钢结构厂房屋盖安置光伏发电站的加固设计

钢结构厂房屋盖安置光伏发电站的加固设计

陈科臣

中国电建集团重庆工程有限公司 重庆市 400060

摘要：当前阶段，我国社会经济飞速发展，社会建设速度也不断提升，为此，也是的厂房建设项目日渐增多，在一定程度上更好的为社会建设提供了帮助。其中，厂房建设的关键形式就是钢结构，社会各界广泛关注着它建设的综合效益。由于太阳能光伏发电具有一系列显著的优势特征，如可再生、高效、安全和清洁等等，为此，成为了全球各国广泛关注以及重点发展的全新产业，发电系统中的关键构建，太阳能电池组件即光伏垫板，需要被安放在最容易接收阳光的地方，且由于工业厂房屋顶有较大面积且十分平坦，所以十分适合安装。鉴于此，文章详细阐释了钢结构厂房房屋盖安置的光伏发电站的加固设计，旨在可以为同行提供有价值的参考和借鉴，进而更好的为行业的稳定繁荣发展助力。

关键词：钢结构厂房；屋盖；安置；光伏发电站；加固设计

前言：目前，太阳能光伏发电得到了广泛的应用，人们逐渐认可了其作用与便利性，因其具有可再生、高效、清洁、可持续等诸多优势，为此，已然成为了全球关注并倡导发展的新的朝阳性产业。太阳能电池的主要组件作为发电站系统的组件，通过将其放置在有利于接收阳光的位置来实现太阳能发电的目的。从最有利于电站布置的位置来看，工业厂房的屋顶是最有利的，由于该区域宽阔平坦，最适合放置太阳能光伏电站。

1光伏发电站在钢结构厂房中的应用

钢结构厂房独特性是房屋盖盖面平坦、宽阔且可利用，结合光伏发电站安装加固需求，钢结构的具体因素是可以为其提供更加合理、规范的场所，并通过有效的加固设计技术进行有效的安置，建筑结构加固应考虑可行及不利因素，充分发挥安置作用，实现对光伏电站的安装。在这方面，需要考虑厂房面积情况和场地范围，掌握一些影响因素，准确计算屋顶纵横比，明确计算待安装钢结构的钢梁面积，通过精确计算，光伏电站可以成功安装。

在屋面原设计的基础上，还应考虑恒载的标准范围值，并详细考虑屋面增加光伏板的规格，包括安装支架和连接件的结构重量，在此过程中要保证标准数值一定得达标，所以，在屋顶上安装光伏发电站后，需要提高其标准值范围。施工单位在加固屋面、布置光电板时，有一定的要求，如，施工是被及材料不能集中放一起，应审核校对施工荷载标准，若有抄表情况出现，则应使用加固的防范举措，最终充分确保施工过程及结构的安全性。

2钢结构厂房屋盖光伏发电站的加固设计

2.1桩基与承台的加固设计

根据PKPM验算软件的输出结果，在加固设计桩基和承台时，应严格按照设计优化方案维修加固桩基础，以提高其承载力。为了提高屋面光伏电站的加固设计效果，夯实地基，通过植筋加固现有的桩承台，拆除桩基周围的混凝土结构后，更好的进行新增钢筋的焊接施工，进而实现桩承台加厚的设计目的，进而有效扩展承台截面，更好的促进光伏发电站加固方案设计。

2.2钢梁的加固设计

在钢结构厂房中，一个关键的构成要素就是钢梁，屋盖安置光伏发电站时，需要保证钢梁加固不会对厂房现有的生产产生影响，同时将室内焊接施工以及搭建脚手架的概率降低。所以，施工单位需要对钢梁加固优化设计科学方案进行积极探索，如，采用体外预应力加固法进行钢梁加固设计，突出了钢筋施工设计的应用价值，如不停产、不卸载、变形小、内力和应力峰值迅速消除等，在对钢索高强特性基础进行有效应用的同时，实现加固成本的降低，以此提升加固设计的综合成效。

