富德市屋顶安装光伏板荷载力安全检测方法及流程
屋面增设太阳能光伏承重检测鉴定报告的相关知识:
屋顶面积直接决定光伏发电项目的容量,是较基础的元素,屋面上是否存在附属物,如风楼、风机、附房、女儿墙等,设计时需要避开阴影影响。屋面朝向决定着光伏支架、组件、串列、汇流箱的布置原则,比如东西走向的屋面,背阴面的方阵是否需要设置倾角,组件串联时阴阳两面尽量避免互连,汇流箱及逆变器直流输入输入尽量为同一屋面朝向的阵列。屋面材质基本分为彩钢瓦、陶瓷瓦、钢混等,其中彩钢瓦分为直立锁边型、咬口型(角驰式,龙骨呈菱形)型、卡扣型(暗扣式)型、固定件连接(明钉式,梯形凸起)型。前两种需要*转接件,后两种需要打孔固定;陶瓷瓦屋面既可以使用*转接件,也可以不与屋面固定,利用自重和屋面坡度附着其上;钢混结构屋面一般需要制作支架基础,基础与屋面可以生根也可以不生根,关键考虑屋面防水、抗风载能力、屋面设计荷载等因素。屋面的设计使用寿命决定光伏电站的使用寿命。屋面荷载屋面荷载大体分为*荷载和可变荷载。*荷载也称恒荷载,指的是结构自重及灰尘荷载等,光伏电站安装在屋面后,需要运营25年,其自重归属于恒荷载,因此,在项目前期考察时,需要着重查看建筑设计说明中恒荷载的设计值,并落实除屋面自重外,是否额外增加其他荷载,如管道、吊置设备、屋面附属物等,并落实恒荷载是否有余量能够安装光伏电站。可变荷载是考虑极限状况下暂时施加于屋面的荷载,分为风荷载、雪荷载、地震荷载、活荷载等,是不可以占用的。特殊情况下,活荷载可以作为分担光伏电站荷载的选项,但不可以占用过多,需要具体分析。
钢结构铺设光伏发电站房屋结构安全性检测报告——计算过程:
(1)檩条验算
A区9栋、B区7栋单层门式刚架轻型房屋钢结构厂房的屋面檩条均采用冷弯薄壁C型钢檩条,截面尺寸为180mm×60mm×20mm×2.5mm,间距为1.5m。验算结果表明,在屋面增设分布式发电站,且增设荷载不大于0.35kN/m2时,原檩条截面强度无法满足上述荷载使用要求。
(2)吊车梁验算
起重量5t的A1~A3轻级软钩吊车荷载作用下,较大轮压产生的吊车竖向荷载为204kN,较小轮压产生的吊车竖向荷载为80kN,吊车横向水平荷载为10kN。验算结果表明,原吊车梁可满足上述吊车荷载的使用要求。
11.1.4 厂房基础核算
A01、A02、A09、B01、B02、B05厂房采用水泥搅拌桩进行地基处理,复合地基承载力特征值为150kPa。经计算,相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压力值均小于150kPa,满足承载力计算要求。
A03~A08、B03、B04、B06、B07厂房采用PHC管桩,单桩竖向承载力特征值为600kN。经计算,荷载效应标准组合竖向力作用下,基桩的平均竖向力均小于600kN,满足承载力计算要求。
11.2 双层门式刚架轻型房屋钢结构厂房承载力验算
11.2.1 计算参数
本次采用中国建筑科学研究院结构计算程序PKPM(V2.2版)系列软件STS门式刚架模块对单榀门式刚架进行验算分析,STS工具箱模块对檩条、抗风柱等构件进行承载力验算。经现场检测,D区双层门式刚架轻型房屋钢结构厂房屋面做法为:(1)0.5mm厚单层彩钢板;(2)50mm厚岩棉+铝箔+钢丝网;(3)镀锌冷弯薄壁C型钢檩条。楼面采用压型钢板YX-75-230-690-1.2,压型钢板上现浇混凝土强度等级为C25,上部钢筋为C10@200双向。
(1)验算荷载取值
恒载:3.0 kN/m2(楼面),0.3 kN/m2(屋面)
活载:3.0 kN/m2(楼面),0.5 kN/m2 + 0.35 kN/m2 = 0.85 kN/m2(屋面)
基本风压:0.55 kN/m2,地面粗糙度为B类
基本雪压:0.4 kN/m2
(2)地震信息
抗震设防类别为标准设防类(丙类),抗震设防烈度为7度(0.10g),设计地震分组为*三组,场地类别为IV类。
(3)材料强度
刚架的钢柱、钢梁及相应的加劲肋、端板采用Q345B级钢材,抗风柱及其余构件均采用Q235B级钢材。
11.2.2 门式刚架承载力验算
D01~D08为无吊车的双层门式刚架轻型房屋钢结构厂房,D01~D04单榀门式刚架为GJ1,D05~D08单榀门式刚架为GJ2。
(1)经检测,A区、B区、D区厂房部分构件锈蚀、损坏,其中A06、B06、D05厂房构件锈蚀严重,D02、D05、D06、D07和D08厂房一层处钢柱柱脚螺栓未进行二次灌浆。C区厂房少数梁柱粉刷层脱落,楼板局部出现渗水霉变。所有受检房屋结构构件无明显损坏,构件连接节点基本完好。
(2)检测结果显示,C01房屋较大倾斜率为1.57‰,C02房屋较大倾斜率为1.02‰,被测房屋各测点倾斜方向显示房屋整体倾斜无明显规律,全部测点倾斜率小于《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中规定的房屋整体倾斜4.0‰的限值(注:房屋倾斜率测量包含施工误差)。A区、B区和D区房屋相邻柱基的沉降差均小于《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中限值0.003l(注:沉降观测包含施工误差)。柱垂直度检测结果表明,A区、B区和D区房屋柱垂直度基本满足《工业建筑性鉴定标准》(GB50144-2008)的相关规定要求。
(3)采用中国建筑科学研究院结构计算程序PKPM(V2.2版)系列软件验算结果表明:在屋面增设分布式发电站,且增设荷载不大于0.35kN/m2时,A区、B区和D区门式刚架轻型房屋钢结构厂房的大部分刚架柱、刚架梁、屋面檩条、抗风柱均无法满足承载力计算要求;C区钢筋混凝土框架结构厂房的结构构件承载力均满足计算要求。
12.2 建议
(1)在屋面增设分布式发电站之前,应先对承载力不足的结构构件进行加固处理。
(2)在后续使用中,未经*机构检测鉴定,屋面新增活荷载不得大于0.35kN/m2。
(3)建议定期对房屋进行检查维护,发现异常情况及时检测鉴定。