專利名稱：一種鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置及其實(shí)施方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)廠房的預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，尤其涉及到鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置及其實(shí)施方法。
背景技術(shù)：
太陽能光伏發(fā)電因其具有清潔、安全、便利、高效、可再生、可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為世界各國普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。太陽能電池組件(光伏電板)作為發(fā)電系統(tǒng)的重要構(gòu)件，需要安置到合適的地方吸收太陽能。工業(yè)廠房的屋頂因?yàn)槊娣e大并且較為平坦，是理想的安置光伏電板的場(chǎng)所，適于屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房而言，原有的混凝土排架柱設(shè)計(jì)承載力都有較大的富余，而鋼梁部分一般都設(shè)計(jì)得較為經(jīng)濟(jì)，抗彎承載力富余不多。若要在屋頂安置光伏發(fā)電站的相關(guān)設(shè)備，則必須對(duì)輕鋼屋蓋進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，然后才能安全使用。對(duì)鋼屋蓋部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)可有多種，例如加大截面法、粘鋼法、增加支撐法等，但是這些加固方法對(duì)廠房內(nèi)的生產(chǎn)活動(dòng)影響較大，而且加固施工的工期較長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種短時(shí)間完成鋼結(jié)構(gòu)廠房的加固改造且適于光伏電板安裝的裝置及其實(shí)施方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，包括既有鋼結(jié)構(gòu)廠房、安裝裝置和加固裝置，所述廠房包括鋼梁、排架柱和屋頂，所述屋頂包括保溫層和波紋板，其特征在于:所述加固裝置包括樁基礎(chǔ)、框架、鋼索撐桿、張力調(diào)節(jié)裝置和錨具，所述樁基礎(chǔ)與框 架固定連接，所述鋼索與框架連接，所述鋼索上設(shè)有張力調(diào)節(jié)裝置，所述撐桿的一端與張力調(diào)節(jié)裝置連接，所述撐桿的另一端設(shè)有鉸，所述撐桿與鋼梁通過鉸連接；所述安裝裝置包括龍骨、傳力支座和Ω形板材，所述保溫層和波紋板設(shè)有孔，所述傳力支座通過孔貫穿屋頂與龍骨焊接連接，所述傳力支座固定于鋼梁上，所述龍骨外圍包裹Ω形板材，所述Ω形板材的外側(cè)設(shè)有“5”形夾具，所述5”形夾具外圍設(shè)有C形檀條。所述撐桿與鉸固定連接。所述鋼梁的腹板兩側(cè)的設(shè)有傳力鋼管，所述傳力鋼管的一端與鉸的上支座通過鋼板膠粘連或U形夾具夾持固定連接。所述張力調(diào)節(jié)裝置包括鋼索夾具豎向調(diào)節(jié)桿和螺母，所述撐桿的一端與螺母連接。所述框架為混凝土框架，所述混凝土框架澆筑于樁基礎(chǔ)上。所述鋼索的兩端分別與框架通過錨具連接。所述鋼索為雙排鋼索。所述廠房為單跨和多跨鋼結(jié)構(gòu)的廠房。所述框架為門字形或L型。本發(fā)明的實(shí)施方法包括以下步驟:
步驟一:在鋼結(jié)構(gòu)廠房室外施工新增樁基礎(chǔ)，在樁基礎(chǔ)上澆筑框架；步驟二:在廠房室內(nèi)鋼梁的腹板兩側(cè)設(shè)置傳力鋼管，在傳力鋼管的下端通過鋼板膠粘連或U形夾具夾持固定連接鉸的上支座，并且將所有的撐桿的一端連接到鉸之下；
步驟三:將鋼索安裝到排架柱之間，并且由張力調(diào)節(jié)裝置將鋼索與撐桿連接為一體，鋼索兩端伸出室外穿過框架，鋼索兩端與框架通過錨具連接，通過錨具進(jìn)行縱向同步張拉，同時(shí)調(diào)節(jié)鋼索夾具的位置和豎向調(diào)節(jié)桿的松緊程度，完成加固裝置的實(shí)施；