2.3加固节点的优化设计

第一，屋面节点加固设计优化。顺着屋面钢梁以1.5m为标准，设置钢支座，夹具与钢支座的既有钢梁以钢板胶和形式进行有效连接，使用焊接的方式在屋面焊劳支座，通过密封胶会被支座穿过的位置将防水做好，然后铺设防水金属板，如铝合金板，沿钢梁方向做两层防水，以“Ω”的形式覆盖钢管，以提高第二层防水的综合效果，以“5”形夹具顺着钢管实施对称夹持，完成安装之后加设光伏电板支架。

第二，撑杆端节点的加固优化设计。钢结构厂房既有钢梁和支撑上端铰接。为了将其承载力均匀地传递到钢梁的翼缘上，可以加劲钢管，结构使用M12螺栓锁紧，也可使用钢板胶加固，以防止结构加固设计由于焊接作业而产生相应偏差，从而使钢结构厂房屋盖安装发电站加固成效降低。

三，梁端节点的加固优化设计。钢梁端部安装钢索锚固装置，想要有效的加固结构内连接组件，可采用四组M30摩擦型高强螺栓加固结构，从而将室内高空焊接工艺发生概率降低，以此提升钢结构厂房屋盖安装光伏发电站施工作业的科学性，在强化加固施工便捷性的同时，从而实现加固设计的有效和安全。

2.4钢结构的加固

2.4.1从加固方案分析可行性

1）采用连跨加固方式。这是延长双排钢缆通过多跨钢梁下端连续将钢缆两端伸出墙外的方式。通过墙外新增混凝土结构，钢索张拉形成张拉结构，进而形成张拉结构构成，以柱状方式向上支撑钢索，使钢索上方的特定钢支撑对钢梁施加支撑力，此种方式可让厂房屋面上新增的光伏电站的设备负荷可以通过张紧结构有效地传递到基础水平。

2）使用单跨加固的方式。和不同于连跨加固，这为使用双排的钢索来加固钢梁，由单跨钢梁两款口处通过锚具装置以锚固的方式开展张拉，最后让钢梁成为张梁。会将双向撑杆设置在每跨钢梁下面，进而将钢梁的承受力进行提升，通过有效的传递方式，延伸屋面新增光伏发电站设备的荷载。

3）论证与选择加固方案。依据上面的二类方案，组织专家对其开展有效论证，通过论证可知，二类方案均有可行性。方案一有新颖的特色，然而，具体施工中对技术含量有较高的要求。方案而，有较为显著的传力路径，施工简单，为此，业主通常会为了便于施工而选择方案二，相比之下，方案一较为复杂。

2.4.2加固设计中的节点考虑

1）梁端的节点加固设计。安装钢梁端部的钢索时，使用锚固装置连接相应组件，关键是考虑摩擦型和螺栓连接部件的连接高度，这样可以消除室内高空焊接等影响现场生产的作业，更方便加固施工。

2）撑杆端部的节点加固设计。将撑杆上端和现有钢梁进行适当的铰接，加强钢管轴截面压力传导的均匀性，有效连接上下的边缘，撑杆组件与钢梁之间的连接在钢板胶和螺栓之间紧密锁定，以便可以取消焊接操作，在钢梁支撑的端口下方设置相应的压力调节装置，以便微调钢索的张力。

3）屋面部分节点加固设计。经过对钢梁布设成钢支座的方式，屋面显示后，钢支架可通过和钢梁间应用钢板胶与锁紧夹具连接。光伏发电支架沿钢梁方向防水，从第一层密封胶到铺设防水金属板形成第二道防水层，最后顺着钢管夹持，然后对相应支架进行安装，进而实现节点得以有效加固的目的。

结束语：

总体而言，在中国可持续发展战略的影响下，清洁能源已成为中国建设、发展和生活的一种新能源形式。太阳能作为一种可再生能源，可以以光伏电站的形式为厂房提供电力。想要让我国钢结构厂房屋盖安装的光伏发电站更科学的得以设计，施工设计者需要进一步优化不同厂房的结构，在有效落实光伏电站安装设计目标的基础上，提高光伏电站屋顶安装加固的综合能力，达到促进我国电站建设良性发展的目的。

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