木塑与钢材复合温室骨架设计及力学性能试验

• 作者: 倪欣宇 张勇 邹志荣 鲍恩财
• 来源期刊: 北方园艺
• 学科: 农学
• 关键词: 木塑 钢材 复合骨架 抗弯性能 温室 荷载
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 设施园艺
• 页码范围: 55-62
• 页数: 8页
• 分类号: S625.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11937/bfyy.20192635

摘要

木塑复合材料是近几年发展较快的一种新型材料,具有易加工、密度高、硬度强的特点.为探究木塑在温室建筑上的应用,设计了一种适合温室使用的木塑与钢材复合骨架,并进行力学性能试验.该试验以木塑和钢材为试材,采用拉伸、压缩、人工气候老化及复合骨架应用于温室的方法,研究了其抗拉、抗压强度及其在温室中应用情况,以期能够开发一种在性能和价格上与钢骨架结构材料相媲美的新材料.结果 表明:在低温、室温和高温条件下,木塑的抗拉强度分别为28.391、24.954、15.000 MPa,木塑的抗压强度分别为63.633、42.438、32.547MPa,木塑的抗拉强度和抗压强度均与环境温度呈负相关关系.木塑在经过250 h的人工气候老化后的抗弯强度为37.040 MPa,比未进行老化处理下降了22.083％.将木塑与钢材结合制作成不同形式的复合骨架,与普通木塑骨架对比,在室温下测试发现复合骨架比普通木塑骨架抗弯性能显著提高,其延展性提高约3倍,其中钢材添加在下缘的复合骨架的抗弯性能显著较钢材在上缘的复合骨架优越;带卡簧卡槽复合骨架的最大抗弯屈服力为19.112 kN,较钢材在下缘的复合骨架提高S8.74％,达到了温室骨架的承载力要求.通过供试带卡簧卡槽复合骨架温室的荷载试验得出,跨度8.0m、顶高3.3m的拱形屋面温室,其骨架间距为1.2m时,供试温室承受荷载为0.436 kN ·m-2;当骨架间距为1.0m时,其承受荷载为0.527 kN ·m-2.与传统钢骨架温室对比,复合骨架温室的建筑成本减少了10.4元·m-2.该复合骨架可以同时发挥木塑的环保、价廉、可塑性优势和钢材的优良力学性能,为温室建筑的轻简化、装配化提供了有益参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邹志荣	西北农林科技大学园艺学院	315	5275	37.0	51.0
2	张勇	西北农林科技大学园艺学院	124	1082	17.0	28.0
3	鲍恩财	西北农林科技大学园艺学院	11	75	6.0	8.0
4	倪欣宇	西北农林科技大学园艺学院	2	1	1.0	1.0