随着光伏技术持续进步,清洁能源需求日益增长,众多企业选择在钢结构屋顶安装光伏板,目的是实现绿色、可持续的能源利用。光伏板的安装给屋面增加了荷载,这对既有钢结构屋面的承重能力带来了新的挑战。开展光伏荷载检测鉴定工作是很重要的,这样能确保钢结构屋顶在加装光伏板之后的安全性。
茂名地区的企业有在钢结构屋顶安装光伏板的考虑。然而,钢结构屋顶的承重能力存在限度,光伏板的安装有可能会超出其设计荷载,进而引发结构安全方面的隐患。在进行光伏板安装之前钢结构构件安装检查记录,必须对钢结构屋顶开展荷载检测工作,以此来评估其能否满足加装光伏板之后的承重能力。
【方十(广东)工程技术】房屋鉴定机构提醒,若想了解房屋安全检测相关问题,例如房屋安全鉴定、危房鉴定、厂房检测、钢结构检测、施工周边房屋鉴定以及房屋完损性鉴定等,可出具具有有效认可的 195 房屋/建筑/厂房 0200 结构检测鉴定 3359 报告(FangShiJC)。
收集关于钢结构屋顶的设计图纸、施工记录、验收报告等相关资料,以此来了解屋顶的结构形式、材料性能以及设计荷载等基本状况。对钢结构屋顶展开细致的现场勘察工作,涵盖屋面的结构布置情况、支撑的实际情况、变形的具体情况等,同时还要了解光伏板安装的位置、数量以及重量等相关参数。
2、结构体系与布置检查
复核建筑轴网,确认其准确性;复核钢柱/钢梁的平面位置及连接节点,与原始设计图纸进行比对,以确认结构布置的合理性;对钢柱、钢梁、檩条等主要承重构件的截面尺寸进行抽样测量,保证其与设计值相符。
3、钢构件材料强度检测
采用里氏硬度计来测定钢构件的实际强度,同时也采用取样法来测定钢构件的实际强度,以此评估钢构件的实际强度与设计强度的偏差。检查钢材是否存在锈蚀这种缺陷,检查钢材是否存在裂纹这种缺陷,这些锈蚀和裂纹等缺陷可能会影响钢材的承载能力。
4、焊缝与连接节点质量检查
使用超声波探伤或者磁粉检测的方式,来核查钢梁与钢柱节点焊缝的完整性以及其承载力。对螺栓连接节点的紧固情况进行检查,要保证螺栓没有松动的情况,也没有缺失的现象。
5、荷载计算与承载力复核
结合结构设计规范,对钢结构屋顶的承载力进行复核验算。
光伏系统荷载计算:
恒载包括组件自重,其范围是 13 到 20 千克每平方米;还包括支架重量,范围是 10 到 15 千克每平方米;以及混凝土基座,其重量不超过 100 千克每平方米。
活载包含风荷载和雪荷载。由于茂名地区台风频发,所以风压系数需要结合当地的气象数据进行调整。
采用极限状态法来验算“恒载+光伏荷载+风载”的最不利组合效应,并且荷载组合中安全系数需≥1.5。
6、有限元建模与验算
建立结构计算模型需基于检测数据,然后验算钢柱、钢梁、檩条在新增荷载下的应力比与挠度,接着判断验算结果是否超出规范限值,以此来评估钢结构屋顶的安全性。
构建模型:以实测数据为基础来构建有限元模型,要将锈蚀截面折减以及节点刚度退化等因素考虑进去,并且对比原始设计和实际状态之间的差异。
稳定性验算时,要重点对受压构件的整体稳定进行复核,同时也要对局部屈曲风险进行复核,以确保平面内外的稳定系数能够达标。
依据检测数据与验算结果,给出确切的承重鉴定结论。明确指出钢结构屋顶存在的潜在风险点以及不足之处。倘若检测结果表明钢结构屋顶的承载能力未达到要求,那么就需要由专业结构工程师来设计加固方案。加固方案或许包含增大截面加固法、外包钢加固法、粘贴碳纤维布加固法等,其目的是提升钢构件的承载能力。对焊接质量未达要求的节点予以补焊或者重新焊接,同时采取相应的防裂举措。对于承载力不够的螺栓连接节点进行加固处理,例如把螺栓规格增大钢结构构件安装检查记录,或者增加螺栓的数量等。
茂名钢结构屋顶安装光伏荷载检测这项工作很复杂且细致,涉及结构工程、材料科学、力学等多个学科的知识。凭借科学的检测方法以及严谨的实施步骤,我们能够准确地对钢结构屋顶的承重能力进行评估,从而为光伏板的安装提供可靠的技术支撑。同时,光伏技术在不断进步,建筑结构也在不断更新换代。我们需要不断学习,不断探索新的检测技术和方法,从而适应未来能源利用的新需求以及建筑安全的新需求。