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

در باغبانی برای کنترل تنش های زیستی و غیرزیستی در محیطی حفاظت ‌شده، استفاده از سایبان ها و توری خانه ها می توانند راه‌ حلی مقرون ‌به صرفه باشند. برخلاف گلخانه، سایبان برای بارهای غیرسنگین طراحی شده است. علاوه بر این، روش اعمال بارها به عنوان نکته ای کلیدی در طراحی سازه باید مد نظر قرار گیرد. بنابراین، طراحی ستون ها با توجه به ممان های ناشی از بار باد، موضوعی بحث برانگیز است. این ممان های خمشی و پیچشی در ستون ها به دلیل نبود تعادل بار باد روی مش ایجاد می شوند. سطح مقطع ستون های به کار رفته در سازۀ سایبان، تاثیر مستقیمی بر مقاومت آن در بارهای مختلف دارد. از این رو، در این تحقیق تحلیل تنش ستون ها با مقطع مستطیلی (قوطی)، ناودان وu  (سینوسی) برای مقایسه در نظر گرفته شده است. برای تمامی تحلیل ها از نرم افزارsolidworks  استفاده شده است. تحلیل تنش برای مقاطع ستون های مذکور که به صورت دوتایی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند نیز انجام شد. نتایج تحلیل تنش تک ستون ها نشان داد در بارگذاری از مقابل، ستون با مقطعu  سینوسی، نسبت به ستون های 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 زاویه ای بسیار کمتری نسبت به ستون های سینوسیu  شکل و ناودان در آن مشاهده شد. به طورکلی می توان نتیجه گرفت که در تک ستون های 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 ستون های 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 می تواند با موفقیت به عنوان ستون سازه های سایبان و توری خانه، به ویژه برای مناطقی انتخاب شود که بادهای شدید دارند.

the stability of various types of columns that can be used in agricultural shade/net houses

in horticulture, to control biotic and abiotic stresses in a protected environment, the use of shade/net house or anti hail-net house can be a cost-effective solution. unlike a greenhouse, a shade/net house is designed for non-extreme loads. in addition, the method of applying loads as a key point should be considered in the design of the structure. therefore, the design of columns is a controversial issue considering the moments caused by wind load. these bending and twisting moments in the columns are created due to the imbalance of the wind load on the mesh. the columns cross-section used in shade/net structures have a direct effect on its strength, under different loads. hence, stress analysis of columns with rectangular cross-section, c and u (sine) channels are considered for comparison. all these analyses were calculated and performed by solidworks software. this stress analysis was also performed for the mentioned columns sections that were placed next to each other in a double form. the results of the stress analysis of single columns showed that in front loading, the column with sinusoidal u section had more strength than that the columns with two other sections. it also had less deflection. in lateral loading, less stress was calculated for the sinusoidal u section. in terms of torsional load, the column with a rectangular cross-section performed better and had a much smaller angular deviation than the sinusoidal u-shaped and c-channel columns. in general, it can be concluded that in the mentioned single columns, the performance of the u-shaped section is more acceptable. the results of the loading and analysis of three types of double columns showed that the strength of the sinusoidal profile with a u-shaped cross-section was higher than that of rectangular tube and c channel. also, the deflection created was less than that the other two types of columns. in lateral loading, the stress analysis showed that the sinusoidal u-section column had more strength and also had less deflection. in torsional loading, the double rectangular tube column had more strength and less deflection than that the other two sections. finally, based on the stress analysis results, it was clarified that the double sinusoidal u-cross-section had more strength and successfully could be chosen in shade/net house infrastructures.