀锌板(Q235)制作,其屈服点σs=215 MPa。设风荷载垂直作用在每扇门上,最终由各门扇的两个边柱承载。每扇门在上下导轨间靠滑轮左右移动,每个门边柱受力情况视为一简支梁(图4),受力弯矩见图5。
假设风荷载垂直作用在门上,且风荷载为均布荷载,按照GB/T51183-2016《农业温室结构荷载规范》基本风压W0=0.40 kN/m2,则有:

图1 推拉门/mm

图2 冷弯槽钢/mm

图3 门边柱截面/mm

图4 门边柱受力图/mm

图5 门边柱受力弯矩图/mm

式中:Wk—风荷载标准值,kN/m2;
W0—基本风压,kN/m2,W0=0.40 kN/m2;
μs—局部风压体型系数,μs=1.2。
μz—风压高度变化系数,μz=1
βgz—阵风系数,βgz=1.7
代入得:

每扇门受风荷载:

式中:A—单扇门面积,m2,A=3.2×2=6.4 m2。
代入得:

单个门边柱受的均布荷载:

式中:L—门边柱上下支点间距离,m,L=3.2 m。
代入得:

所有符合此数值地区均可使用此设计,假设组合式门边柱在风荷载作用下,其铝合金矩形管与镀锌板槽钢是同时起作用的,即它们所产生的挠度是相等的:……p>
