輕鋼屋面加固的應用分析

嵇學培

摘 要：隨著國家對生態(tài)發(fā)展的重視，綠色能源的發(fā)展則成為了主流，相關的光伏發(fā)電項目變得越來越多，有點分布式光伏發(fā)電體系直接設置在已有的建筑的屋面，因此增加了原有建筑的屋面荷載，從而造成一定的屋面承載能力不足的現(xiàn)象，所有需要對其進行相應的加固。本文通過具體實例，對相關工程中的輕鋼屋面的加工進行相應的探討。

關鍵詞：商業(yè)建筑；景觀設計；設計理念

隨著綠色發(fā)展的訴求不斷提升，綠色可持續(xù)的發(fā)展能源的相關發(fā)展得到了更大的進步，目前來說，太陽能作為清潔能源，其相關技術得到了較快的發(fā)展。在現(xiàn)代的發(fā)展技術中，將太陽能與相關的建筑物進行相互組合，形成了新的綠色體系-分布式光伏發(fā)電。在較多的輕鋼屋面進行設計時，因為其結構性能問題，對其上部作用的荷載大小進行考慮時，通常所選用的設計荷載都比較小，所以在其上面再增加相應的太陽能電池板荷載，則會對整個的輕鋼屋面的承載能力造成損壞，從而影響到結構的整體穩(wěn)定性。因此需要對輕鋼屋面進行相應的維修和加固，才能夠進行光伏電板的相關施工[1]-[3]。

1輕鋼屋面加固的原則

在進行輕鋼屋面的加固過程中，整個的建筑仍然在進行其使用功能，所以在進行相關的加固工作時，采用的施工方法則不能夠?qū)ο嚓P建筑的正常使用產(chǎn)生影響。

需要進行加固的建筑物，在進行相關的加固施工之前就一直承受荷載作用，因此在進行加固中，如果選用了焊接的施工方法，其在焊接部位很有可能會出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，或是因為焊接導致該部位的發(fā)生加大的變形，從而降低了原有建筑的承載能力。因此在進行加固施工方法的選擇上，盡量避免選用焊接的方式。

在整個的加固過程中，均是在高空進行作業(yè)，施工作業(yè)環(huán)境較為危險，同時相應的施工作業(yè)面也較小，從而增加了施工的難度。因此在進行相關的加固方案的設計時，應該做到最大限度的減少相應的工作量，或是設計更加簡便的施工步驟。

2輕鋼屋面的加固設計

2.1屋面梁的加固設計

在對屋面的加固中，可以根據(jù)不同的跨度進行選擇適當?shù)姆椒ā?/p>

（1）在廠房跨度比較小，并且廠房內(nèi)沒有吊車設置時，如果說，在廠房內(nèi)相應的凈高能夠滿足相關要求，并且能夠做到不影響其使用功能時，則可以選用在相關梁柱的節(jié)點位置處，進行設置斜向支撐。

（2）如果廠房內(nèi)有吊車，但是跨度相對來說比較大的時候，此時進行加固設計時，則可以將原有的屋面梁設置成為相應的上弦桿，與此同時進行設置相應的下弦桿，以及相關的腹板，并由這些結構共同組成平面桁架，以此來達到加固的目的。采用這種方法，其最大的好處就是能夠最大限度的減少焊接量，從而有效的減少了焊接變形所帶來的不利影響。

（3）如果需要進行加固的廠房，其各部分條件不能滿足上面所描述的，那么就需要采用，進行T形鋼的焊接，同時進行原有結構中梁的截面高度進行擴大。這種方法所需要的焊接工作量較大，因此為了避免焊縫變形的影響，需要對相關的施工技術進行嚴格的把控。

2.2屋面檁條的設計

（1）對于單層壓型鋼板屋面的加固設計，則是通過對原來的屋面的特定位置進行相應的增加C形檁條的數(shù)量來達到加固目的的。在原有檁條的基礎上進行間隔的增加其數(shù)量，從而能夠替原有檁條進行分攤所作用的荷載；同時為了能夠保證增加后整個屋面仍然具有較好的整體性，所以需要進行相應的增設平面外支撐，一方面能夠最大程度的實現(xiàn)荷載的連續(xù)傳遞，另一方面也能夠在很大程度上減少新增設的檁條相應的計算長度。

