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  • 鋼結構屋面加固工程案例分析
    時間:2017-11-30 09:37:35  來源:河北長信加固  作者:河北長信

      某公司計劃在其屋頂上安裝4MW分布式光伏項目,經過結構工程師驗算,其二期和三期廠房屋頂共計48771平米檁條不能滿足光伏承載力要求,后采用星納建工檁條加固方案后,屋頂承載力滿足要求,現項目已經并網發電運營。

      一 、項目信息及背景資料

      項目情況

      ●項目名稱:某公司鋼結構屋面加固工程

      ●項目地點:浙江 嘉興

      ●項目容量:3.98MW

      ●施工周期:設計15天,施工25天

      ●項目問題:整體穩定性和檁條撓度不滿足

      工程概況

      

      二、加固前及加固后有限元分析結果

           加固前有限元計算模型概況

      利用有限元軟件ABAQUS建立檁條的有限元模型,充分考慮各檁條間的相互相互作用,在檁條上翼緣加均布荷載,計算其極限承載力。

      

      

      

         加固前有限元計算結果

      提取加固前各檁條的荷載及跨中撓度,其相應的荷載撓度曲線如下圖所示

      

      1、各榀檁條的初始剛度和極限承載力有較大差別,中間榀檁條的初始剛度和承載力較邊榀要高。傳統設計取單榀檁條進行設計,未考慮各榀檁條的相互作用,計算結果會有較大的誤差。

      2、邊榀檁條在荷載達到 0.5KN/m 時已全部失穩,遠未達到加光伏板后的荷載設計值 1.18KN/m,同時也遠低于 STS 計算的承載力設計值 0.9KN/m。因此對于上下對拉單層拉條,不能按照規范進行設計

      加固后有限元計算模型概況

      根據加固前有限元模型的計算結果可知,上下對拉單層拉條的檁條穩

      定性極差,荷載未到 0.5KN/m,多榀檁條相繼失穩。因此可通過在各榀檁條的下翼緣設置直拉條,與原有的拉條形成穩定的三角形體系,提高檁條的整體穩定性;同時在邊榀檁條處設置撐桿及斜拉條,保證邊榀檁條的穩定性,并將中間榀檁條的拉條內力有效傳遞到邊榀檁條支座處。加固后模型其余地方與加固前模型完全一致,具體參數如下表所示:

      

      

      加固后有限元計算結果

      提取加固后各榀檁條的荷載及跨中撓度,其相應的荷載撓度曲線如下圖所示:

      

      加固后邊榀的初始剛度要大于中間各榀檁條的初始剛度,同時中間各榀檁條初始剛度基本一致,各榀檁條整體性較好,能較好的共同工作。

      2、各榀檁條在荷載設計值 1.18KN/m 時仍處于彈性狀態,其極限承載力值均大于 2.2KN/m,加固后結構安全系數高。

      三、項目實施方案

      在確定了加固方案后,按照設計要求,我司出具了詳細的加固圖紙

      

      檁條加固平面圖

      

      檁條加固布置圖

     

     

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