步驟四:沿著鋼梁，在屋面保溫層和波紋板上開孔，將傳力支座設(shè)于鋼梁，傳力支座穿過孔露出屋面，將傳力支座露出屋面的部分依次與龍骨焊接連接，將Ω形板材包裹住龍骨，在Ω形板材的外側(cè)對(duì)稱布置“5”形夾具，將C形檀條安裝在“5”形夾具外圍，完成安裝加固裝置的實(shí)施。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。1、將鋼索安裝到排架柱之間，并且由張力調(diào)節(jié)裝置將鋼索與撐桿連接為一體，所述框架為混凝土框架，所述混凝土框架澆筑于樁基礎(chǔ)上。采用通長的預(yù)應(yīng)力鋼索，貫穿于既有鋼梁的下方，在室外澆筑樁基礎(chǔ)和混凝土框架用于縱向張拉鋼索，在室內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼索上設(shè)置撐桿和橫向張力調(diào)節(jié)裝置，從而形成加固結(jié)構(gòu)裝置將屋頂新增光伏發(fā)電設(shè)備的荷載，通過鋼索傳遞到既有排架柱和室外新增混凝土框架，致使既有鋼梁的彎曲應(yīng)力不發(fā)生增加；本發(fā)明在室內(nèi)施工不需要搭設(shè)較大體積的腳手架，只需在局部位置架設(shè)爬梯即可，因此對(duì)廠房內(nèi)的現(xiàn)有生產(chǎn)活動(dòng)影響很小，可以做到不停產(chǎn)加固施工。2、鋼結(jié)構(gòu)廠房室外施工新增樁基礎(chǔ)，在樁基礎(chǔ)上澆筑框架；所述框架為門字形或L型。在室外優(yōu)先澆筑混凝土框架，依據(jù)室外景觀效果的需求，可以是門字形的框架，也可以是L形的框架，還可以是其他形狀的框架。亦可以采用鋼結(jié)構(gòu)框架或其他材質(zhì)的傳力結(jié)構(gòu)，固定鋼索。3、所述傳力鋼管的一端與鉸的上支座通過鋼板膠粘連，并且設(shè)置U形夾具夾持固定連接；所述鋼索與框架連接，所述撐桿的一端與張力調(diào)節(jié)裝置連接；所述撐桿與鋼梁通過鉸連接；所述撐桿與鉸固定 連接；本發(fā)明的加固工作以膠粘接和機(jī)械連接為主，施工方便，操作速度快捷，工期短；當(dāng)廠房內(nèi)無生產(chǎn)活動(dòng)和物品堆放時(shí)，亦可考慮焊接連接。4、所述鋼梁的腹板兩側(cè)的設(shè)有傳力鋼管；本發(fā)明在鋼梁的腹板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置傳力鋼管，從而確保鋼索與撐桿能對(duì)屋面新增的光伏發(fā)電設(shè)備荷載進(jìn)行有效傳遞。5、所述廠房為單跨和多跨鋼結(jié)構(gòu)的廠房；本發(fā)明適用于單跨或多跨鋼結(jié)構(gòu)廠房的加固，若采用多連跨同步加固，則經(jīng)濟(jì)性更佳。6、所述傳力支座通過孔貫穿屋頂與龍骨焊接連接，所述龍骨外圍包裹有Ω形板材；Ω形板材沿著傳力支座所開啟的孔洞進(jìn)行遮蔽，起到防水的作用。


圖1是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置門形框架的剖面示意圖。圖2是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置L形框架的剖面示意圖。圖3是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置的撐桿上端連接節(jié)點(diǎn)剖面示意圖。圖4是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置的撐桿上端連接節(jié)點(diǎn)正面示意圖。
圖5是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置的撐桿下端連接節(jié)點(diǎn)剖面示意圖。圖6是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置的撐桿下端連接節(jié)點(diǎn)正面示意圖。圖7是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置的傳力支座節(jié)點(diǎn)正面示意圖。圖8是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置的傳力支座節(jié)點(diǎn)剖面示意圖。圖9是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置的Ω形板材軸側(cè)示意圖。圖10是本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置的“5”形夾具軸側(cè)示意圖。 圖中:1_鋼梁，2-排架柱，3-保溫層，4-波紋板，5-1樁基礎(chǔ)，5-2樁基礎(chǔ)，6_1框架，6-2框架，7-鋼索，8-撐桿，9-張力調(diào)節(jié)裝置，10-龍骨，11-鉸，12-傳力支座，13- Ω形板材，14- “5”形夾具，15-C形檀條，16-1傳力鋼管，16-2傳力鋼管，17-U形夾具，18-鋼索夾具，19-豎向調(diào)節(jié)桿，20-螺母，21-1錨具，21-2錨具。