光伏屋頂結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識

屋頂分布式會議名稱內(nèi)部資料、請勿外傳賽維LDK電力事業(yè)部培訓日期主講：提俊鵬一.屋頂?shù)念愋推挛蓓斊轿蓓斍嫖蓓斘菝娉兄亟Y(jié)構(gòu)頂棚屋頂?shù)幕绢愋秃蜆?gòu)造平屋頂挑檐平屋頂女兒墻平屋頂女兒墻帶挑檐屋頂盝頂1.1平屋頂卷材防水（正置式保溫）基本構(gòu)造結(jié)構(gòu)層保溫層找平層防水層保護層頂棚層正置式保溫構(gòu)造舉例鋁箔保護層SBS卷材防水層冷底子油結(jié)合層水泥砂漿找平層膨脹蛭石保溫層兼找坡層瀝青卷材隔汽層水泥砂漿找平層鋼筋混凝土屋面板結(jié)構(gòu)層冷底子油結(jié)合層平屋頂?shù)臉?gòu)成頂棚層結(jié)構(gòu)層找平層結(jié)合層保溫層防水層保護層卷材防水（倒置式保溫）基本構(gòu)造倒置式保溫構(gòu)造舉例礫石或混凝土板保護層水泥聚苯板保溫層SBS卷材防水層冷底子油結(jié)合層水泥砂漿找平層鋼筋混凝土屋面板結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)層頂棚層防水層找平層剛性防水基本構(gòu)造隔離層剛性防水構(gòu)造舉例配筋細石混凝土防水層低強度水泥砂漿隔離層水泥砂漿找平層鋼筋混凝土屋面板

為防止夏季南方炎熱地區(qū)太陽的輻射使屋頂溫度劇烈升高，影響室內(nèi)的生活和工作，需要設(shè)置隔熱層。具體做法有：通風隔熱反射隔熱植被隔熱蓄水隔熱坡屋頂單坡雙坡攢尖四坡1.2坡屋頂坡屋頂?shù)姆謱訕?gòu)造頂棚保溫層承重結(jié)構(gòu)屋面承重結(jié)構(gòu)橫墻承重屋架承重鋼筋混凝土屋面板承重屋面覆蓋材料基層屋面類型及構(gòu)造（一）塊瓦屋面

1、木結(jié)構(gòu)層塊瓦屋面檁條木望板干鋪卷材順水條掛瓦條塊瓦找平層結(jié)構(gòu)層防水層找平層順水條掛瓦條2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層塊瓦屋面塊瓦的固定方式水泥砂漿臥瓦木掛瓦條掛瓦鋼掛瓦條掛瓦塊瓦水泥砂漿塊瓦木掛瓦條塊瓦鋼掛瓦條（二）油氈瓦屋面構(gòu)造與塊瓦屋面構(gòu)造基本類似，不同點主要在于屋面覆蓋材料。（三）塊瓦形鋼板材瓦屋面鋼筋混凝土屋面板掛瓦條鋼板瓦曲面屋頂單曲面多曲面1.3曲面屋頂一、曲面屋頂?shù)奶攸c及適用曲面屋頂結(jié)構(gòu)形式獨特，內(nèi)力分布均勻合理，能充分發(fā)揮材料的力學性能，節(jié)約用材，建筑造型美觀、新穎，但結(jié)構(gòu)計算及屋頂構(gòu)造施工復雜。一般多用于大跨度、大空間和造型有特殊要求的建筑。二、曲面屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式空間網(wǎng)架折板結(jié)構(gòu)殼體懸索結(jié)構(gòu)索膜結(jié)構(gòu)1.4鋼結(jié)構(gòu)廠房

廠房結(jié)構(gòu)的組成廠房結(jié)構(gòu)一般是由屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁（或桁架）、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間體系，如圖所示。這些構(gòu)件按其所起作用可分為下面幾類：

橫向框架屋蓋結(jié)構(gòu)支撐體系（屋蓋部分支撐和柱間支撐作用：承載連系）吊車梁和制動梁（或制動桁架）墻架1——屋架2——托架3——上弦橫向支撐4——制動桁架5——橫向平面框架6——吊車梁7——屋架豎向支撐8——檁條9、10——柱間支撐11——框架柱12——中間柱13——墻架梁廠房結(jié)構(gòu)示例支撐體系平面屋架在屋架平面外的剛度和穩(wěn)定性很差，不能承受水平荷載。因此，為使屋架結(jié)構(gòu)有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性，必須在屋架間設(shè)置支撐系統(tǒng)。

