河南(各区)太阳能光伏屋顶荷载受力正常承受范围
屋面光伏荷载按其随时间变异的特点,可分为持续性与临时性,其中持续性荷载主要包括光伏组件荷载、支架、混凝土墩等。屋面光伏临时性活荷载主要包括人员荷载。按照屋面光伏不同的安装工艺分别计算持续性活荷载,并根据荷载规范将局部荷载转化为均布荷载。本文施工人员临时性活荷载,参照论文《建筑施工期活荷载统计分析及荷载效应影响面分析》采用房间面积平均荷载来代替等效均布荷载。
一、河南(各区)太阳能光伏屋顶荷载,屋顶光伏承重检测鉴定现场检测内容:
1.几何量检测
裂缝的检测包括裂缝出现的部位(分布)、裂缝的走向、裂缝的长度和宽度。观察裂缝的分布和走向,可绘制裂缝分布图。裂缝宽度的检测主要用10倍~20倍读数放大镜、裂缝对比卡及塞尺等工具。裂缝长度可用钢尺测量,裂缝深度可用较薄的钢片插入裂缝,粗略地测量,也可沿裂缝方向取芯或超声仪检测。判断裂缝是否发展可用粘贴石膏法,将厚10mm左右,宽约50mm~80mm的石膏饼牢固地粘贴在裂缝处,观察石膏是否裂开;也可以在裂缝的两侧粘贴几对手持式应变仪的头子,用手持式应变仪量测变形是否发展。
2.结构变形检测
测量结构或构件变形常用仪器有水准仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线等常规仪器以及激光测位移计、红外线测距仪、全站仪等。结构变形有许多类型,如梁、屋架的挠度,屋架倾斜,柱子侧移等需要根据测试对象采用不同的方法和仪器。测量小跨度的梁、屋架挠度时,可用拉铁丝的简单方法,也可选取基准点用水准仪测量。屋架的倾斜变位测量,一般在屋架中部拉杆处,从上弦固定吊锤到下弦处,量测其倾斜值,并记录倾斜方向。
3.结构材料性能检测
对钢材性能检测主要是指裂纹、孔洞、夹渣等。对焊缝主要是指夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透以及焊脚尺寸不足等对铆钉或螺栓主要是指漏铆、漏检、错位、错排及掉头。检测方法主要是外观检查、x射线、超声波探伤、磁粉探伤方法和渗透探伤方法检查。超声法用于金属材料的探测要求频率高,功率不必太大,这样测试灵敏度高,测试精度好。超声波探伤通常采用纵波探伤和横波探伤(主要用于焊缝探伤)两种方法。超声波对钢结构检测,要求测点平整光滑。
4.钢结构的缺陷
由于人为或自然原因,致使建筑物出现影响正常使用以及承载力、耐久性、整体稳定性等不足的问题。缺陷表现为具有影响正常使用以及承载力、耐久性、完整性的种种隐藏的和显露的不足。但缺陷往往是产生事故的直接或间接原因,而事故往往是缺陷的质变和经久不加处理的发展。
二、河南(各区)太阳能光伏屋顶荷载,屋顶光伏承重检测鉴定专载荷计算
将太阳能电池阵列安装在地面上或者房屋屋顶上,以及住宅的平屋顶上的场
合,首先打好牢固的地基,然后再作支架设计。支架(支持物)大部分都是钢结构。
支架是安装从下端到上端高度为4m以下的太阳能电池阵列时使用。结构设计时把允许应力设计作为基本,设计用的荷重是以等价静态荷重为前提。到现在为止关于太阳能电池阵列的支架没有设计标准,如果作为电气设备考虑的场合,按照送电支撑物设计标准,如果作为建筑物考虑,则按照建筑法、建筑物荷重等。但是,这些标准在设计对象和设计方法的考虑中存在一些差异,不适合称为太阳能电池阵列的设计标准。
2.1假想荷重
作为太阳能电池阵列用支架结构设计时的假想荷重,有持久作用的固定荷重和自然界外力的风压荷重、积雪荷重及地震荷重等。此外,也有因温度变化产生的“温度荷重”,但是在除了焊接结构的长部件以外的支撑物中,与其他荷重相比很小,因此忽略不计。
①固定荷重(G )。组件质量( M G )和支撑物等质量( K G )的总和。
②风压荷重(W )。加在组件上的风压力( M W )和加在支撑物上的风压力( K W )的总和(矢量和)。
③积雪荷重( S )。与组件面垂直的积雪荷重。
④地震荷重( K )。加在支撑物上的水平地震力(在钢结构支架中地震荷重一般比风压荷重要小)