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10所示，一種鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板裝置，包括既有鋼結(jié)構(gòu)廠房、安裝裝置和加固裝置，廠房包括鋼梁1、排架柱2和屋頂，屋頂包括保溫層3和波紋板4，加固裝置包括樁基礎(chǔ)5-1、5-2、框架6-1、6-2、鋼索7、撐桿8、張力調(diào)節(jié)裝置9和錨具21-1、21-2，樁基礎(chǔ)5_1、5_2與框架6_1、6_2固定連接，鋼索7與框架6-1、6-2連接，鋼索7上設(shè)有張力調(diào)節(jié)裝置9，撐桿8的一端與張力調(diào)節(jié)裝置9連接，撐桿8的另一端設(shè)有鉸11，撐桿8與鋼梁I通過鉸11連接；安裝裝置包括龍骨10、傳力支座12和Ω形板材13，保溫層3和波紋板4設(shè)有孔，傳力支座12通過孔貫穿屋頂與龍骨10焊接連接，傳力支座12固定于鋼梁I上，龍骨10外圍包裹Ω形板材13，Ω形板材13的外側(cè)設(shè)有“5”形夾具14，5”形夾具14外圍設(shè)有C形檀條15。撐桿8與鉸11固定連接。鋼梁I的腹板兩側(cè)的設(shè)有傳力鋼管16-1、16_2，傳力鋼管16-1、16-2的一端與鉸11的上支座通過鋼板膠粘連或U形夾具17夾持固定連接。張力調(diào)節(jié)裝置9包括鋼索夾具18、豎向調(diào)節(jié)桿19和螺母20，撐桿8的一端與螺母20連接?？蚣?-1、6_2為混凝土框架，混凝土框架澆筑于樁基礎(chǔ)5-1、5_2上。鋼索7的兩端分別與框架6-1、6_2通過錨具21_1、21_2連接。鋼索7為雙排鋼索。廠房為單跨和多跨鋼結(jié)構(gòu)的廠房?？蚣?-1、6_2為門字形或L型。本發(fā)明的光伏發(fā)電板的安裝、加固裝置的實(shí)施方法，包括以下步驟:
(1)、在鋼結(jié)構(gòu)廠房室外施工新增樁基礎(chǔ)5-1、5-2，在樁基礎(chǔ)5-1、5-2上安裝框架6_1、
6-2 ；
(2)、在廠房室內(nèi)鋼梁I的腹板兩側(cè)設(shè)置傳力鋼管16-1、16-2，在傳力鋼管16-1、16-2的下端通過鋼板膠粘連或U形夾具17夾持固定連接鉸11的上支座，并且將所有的撐桿8的一端連接到鉸11之下；
(3)、將鋼索7安裝到排架柱2之間，并且由張力調(diào)節(jié)裝置9將鋼索7與撐桿8連接為一體，鋼索7兩端伸出室外穿過框架6-1、6-2，鋼索7兩端與框架6-1、6-2通過錨具21_1、21-2連接，通過錨具21-1、21-2進(jìn)行縱向同步張拉，同時(shí)鋼索夾具18的位置和豎向調(diào)節(jié)桿19的松緊程度，完成加固裝置的實(shí)施；
(4)、沿著鋼梁1，在屋面保溫層3和波紋板4上開孔，將傳力支座12設(shè)于鋼梁I上，傳力支座12穿過孔露出屋面，將傳力支座12露出屋面的部分依次與龍骨10焊接連接，將Ω形板材13包裹住龍骨10，在Ω形板材13的外側(cè)對(duì)稱布置“5”形夾具14，將C形檀條15安裝在“5”形夾具14外圍，完成安裝加固裝置的實(shí)施，最終將光伏設(shè)備支架安裝在C型檁條15之上。本申請(qǐng)內(nèi)容為本發(fā)明的示例及說明，但不意味著本發(fā)明可取得的優(yōu)點(diǎn)受此限制，凡是本發(fā)明實(shí)踐過程中可能對(duì)結(jié)構(gòu)的簡單變換、和/或一些實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)的其中一個(gè)或多個(gè)均在本申 請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，包括既有鋼結(jié)構(gòu)廠房、安裝裝置和加固裝置，所述廠房包括鋼梁(I)、排架柱(2)和屋頂，所述屋頂包括保溫層(3)和波紋板(4)，其特征在于:所述加固裝置包括樁基礎(chǔ)(5-1、5-2)、框架(6-1、6-2)、鋼索(7)、撐桿(8)、張力調(diào)節(jié)裝置(9)和錨具(21-1、21-2)，所述樁基礎(chǔ)(5-1、5-2)與框架(6_1、6_2)固定連接，所述鋼索(7)與框架(6-1、6-2)連接，所述鋼索(7)上設(shè)有張力調(diào)節(jié)裝置(9)和錨具(21-1、21-2)，所述撐桿(8)的一端與張力調(diào)節(jié)裝置(9)連接，所述撐桿(8)的另一端設(shè)有鉸(11)，所述撐桿(8)與鋼梁(I)通過鉸(11)連接；所述安裝裝置包括龍骨(10)、傳力支座(12)和Ω形板材(13)，所述保溫層(3)和波紋板(4)設(shè)有孔，所述傳力支座(12)通過孔貫穿屋頂與龍骨(10)焊接連接，所述傳力支座(12)固定于鋼梁(I)上，所述龍骨(10)外圍包裹Ω形板材(13)，所述Ω形板材(13)的外側(cè)設(shè)有“5”形夾具(14