光伏屋顶结构基础知识

1、屋顶分布式,会议名称,内部资料、请勿外传,赛维LDK电力事业部,培训日期,主讲：提俊鹏,一.屋顶的类型,坡 屋 顶,平 屋 顶,曲 面 屋 顶,屋面,承重结构,顶棚,屋顶的基本类型和构造,平屋顶,挑檐平屋顶,女儿墙平屋顶,女儿墙带挑檐屋顶,盝顶,1.1 平屋顶,卷材防水（正置式保温）基本构造,结构层,保温层,找平层,防水层,保护层,顶棚层,正置式保温构造举例,铝箔保护层,SBS卷材防水层,冷底子油结合层,水泥砂浆找平层,膨胀蛭石保温层兼找坡层,沥青卷材隔汽层,水泥砂浆找平层,钢筋混凝土屋面板结构层,冷底子油结合层,平屋顶的构成,顶棚层,结构层,找平层,结合层,保温层,防水层,保护层,卷材防水（

2、倒置式保温）基本构造,倒置式保温构造举例,砾石或混凝土板保护层,水泥聚苯板保温层,SBS卷材防水层,冷底子油结合层,水泥砂浆找平层,钢筋混凝土屋面板结构层,结构层,顶棚层,防水层,找平层,刚性防水基本构造,隔离层,刚性防水构造举例,配筋细石混凝土防水层,低强度水泥砂浆隔离层,水泥砂浆找平层,钢筋混凝土屋面板,为防止夏季南方炎热地区太阳的辐射使屋顶温度剧烈升高，影响室内的生活和工作，需要设置隔热层。具体做法有：,通风隔热,反射隔热,植被隔热,蓄水隔热,坡屋顶,单坡,双坡,攒尖,四坡,1.2 坡屋顶,坡屋顶的分层构造,顶棚,保温层,承重结构,屋面,屋面类型及构造 （一）块瓦屋面 1、木结构层块瓦屋

3、面,檩条,木望板,干铺卷材,顺水条,挂瓦条,块瓦,找平层,结构层,防水层,找平层,顺水条,挂瓦条,2、钢筋混凝土结构层块瓦屋面,块瓦的固定方式,水泥砂浆卧瓦,木挂瓦条挂瓦,钢挂瓦条挂瓦,块瓦,水泥砂浆,块瓦,木挂瓦条,块瓦,钢挂瓦条,（二）油毡瓦屋面 构造与块瓦屋面构造基本类似，不同点主要在于屋面覆盖材料。 （三）块瓦形钢板材瓦屋面,钢筋混凝土屋面板,挂瓦条,钢板瓦,曲面屋顶,单曲面,多曲面,1.3 曲面屋顶,一、曲面屋顶的特点及适用 曲面屋顶结构形式独特，内力分布均匀合理，能充分发挥材料的力学性能，节约用材，建筑造型美观、新颖，但结构计算及屋顶构造施工复杂。一般多用于大跨度、大空间和造型有特

4、殊要求的建筑。 二、曲面屋顶的结构形式,空间网架,折板结构,壳体,悬索结构,索膜结构,1.4 钢结构厂房,厂房结构的组成 厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如图所示。这些构件按其所起作用可分为下面几类： 横向框架 屋盖结构 支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑 作用：承载 连系） 吊车梁和制动梁（或制动桁架） 墙架,1屋架 2托架 3上弦横向支撑 4制动桁架 5横向平面框架 6吊车梁 7屋架竖向支撑 8檩条 9、10柱间支撑 11框架柱 12中间柱 13墙架梁,厂房结构示例,支撑体系 平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不能承受水平荷载。因此

5、，为使屋架结构有足够的空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统。 厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分：,屋盖结构,屋盖结构体系 无檩屋盖:无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天窗架上。 形式与布置:见下图 组成：屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直支撑）、大型屋面板 传力路线：屋面荷载 大型屋面板 屋架（或天窗架） 特点：屋盖刚度大、整体性好、施工方便，但自重大、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的屋盖。,有檩屋盖 形式和布置：见下图。 组成：轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架 传力路线：屋面荷载 屋面板 檩条 屋架 特点：屋面材料轻，整体性、刚度差些，

6、有拉条（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较复杂。可用于屋架坡度较大的屋盖。 拉条的作用:减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。,屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。 1三角形屋架类型： 芬克式： 特点：长腹杆受拉，短腹杆受压，受力合理，应用广泛。,屋架外形,人字式：,特点：杆件数量少，节点数量少，受压杆较长，但抗震性能优于芬克式屋架，适用于跨度小于18m的屋架。,单斜式：,腹杆和节点数量较多，长腹杆受拉，但夹角小，适用于下弦设置天棚的屋架。,三角形屋架适用范围：跨度小，坡度大、采用轻型屋面材料的有檩体系。 2.梯形屋架类型 人字式:按支座斜杆与弦杆组成的支承点在下弦或在上弦

7、又可分为下承式和上承式两种。,特点：腹杆总长度短，节点少。 再分式,特点：可避免节间直接受荷（非节点荷载）。,单斜杆式,特点：多数腹杆受压，杆件数量多，总长大，应用少。 梯形屋架的适用范围:适用于屋面坡度平缓且跨度较大时的无檩屋盖结构。,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，以改善屋架受力情况。 上、下弦可为平行，坡度为1/201/10，节点构造较为统一；,跨中高度一般为2.02.5m，跨度大于36m时可取较大高度但不宜超过3m；端部高度一般为跨度的1/181/12。 4.平行弦屋架 上、下弦杆水平，杆件和节点规格化、便于制造。 屋架的外形和弯矩图分布不接近，弦件内力分

8、布不均匀。 一般用于托架和支撑体系,托架、天窗架形式 支承中间屋架的桁架称为托架，托架一般采用平行弦桁架，其腹杆采带去杆的人字形体系。直接支承于钢筋混凝土柱上的托架常用下承式；支于钢柱上的托架常用上承式。托架高度应根据所支承的屋架端部高度、刚度要求、经济要求以及有利于节点构造的原则来决定。 为了采光和通风的要求，厂房中常设置天窗。天窗的形式可分为纵向开窗、横向开窗和井式天窗等。一般采用纵向天窗。,屋架的内力分析 屋架上的荷载包括恒载、活荷载、雪荷载、风荷载、积灰荷载及悬挂荷载等。 （1）基本假定： 通常将荷载集中到节点上，并假定屋架各杆均为理想直杆，各杆轴线在同一平面内且汇交于节点中心，各节点均为理想铰接，忽略实际节点产生的次应力。 （2）节间荷载引起的局部弯矩：节间荷载作用的屋架，除把节间荷载分配到相邻节点外，还应计算节间荷载引起的局部弯矩。,（3）内力计算与荷载组合 全跨恒载+全跨活载：即全跨永久荷载+全跨屋面活载或雪荷载（取较大值）+全跨积灰荷载+悬挂吊车荷载。 全跨恒载+半跨活载：即全跨永久荷载+半跨屋面活载（或半跨雪荷载）+半跨积灰荷载+悬挂吊车荷载。采用大型混凝土屋面板的屋架，尚应考虑安装时可能的半跨荷载：即屋架、支撑和天窗自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载。 对轻质屋面材料的屋架，一般应考虑负风压的影响。