荷重条件和荷重组合如表1所示。多雪地区的荷重组合,把积雪荷重设为平时的70%,暴风时及地震时设为35%。
2.2风压荷重
在设计太阳能电池阵列安装用支架结构时,在假想荷重中较大的荷重一般是
风压荷重。在电池阵列中因风引起的损坏多数在强风时发生。这里规定的风压荷重只适用于防止因强风导致的破坏为目的的设计。
(1)设计时的风压荷重
作用于阵列的风压荷重:W = CW×q×AW
式中W是风压荷重( N );C W是风力系数;q设计用速度压(N/m2);A W是受风面积(m2)。
(2)设计时的速度压
设计时的速度压:q = q0×α×I×J
式中q是设计用的速度压(N/m2);q0是基准速度压(N/m2);α是高度补偿系数;
I是用途系数;J是环境系数。
对于设计速度压q,一般应按照如下准则计算:对于地上16m以下和16m以上场合的速度压算式应按照如下准则计算:地上16m以下的场合: 60;地上16m以上的场合: 1204。这里,h为地面以上的高度。在地面31m以上安装的场合,风力系数规定为1.5以上。
①基准速度压q0。设定基准高度10m,由下式算出:q0= 0.5ρ×V 02式中q0是基准速度压(N/m2);ρ是空气密度风速(N·s2/m4);V0是设计用基准(m/s)。空气的密度在夏天和冬天不一样,从安全角度考虑取数值大的冬天的值1.274N·s2/m4。设计用基准风速取在太阳能电池阵列的安装场所,地上高度10m处,在50年内再现的较大瞬时风速。
②高度补正系数α。随地面以上的高度不同,速度压也不同,因此要进行高度补正。高度补正系数由下式算出:α= ,式中α是高度补正系数;h是阵列的地面以上高度;h0是基准地面以上高度l0m;n是表示因高度递增变化的程度,5为标准。
③用途系数I。是与太阳能光伏发电系统的用途重要程度对应的系数(参见表2)。通常,太阳能光伏发电系统的风速的设计用再现期限设为50年,这相当于用途系数1.0。
三、河南(各区)太阳能光伏屋顶荷载,屋面加设光伏板安全性检测鉴定——房屋结构的安全性综合鉴定评级
一、 一般规定
1、房屋整体结构的安全性综合鉴定评级,应根据其地基基 础和上部承重结构的安全性等级,结合与房屋整体结构安全有关的周边邻近地下工程的影响进行评级。
2、房屋整体结构的安全性以幢为鉴定单位,按建筑面积进行计量。
二、等级划分
房屋整体结构的安全性等级,分为a级(安全)房屋、b级(有缺陷)房屋、c级(局部危险)房屋和d级(整体危险)房屋四个等级。
1a级(安全)房屋:整体结构安全,无犮、犱级构件,房屋整体结构在正常荷载作用下可安全使用。
2b级(有缺陷)房屋:整体结构安全,无犱级主要承重构件,房屋整体结构在正常荷载作用下可安全使用。
3c级(局部危险)房屋:部分结构构件承载力不能满足正常使用要求,局部结构出现险情,有局部倒塌破坏的可能。
4d级(整体危险)房屋:承重结构承载力已不能满足正常使用要求,房屋整体出现险情,有随时倒塌破坏的可能。
三、综合鉴定评级原则和处理意见
1、房屋整体结构的安全性等级,应根据本标准*7章的地 基基础和上部承重结构的评定结果,按其中较低等级进行评定:
1a级(安全)房屋:上部结构和地基基础均为b级。
2b级(有缺陷)房屋:上部结构为b级楼层,或地基基 础为b级,虽不会造成房屋结构整个或局部破坏,但有缺陷。
3c级(局部危险)房屋:上部结构为b级楼层;或地基 基础为b级。
4d级(整体危险)房屋:上部结构为b级楼层;或地基 基础为b级。
四、房屋整体结构的安全性等级,应结合房屋周边邻近地下工程影响的程度,房屋整体结构的安全性等级评定结果进行修正:
1房屋处于有危房的建筑群中,且直接受到其威胁,应将房屋整体结构的安全等级降一级处理。
2房屋周边邻近土体失稳或地基沉降,直接危及到房屋的自身安全,应将房屋整体结构的安全等级降一级处理。
3处于地下工程的影响Ⅱ区以内,且地基土质较差(为软弱土、或有流砂层),或地下工程施工支护措施不够,应将房屋整体结构的安全等级降一级处理。