)，所述5”形夾具(14)外圍設(shè)有C形檀條(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，其特征在于:所述撐桿(8)與鉸(11)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，其特征在于:所述鋼梁(I)的腹板兩側(cè)的設(shè)有傳力鋼管(16-1、16-2)，所述傳力鋼管(16-1、16-2)的一端與鉸(11)的上支座通過鋼板膠粘連，并設(shè)置U形夾具(17)夾持固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，其特征在于:所述張力調(diào)節(jié)裝置(9)包括鋼索夾具(18)、豎向調(diào)節(jié)桿(19)和螺母(20)，所述撐桿(8)的一端與螺母(20)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，其特征在于:所述框架(6-1、6-2)為混凝土框架，所述混凝土框架澆筑于樁基礎(chǔ)(5-1、5-2)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，其特征在于:所述鋼索(7)的兩端分別與框架(6-1、6-2)通過錨具(21-1、21-2)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，其特征在于:所述鋼索(7)為雙排鋼索，對(duì)稱于鋼梁(I)的軸線布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，其特征在于:所述廠房為單跨和多跨鋼結(jié)構(gòu)的廠房。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，其特征在于:所述框架(6-1、6-2)為門字形或L型。
10.如權(quán)利要求1-9中任意一種所述的鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置的實(shí)施方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一:在鋼結(jié)構(gòu)廠房室外施工新增樁基礎(chǔ)(5-1、5-2)，在樁基礎(chǔ)(5-1、5-2)上澆筑框架(6-1、6-2)； 步驟二:在廠房室內(nèi)鋼梁(I)的腹板兩側(cè)設(shè)置傳力鋼管(16-1、16-2)，在傳力鋼管(16-1、16-2)的下端通過鋼板膠粘連，并安裝U形夾具(17)夾持固定連接鉸(11)的上支座，并且將所有的撐桿(8)的一端連接到鉸(11)之下； 步驟三:將鋼索(7)安裝到排架柱(2)之間，并且由張力調(diào)節(jié)裝置(9)將鋼索(7)與撐桿(8)連接為一體，鋼索(7)兩端伸出室外穿過框架(6-1、6-2)，鋼索(7)兩端與框架(6-1、6-2)通過錨 具(21-1、21-2)連接，通過錨具(21-1、21-2)進(jìn)行縱向同步張拉，同時(shí)調(diào)節(jié)鋼索夾具(18)的位置和豎向調(diào)節(jié)桿(19)的松緊程度，完成加固裝置的實(shí)施；步驟四:沿著鋼梁(1)，在屋面保溫層(3)和波紋板(4)上開孔，將傳力支座(12)設(shè)于鋼梁(I)上，傳力支座(12)穿過孔露出屋面，將傳力支座(12)露出屋面的部分依次與龍骨(10)焊接連接，將Ω形板材(13)包裹住龍骨(10)，在Ω形板材(13)的外側(cè)對(duì)稱布置“5”形夾具(14)， 將C形檀條(15)安裝在“5”形夾具(14)外圍，完成安裝加固裝置的實(shí)施。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼結(jié)構(gòu)廠房加固安裝光伏發(fā)電板的裝置，包括既有鋼結(jié)構(gòu)廠房、安裝裝置和加固裝置，廠房包括鋼梁、排架柱和屋頂，屋頂包括保溫層和波紋板，加固裝置包括樁基礎(chǔ)、框架、鋼索、撐桿、張力調(diào)節(jié)裝置和錨具，安裝裝置包括龍骨、傳力支座和Ω形板材。本發(fā)明對(duì)既有鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行多連跨同步張拉加固，提高輕鋼屋蓋的承載能力，用于安置光伏發(fā)電設(shè)備，從而在輕鋼廠房的屋頂建造光伏發(fā)電站，充分應(yīng)用了輕鋼廠房上部的廣闊空間。
文檔編號(hào)E04G23/04GK103233587SQ20131012343
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者蔣鳳昌, 奚友方, 居平國, 周桂香, 姜曄, 丁建成, 朱水勇, 管喬兵, 沈兵瑞 申請(qǐng)人:江蘇永泰建造工程有限公司, 蔣鳳昌