（2）在對雙層壓型鋼板屋面進行一定的加固處理時，采用的加固方法主要是在屋面檁條之間，進行增加相應的橫向支撐梁，采用這種方法能夠?qū)ξ菝鎯?nèi)板進行一定程度上的保護。但是相對于前一種加固方式，這種方式的施工難度加大，在施工中要注意相關施工細節(jié)的操作。

2.3連接點的設計

在進行加固中，應該盡量的減少施工操作對相應的連接點的損傷，同時要減少相關焊接工作以及鉆孔工作等對屋面梁產(chǎn)生的一些有害影響。再就是對采用螺栓連接的構件，一定要選擇適當?shù)墓に嚕瑥亩拍軡M足相關的設計要求，最終得到相應的加固目的。同時要對相應的高強螺栓和特定的錨栓等進行相應的試驗檢測，保證其承載能力能夠滿足施工要求。

3輕鋼屋面加固案例分析

3.1項目概況

本項目為某30MW屋頂金太陽項目，一方面具有較高的投資效益，另一方面能夠就地解決當?shù)赜脩舻挠秒娨蟆?/p>

3.2項目加固應用

該項目由20多家企業(yè)屋頂組建而成，屋頂類型分為混凝土和鋼結構兩種形式，由于改變了屋面用途增加了荷載，故需要對屋面承載力鑒定。對于混凝土上人屋面為優(yōu)選屋頂，由于設計時，選用的活荷載值為2.0KN/m2，因此對于荷載來說，結構不會存在相關的安全隱患問題。對于輕鋼屋面，增加光伏組件板，所對應增加的荷載約為0.15KN/m2，該荷載值對于輕鋼屋面荷載來說，所占比重較大，故需要對其先進復核承載力，項目前期各個商務團隊搜集上千個屋頂信息，技術根據(jù)商務提供的信息現(xiàn)場實地排查，對于建筑使用年限大于10年的廠房且業(yè)務不愿意更換彩鋼瓦的廠房先放棄。

面對屋面荷載判斷問題需要大量的人力資源，理清思路后，組建了結構屋頂復核小組，根據(jù)屋面特點摸索出快捷的復核方法，由于項目地都處于蘇州，風載雪載等荷載取值相等，對于標準廠房，按照一定的柱距，進行編制相應的計算表格，分別對應出檁條截面最小值，這樣減少了工作時間。對于檁條復核通過的屋面復核主鋼架。由我們篩選過的屋面，需要尋找有現(xiàn)場鑒定資質(zhì)的廠家一同前往項目現(xiàn)場排查屋面情況，首先需要確認業(yè)主完全按照設計圖紙施工，后續(xù)使用過程中沒有增加圖紙以外的荷載。對于需要加固的屋頂根據(jù)荷載超限情況對現(xiàn)有屋面加固。常用的加固方案為簡支檁更改為連續(xù)檁，主鋼架采用增大截面設置拉索等方案提高承載力。

屋頂分布式項目小，工作繁瑣，結構前期對屋面承載的把控尤為重要，該工作不僅僅是純技術的復核還需要現(xiàn)場認真仔細的排查與業(yè)主方，原設計單位以及具有現(xiàn)場鑒定資質(zhì)的公司高效的溝通。結構專業(yè)前期屋面承載復核通過后方可有后續(xù)的設計。為不影響項目進度結構專業(yè)加班加點，高效解決屋面荷載承載復核，將項目風險降至最低。

4小結

近年來，隨著科技的不斷進步，太陽能電池的相關技術的創(chuàng)新性得到了大幅提高，大規(guī)模的分布式光伏發(fā)電項目也越來越多，這些新技術的應用也給生活帶來了更大的便利。在對原有建筑上添加光伏發(fā)電組件的情況，應該根據(jù)實際情況對相關建筑的實際承載能力進行驗算，如果不能滿足相關的要求，就需要對其進行一定的加固處理，尤其是在輕鋼屋面上進行設置的光伏發(fā)電項目，為了能夠使得光伏發(fā)電達到其預期的相關，則需要對輕鋼屋面的加固進行更加深入發(fā)研究。本文主要對輕鋼屋面的相關設計原則和設計內(nèi)容進行了闡述，并通過實例的應用，探討了輕鋼屋面加固的實際運用效果。

參考文獻：

[1]GB/T50344-2004建筑結構檢測技術標準[S].

[2]CECS77：96鋼結構加固技術規(guī)范[S].

[3]GB 50204-2002（2010版）混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].