青海光伏设备荷载试验

广东建业检测鉴定有限公司

   随着太阳能光伏设备的快速发展，太阳能光伏设备的屋顶承重检测已成为项目开发中较重要的关注点。

较近，大雪坍塌光伏电站的消息频频发生，屋顶承重问题再次引起关注。根据国家现行建筑结构荷载规范的

要求，屋顶新增太阳能光伏设备等大型设备应委托第三方房屋安全评估机构进行承重检测和评估。

常用的确定屋顶承重能力的方法有两种：

一种是现场检测采集房屋结构数据，再进行计算机建模计算分析，近似的确定屋顶的承重能力限值，这种方法

工作量相对较小，应用性强，且费用也较低，是目前应用较为广泛的一种方法。另一种方法是做承重实验，

这种实验方法一般用在严格的检测项目中，较常见的如银行保险柜放置区域的楼面承重能力检测，要求准确详尽的

了解楼面的承重能力，基本上都采用此种方法。具体做法是在楼板底部设置观测点测量楼板和梁的变形，

采用均等荷载（如水，沙袋等）分批次、等重量依次叠加于楼面，密切观测梁板的变形，待该变形值接近规范

限定的较大允许变形值时，停止加载，此时的荷载重量即为该楼面的承重能力限值。

    着国家对新能源产业的支持，越来越多的光伏项目开始大力建设，光伏放置空间成了急需解决的问题，

目前光伏放置主要有两大方向，一是放置于空旷的地面如沙漠地区，二是放置于建筑物屋面上.对于放置于

建筑屋面上的光伏，需要保证屋面的承载能力能满足要求，方可放置，不然容易产生建筑倒塌的严重事故。

光伏板一般每平米重约20kg,对于混凝土屋面，一般来说，放置光伏板问题不大，但对于钢结构屋面来说，

却需要进行严格的检测鉴定方可执行。原因是：一般钢结构建筑屋面均为不上人屋面，屋面活荷载设计值本来

就比较小，南方无雪地区一般为0.5kN/㎡，北方地区还要考虑到雪荷载，一般为0.7kN/㎡，主若是加上

光伏板重量，很有可能会导致承载力不足，产生安全事故。公司目前主要业务范围为：房屋质量安全鉴定、

危房鉴定、完损等级鉴定、钢结构工程检测、施工周边影响鉴定、性鉴定、抗震鉴定、灾后鉴定、

**鉴定、历史保护鉴定、办理行业鉴

单层厂房结构是由一些构件组成的一个复杂的空间受力体系，可将结构整体分为承重结构构件、围护结构构件和

支撑体系三大部分。

承重构构件：直接承受荷载并将荷载传递给其他构件，包括屋盖结构、排架柱、吊车梁和基础等；

围护结构构件：以承受自重和作用其上的风荷载为主的纵墙、山墙、连系梁、抗风柱等；

支撑体系：是联系屋架、天窗架、柱等以增强结构整体性的重要组成构件。

1、门式刚架的荷载有很多种的，地震荷载属水平荷载对门刚结构影响比较小，但也不可忽略，

2、主要的水平荷载为风荷载。风荷载水平作用在山墙上，山墙上一部分荷载通过抗风柱传给屋面水平支撑系统

，一部分荷载通过受力柱传给柱间支撑。

3、这样对于横向水平支撑和纵向柱间支撑都分配到了荷载，传递荷载。门式刚架的侧向稳定很重要的。

对于竖向荷载应该很简单了

4、屋面板檩条 支撑 吊挂刚架自重通过刚架柱传给基础。看你选择采用什么样形式的节点，是刚接还是铰接。

刚接能传递弯矩和剪力，铰接只能传递剪力了。

发展屋面光伏的前景巨大：分布式光伏发电作为一种新型的发电和用电模式，具有就近发电、就近并网、

就近转换、就近使用的特点，近年来得到 各国广泛的关注和推广。截至2010年底，分布式光伏发电累计装机

容量为23.4GW，占同期光伏发电系统累计装机容量的66.8%，可见从 范围内来看分布式发电是光伏应用的主流。

因此，我国近年来已将分布式光伏发电作为发展清洁能源、化解过剩产能和应对大气污染的重要手段，

不断出台新政策鼓励推广。目前，分布式光伏发电系统一般安装于建筑屋面，而工业厂房建筑大多是比较低矮、

平整的厂房，用电需求大且电**，于是成为大规模推广分布式光伏发电的可以选择]场所。截至2006年底，

我国拥有各类经济开发区1568个(含高新区、工业园等)，规划面积9949km2，建筑密度

取29.28%(以2012年 开发区调查结果为例)，则可用于安装光伏系统的工业屋顶面积约达3000 km2，

以每kw光伏阵列占地约10㎡计算，则装机容量可达到300GW，市场前景非常广阔。另一方面，我国分布式光伏

发电的建设施工标准并不统一，针对不同类型屋面的承载能力不足，导致已建成的光伏项目运行质量堪忧。

钢结构厂房屋面光伏承重检测的主要内容如下：

（1）厂房使用使用情况调查及建筑、结构图纸复核

首先，对厂房的使用历史情况进行调查，了解房屋在使用期间

是否遭受过重大灾害，荷载有无增加，使用功能有无重大改变。

在熟悉、掌握已有原有图纸资料的基础上，通过

现场全面测绘与复核(基础开挖)，建立建筑平面、立面、剖面、典型构造、基础平面、结构平面、典型结构构件

截面与节点构造等技术资料，尤其是加建结构与原结构的连接构造及可靠性。

（2）材料强度测试

为确定被检测的房屋混凝土构件的抗压强度，根据受检房屋现场实际情况，采用ZC3-A型混凝土

回弹仪，参照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）推定构件强度，再依据

《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）对其进行混凝土龄期修正，推定该构件现龄期混凝土抗压强度等级

