پازن رشد؛ آمیزهای از تخصص و تحقیق در سازه های گلخانه ای
پازن رشد ایران با تکیه بر تخصص و تحقیق در سازه های گلخانه ای، به بررسی علمی و مهندسی انواع سازه گلخانه، تحلیل استحکام، مدل سازی و روش های طراحی و اجرای اصولی گلخانه می پردازد.
امروزه کشاورزی مدرن بر پایه اصول مهندسی و تازهترین روشهای روز بنا شده است. یکی از نمودهای این رویکرد، گلخانهها هستند که با توجه به عوامل طبیعی گوناگون از جمله بحران آب، آلودگی هوا و خاک، استفاده بهینه از نور و دیگر مؤلفههای مؤثر در بهرهوری محصولات کشاورزی، ضرورت استفاده از گلخانه و تولید محصولات گلخانهای را بیش از پیش آشکار میکنند.
یکی از ارکان اصلی گلخانه، سازههای گلخانهای است؛ حوزهای که مهندسی سازه در آن پیشرفتهای شگرفی پدید آورده است. این سازهها باید با توجه به استحکام هندسی، مقاومت و استانداردهای جهانی، محیطی مناسب برای رشد گیاهان و تولید محصولات گوناگون کشاورزی فراهم آورند.
مدلهای مختلف گلخانه، هر یک بیانگر رشد فزاینده مهندسی در این عرصهاند؛ رشدی که میتواند با افزایش بهرهوری و بهرهگیری از تازهترین دستاوردهای روز دنیا، محصولی با بهترین کیفیت تولید کند و در نهایت درآمد بیشتری برای کشاورز به همراه داشته باشد.
مرکز مطالعات و تحقیقات گلخانهسازان پازن رشد ایران، پرچمدار این پیشرفت در عرصه گلخانهسازی است. در این گزارش، بهصورت مبسوط به مسائل علمی و تحقیقاتی سازههای گلخانهای از زبان این شرکت میپردازیم و توجه شما را به این موضوع جلب میکنیم.
تحلیل مهندسی سازههای گلخانهای
ساخت مدلهای شبیهسازی سازه با استفاده از ماکارونی، چوب کبریت یا خلال دندان، یکی از بهترین روشها برای درک مفاهیم مهندسی سازه، توزیع نیرو و استحکام هندسی است. این روش در دانشگاههای مهندسی عمران برای آموزش مبحث «تحلیل سازه» بسیار رایج است.
برای آنکه بتوانید یک مدل گلخانهای با شبکه ماکارونی بسازید که هم به واقعیت نزدیک باشد و هم از نظر مهندسی استحکام داشته باشد و از بروز هرگونه خطا جلوگیری شود، توجه به مطالب زیر ضروری است:
۱. انتخاب هندسه اصلی؛ کلید موفقیت
در سازه، شکل هندسی با توجه به موقعیت اجرای پروژه، نقش تعیینکنندهای در میزان استحکام دارد.
قانون طلایی:
مثلثسازی (Triangulation)
مستطیلها و مربعها معمولاً تحت فشار خیلی زود تغییر شکل میدهند و واژگون میشوند، اما مثلث شکلی هندسی است که در برابر فشارهای جانبی تغییر شکل نمیدهد.
در گلخانه:
اگر میخواهید اسکلت گلخانه را بسازید، نباید فقط از چهارضلعیها استفاده کنید. باید میان ستونها و تیرها، با استفاده از اعضای مورب، مثلث ایجاد کنید تا سازه در برابر وزن، بارها و باد، یعنی نیروهای جانبی، مقاوم باشد. بهویژه در سازههای گلخانههای کروی، تنها اشکال مثلثی پاسخگو خواهند بود.
۲. انواع مدلهای گلخانهای برای شبیهسازی
الف) مدل گلخانه تونلی (Hoop House)؛ سادهترین مدل
این مدل شبیه گلخانههای پلاستیکی است که سقف آنها قوسدار است. در این نوع سازه، ستونها به شکل معمول وجود ندارند و تمام نیرو روی قوسها تقسیم و به پایهها منتقل میشود.
روش ساخت:
ماکارونیها را با دقت کمی خم کنید، زیرا زود میشکنند، و آنها را بهصورت نیمدایره روی زمین قرار دهید.
نکته مهندسی:
قوس باعث میشود فشار از روی سقف به سمت پایین و کنارهها توزیع شود، اما برای جلوگیری از فروپاشی، باید این قوسها را با «تیرهای عرضی» (Purlins) که از ماکارونیهای مستقیم ساخته شدهاند، به یکدیگر متصل کنید.
ب) مدل گلخانه قوسی یا گنبدی (Geodesic Dome)؛ پیشرفتهترین و مقاومترین مدل
اگر میخواهید سازهای چشمگیر و بسیار مستحکم بسازید، این مدل انتخاب مناسبی است.
روش ساخت:
این مدل از ترکیب تعداد زیادی مثلث تشکیل شده است که در قالب یک کره یا نیمکره در کنار هم قرار میگیرند.
نکته مهندسی:
در این مدل، فشار بهجای آنکه روی یک نقطه متمرکز شود، بهصورت یکنواخت در سراسر سطح سازه توزیع میشود. به همین دلیل، این مدل در برابر لرزش و فشار بسیار مقاوم است.
ج) مدل گلخانه کلاسیک (Gable Roof)؛ مدل سقف شیبدار
روش ساخت:
در این روش، دو دیوار مستطیلی ساخته میشود. این کار با نصب دو ستون، قوطی، یک حمال و معمولاً ناودان انجام میشود و سپس با اتصال آنها به یک مشبک مثلثی در بالای سازه، سقف شیبدار شکل میگیرد.
نکته مهندسی:
حتماً از «مهاربندها» (Bracing) استفاده کنید؛ یعنی درون هر چهارضلعی، یک عضو مورب قرار دهید تا مستطیل به دو مثلث تبدیل شود.
۳. مواد مورد نیاز و روش اتصال؛ نقطه ضعف اصلی
در شبیهسازی شبکه ماکارونی، سازه معمولاً نه به دلیل خود ماکارونی، بلکه به سبب ضعف در اتصالات دچار شکست میشود.
اتصال با Glue Gun:
این روش سریع است، اما گاهی در اثر فشار، ممکن است لایه سطحی ماکارونی جدا شود. با این حال، در بسیاری از موارد، نحوه توزیع نیرو بهگونهای است که ضریب استحکام چندین برابر افزایش مییابد.
اتصال با Super Glue:
این نوع اتصال بسیار محکم است، اما کار کردن با آن دشوارتر است. این روش به شما امکان میدهد مشاهده کنید که نیروها و قطعات چگونه از یک گره به گره دیگر، یعنی از محل اتصالات و مفصلها، منتقل میشوند.
۴. مراحل طراحی طرحهای پیشنهادی
طراحی روی کاغذ:
ابتدا طرح خود را روی کاغذ ترسیم کنید و تمام محاسبات و مدلسازیها را انجام دهید. هرجا که چهارضلعی دیدید، یک خط مورب برای مثلثسازی اضافه کنید.
ساخت زیرساخت:
ابتدا ستونهای اصلی را بسازید.
ایجاد اتصال عرضی:
سپس ستونها را با تیرهای افقی به یکدیگر متصل کنید.
افزودن مثلثهای تقویتکننده:
این مرحله همان بخشی است که سازه شما را از یک «سازه لرزان» به یک «الگوی مهندسی» قابل اعتماد و اتکا تبدیل میکند.
واحد مطالعات و تحقیقات گلخانهسازان پازن رشد ایران