廠房支撐體系可分為屋蓋支撐和柱間支撐兩部分：屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)體系無檁屋蓋:無檁屋蓋一般用于預應力混凝土大型屋面板等重型屋面，將屋面板直接放在屋架或天窗架上。

形式與布置:見下圖組成：屋架、天窗架、支撐（水平支撐、垂直支撐）、大型屋面板傳力路線：屋面荷載大型屋面板屋架（或天窗架）特點：屋蓋剛度大、整體性好、施工方便，但自重大、抗震性能差?？捎糜谖菁芷露容^小的屋蓋。

有檁屋蓋形式和布置：見下圖。

組成：輕質(zhì)屋面板、檁條、拉條、支撐、屋架傳力路線：屋面荷載屋面板檁條屋架特點：屋面材料輕，整體性、剛度差些，有拉條（甚至斜拉條、撐桿等）、構(gòu)造較復雜。可用于屋架坡度較大的屋蓋。拉條的作用:減小檁條的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，一般設(shè)在檁條腹桿受壓區(qū)域。屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。1．三角形屋架類型：芬克式：特點：長腹桿受拉，短腹桿受壓，受力合理，應用廣泛。屋架外形人字式：特點：桿件數(shù)量少，節(jié)點數(shù)量少，受壓桿較長，但抗震性能優(yōu)于芬克式屋架，適用于跨度小于18m的屋架。單斜式：腹桿和節(jié)點數(shù)量較多，長腹桿受拉，但夾角小，適用于下弦設(shè)置天棚的屋架。三角形屋架適用范圍：跨度小，坡度大、采用輕型屋面材料的有檁體系。2.梯形屋架類型人字式:按支座斜桿與弦桿組成的支承點在下弦或在上弦又可分為下承式和上承式兩種。

特點：腹桿總長度短，節(jié)點少。再分式特點：可避免節(jié)間直接受荷（非節(jié)點荷載）。單斜桿式特點：多數(shù)腹桿受壓，桿件數(shù)量多，總長大，應用少。梯形屋架的適用范圍:適用于屋面坡度平緩且跨度較大時的無檁屋蓋結(jié)構(gòu)。3.人字形桁架上、下弦可以具有不同坡度或下弦有一部分水平段，以改善屋架受力情況。上、下弦可為平行，坡度為1/20～1/10，節(jié)點構(gòu)造較為統(tǒng)一；跨中高度一般為2.0～2.5m，跨度大于36m時可取較大高度但不宜超過3m；端部高度一般為跨度的1/18～1/12。4.平行弦屋架上、下弦桿水平，桿件和節(jié)點規(guī)格化、便于制造。屋架的外形和彎矩圖分布不接近，弦件內(nèi)力分布不均勻。一般用于托架和支撐體系托架、天窗架形式支承中間屋架的桁架稱為托架，托架一般采用平行弦桁架，其腹桿采帶去桿的人字形體系。直接支承于鋼筋混凝土柱上的托架常用下承式；支于鋼柱上的托架常用上承式。托架高度應根據(jù)所支承的屋架端部高度、剛度要求、經(jīng)濟要求以及有利于節(jié)點構(gòu)造的原則來決定。為了采光和通風的要求，廠房中常設(shè)置天窗。天窗的形式可分為縱向開窗、橫向開窗和井式天窗等。一般采用縱向天窗。屋架的內(nèi)力分析屋架上的荷載包括恒載、活荷載、雪荷載、風荷載、積灰荷載及懸掛荷載等。（1）基本假定：通常將荷載集中到節(jié)點上，并假定屋架各桿均為理想直桿，各桿軸線在同一平面內(nèi)且匯交于節(jié)點中心，各節(jié)點均為理想鉸接，忽略實際節(jié)點產(chǎn)生的次應力。（2）節(jié)間荷載引起的局部彎矩：節(jié)間荷載作用的屋架，除把節(jié)間荷載分配到相鄰節(jié)點外，還應計算節(jié)間荷載引起的局部彎矩。（3）內(nèi)力計算與荷載組合①全跨恒載+全跨活載：即全跨永久荷載+全跨屋面活載或雪荷載（取較大值）+全跨積灰荷載+懸掛吊車荷載。②全跨恒載+半跨活載：即全跨永久荷載+半跨屋面活載（或半跨雪荷載）+半跨積灰荷載+懸掛吊車荷載。采用大型混凝土屋面板的屋架，尚應考慮安裝時可能的半跨荷載：即屋架、支撐和天窗自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷載。

③對輕質(zhì)屋面材料的屋架，一般應考慮負風壓的影響。④輕屋面的廠房，當?shù)踯嚻鹬亓浚≦≥300kN）應考慮按框架分析求得的柱頂水平力是否會使下弦內(nèi)力增加或引