IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Развитию агропромышленного комплекса (АПК) России уделяется большое внимание. Строительство данного комплекса включает в себя множество отраслей, но ядром АПК выступает сельское хозяйство. Круглогодичное выращивание овощей, фруктов, цветов и других растений является актуальной задачей в наше время. Учитывая то, что выращивать культуры в климатических условиях многих районов России в открытом грунте практически не возможно, встает вопрос о строительстве тепличных производств. Так как большинство имеющихся теплиц сохранились с советских времен, а технология выращивания продукции уже устарела, создание крупных комплексов по выращиванию зеленой продукции решит эту проблему. Анализируя состояние АПК, строительство тепличных и оранжерейных производств имеет огромный потенциал.

Не менее важным является и вопрос об импортозамещении. Для того чтобы сократить ввоз овощной и цветочной продукции из-за рубежа, необходимо поддерживать и увеличивать строительство тепличных хозяйств на территории нашей страны. Поэтому, проектирование теплично-оранжерейного комплекса в Нижегородской области является актуальной задачей, и стало темой нашей бакалаврской работы (рис.1).

Рис. 1. Фасады теплично-оранжерейного комплекса

На мой взгляд, современный теплично-оранжерейный комплекс должен быть высокомеханизированным и автоматизированным, выполнять функции выращивания, сбора, сортировки и хранения собранной продукции.

Важным является и практичность проектируемых конструкций. В своей работе я рассмотрела 2 варианта нестандартных для теплиц и оранжерей стальных покрытий комплекса: арочное и сводчатое, и сравнила варианты покрытия с точки зрения металлоемкости.

Основной целью исследования является рассмотрение новых конструктивных форм теплиц и оранжерей (альтернативных существующим) и определение более экономичного и рационального решения покрытия для них.

Анализ существующих теплиц позволил сделать вывод, что привычными для тепличных хозяйств являются арочные формы. Это обусловлено потребностью в равномерном естественном освещении и устойчивостью конструкции к погодным условиям. Кроме арочных конструкции теплиц могут быть блочными и ангарными. В них каркас состоит из колонн (стоек), ригелей и ферм. В первом случае фермы устанавливают на расстоянии 6 метров друг от друга, во втором – в 3 метрах.

Таким образом, арочное очертание конструкции наиболее рационально по форме покрытия.

Теплично-оранжерейный комплекс спроектирован в одном здании и имеет прямоугольную форму в плане размерами 253,8 х 40,0 м (рис.2).

Рис. 2. Из схемы планировочной организации земельного участка

Комплекс предлагается использовать как объект круглогодичного действия, поэтому помещения, в которых проложены инженерные коммуникации – отапливаемые.

В состав теплично-оранжерейного комплекса входят тепличный и оранжерейный блоки и связывающая их ротонда.

Оранжерейный блок запроектирован для выращивания роз. Он представляет собой выпуклую цилиндрическую стеклянную поверхность (свод), образованную линейными взаимно пересекающимися под углом 90° стальными стержнями.

Несущей конструкцией оранжерейного блока является пространственно-стержневая система в виде сводчатой конструкции с ромбической решеткой. Остекление комплекса в данном случае крепится непосредственно к сетке конструкции.

Рис. 3. Конечно-элементная модель покрытия оранжерейного блока

Тепличный блок подразумевает выращивание огурцов, помидоры, салата, редиса, лука на зелень, укропа и другое. Он представляет собой полукруглую стеклянную конструкцию с размещением арок пролетом 40,0 м по всей длине с шагом 6 м.

Покрытие в виде одинарного стекла толщиной 4 мм монтируется по прогонам, закрепленным по аркам с шагом 3 м.

Рис. 4. Конечно-элементная модель покрытия тепличного блока

Ротонда предназначена для выращивания высоких деревьев и представляет собой круглую в плане постройку, увеченную куполом.

Таким образом, нестандартное объемно-планировочное решение здания представляет собой новизну в современном проектировании агропромышленных комплексов.

В весе арочной конструкции учитывается вес самих отправочных марок арки, связей здания и вес узловых соединений.

Вес сводчатой конструкции складывается из веса элементов решетки и узловых соединений.

Результаты вычислений по расходу стали на 1 м² площади здания занесены в таблицу 1.

Таблица 1 – Определение расхода стали

	Вес элементов конструкции, кг	Вес элементов узловых соединений, кг	Общий вес, кг	Площадь, м2	Расход стали (на 1 м2)
Арочное покрытие	180381,3	1339,5	181720,8	5076	35,8
Сводчатое покрытие	100257	11828,6	112085,6	5076	22,1

Вывод по таблице: на основании сравнительного анализа по расходу стали на 1 м² площади здания выявлено преимущество сводчатого покрытия, представленного в оранжерейном блоке комплекса.

В заключение данной статьи можно сделать следующие выводы. Развитие АПК имеет большие перспективы. Модернизацию овощеводства и растениеводства следует осуществлять по трем направлениям:

• технологическое переоснащение отрасли на основе энергоресурсосбережений;

• внедрение прогрессивных агротехнологий;

• разработка новых экономичных конструктивных форм теплиц.

Список использованных источников

1. СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*.

2. СП 107.13330.2012 Теплицы и парники. М.: Минрегион России, 2011.

3. РД-АПК 1.10.09.01-14 Методические рекомендации по технологическому проектированию теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады - М. Минрегион России, 2014.-36с.

4. Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. Е.И. Беленя, В.А. Балдин, ГС. Ведеников и др.; Под общ. ред. Е.И. Беленя.. 6-е изд., перераб. и доп. .М.: Стройиздат, 1985. 560 с.

5. Металлические конструкции: Справочник проектировщика.Т.1: Общая часть / Под общ. ред. В. В. Кузнецова / ЦНИИ Проекгстальконструкция им. Н. П. Мельникова.. М.: Изд-во АСВ, 1998. 576 с: ил. ISBN 5-87829-057-Х.

6. Металлические конструкции: Учеб. пособие для строит, вузов. Т1: Элементы стальных конструкций / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филлипов и др.; Под ред. В.В. Горева. М: Высш. шк., 1997..527 с: ил. ISBN 5-06-003443-7 (т.1).

Код для цитирования: Скопировать