，抽检比例按照30%抽检。

（3）结构材性检测的内容与方法主要包括：

混凝土强度——采用回弹法，现场条件具备时采用钻芯法校核。

钢筋——采用表面硬度法。

外观质量缺陷及结构损伤检测

构件外观缺陷，包括：柱、梁、板支撑系统、屋面

系统、围护系统等。

全面检测构件的外观缺陷，如：变形、破损、锈蚀、歪闪等。用照片和文字形式予以纪录。

检测结果可按照严重缺陷和一般缺陷记录，对严重缺陷处还应记录缺陷的部位、范围等信息，以便在抗力计算时

考虑缺陷的影响。

对锈蚀的杆件、连接处容易积灰、积水的部位、干湿交替影响部位、隐蔽部位，先进行防腐涂层

损伤检查，若防腐涂层损伤严重，则进行锈蚀程度检测，并采用游标卡尺、或超声测厚仪进行必要的测量。

（4）构件变形检测

因竖向构件的垂直度是衡量构件使用性能的重要指标，同时还会影响构件的承载力

（二次弯矩的影响），因此对柱的倾斜测量是非常必要的，在现场可使用徕卡TCR1202全站仪配合钢尺投点法进行

测量柱的倾斜度，抽样比例按建筑结构抽样检测的较小样本容量执行。

钢结构厂房屋面光伏承重检测中梁挠度测量：

方法一：先将水准尺直立于梁上翼缘测点或用直尺倒置**于梁的下翼缘测点，用水准仪读取读数，再以梁

两端点测点连线为基线，据此计算出梁中间测点的相对变形。如遇到支撑应增加测点。

方法二：采用无棱镜放射技术全站仪直接测试梁上翼缘测点或下翼缘测点，再以梁两端点测点连线为基线，

据此计算出梁中间测点的相对变形。如遇到支撑应增加测点。

本次水平构件的挠度测量宜采用水准仪或激光测距仪

进行检测，选取构件支座及跨中的3点作为测点，量测构件支座与跨中的相对高差，利用该相对高差计算构件的

挠度。使用徕卡TCR1202全站仪测量梁挠度，抽样比例按建筑结构抽样检测的较小样本容量执行。

（5）厂房沉降及整体倾斜测量

使用徕卡NA2水准仪对柱底标高等进行测量，检测厂房是否有不均匀沉降，基础

承载力是否有不足现象。现场视有无原始水准控制点，可根据现场条件利用每层窗台面、楼面或女儿墙做为基准面

参照点，在物的四角、大转角处及沿外墙每5～10m或每根柱处应设置观测点，进行厂房相对不均匀沉降测量。

采用全站仪测量混凝土梁或钢梁的端部及跨中的水平高度，利用给测点的水平高差来计算梁的跨中挠度；

采用经纬仪或全站仪对钢柱的角部棱线进行倾斜度测量，利用水平位移差计算出柱的倾斜率。

（6）焊缝质量检测

对受力的重点区域的构件（包括承重设备管道）连接焊缝、梁、柱连接焊缝、钢支撑与梁柱

连接焊缝、梁柱构件对接焊缝等进行抽检，具体检测部位根据现场已打磨部位确定。

具体检测工艺及方法如下：

钢结构厂房屋面光伏承重检测中超声检测技术和检测工艺

1）超声检测技术等级

a）超声检测技术等级选择

超声检测

技术等级分为A、B、C三个检测级别。超声检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关规定、标准及

设计图样规定。

b）不同检测技术等级的要求

⑴A级适用于母材厚度为8mm～46mm的对接焊接接头。可用一种K值探头

采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的单面单侧进行检测。一般不要求进行横向缺陷的检测。

⑵B级检测：

Ⅰ）母材厚度为8mm～46mm时，一般用一种K值探头采用直射波法和一次反射波法在对接焊接接头的

单面双侧进行检测。

Ⅱ）母材厚度为大于8mm至46mm时，一般用一种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧

进行检测，如受几何条件的限制，也可在焊接接头的双面单侧或单面双侧采用两种K值探头进行检测。

Ⅲ）母材厚度

为大于120mm至400mm时，一般用两种K值探头采用直射波法在焊接接头的双面双侧进行检测，两种K值探头的折射角

相差应不小于10o。

Ⅳ）应进行横向缺陷的检测。检测时，可在焊接接头的两侧边缘使探头与焊接中心线

成10o～20o作两个方向的斜平行扫查。