CN105089291B - 用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，包括：屋面；钢梁,所述钢梁设在所述屋面下方；底座,所述底座安装在所述钢梁上且位于所述屋面下方；太阳能支架,所述太阳能支架设在所述屋面上方；螺纹杆,所述螺纹杆穿过所述屋面且分别与所述底座和所述太阳能支架连接；檩条，所述檩条设在所述屋面和所述钢梁之间且分别与所述屋面和所述钢梁相连。根据本发明实施例的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，能够使新增载荷传递至钢梁而不传递至檩条，减少对屋面的破坏，且结构简单，施工方便，周期短。

Description

用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面。

背景技术

现有技术中，对于用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，由于钢结构跨度较大、设计承载能力一般较小，而其对荷载增加非常敏感，增加的太阳能电池板及其支架荷载会引起屋面檩条承载力不足，需采取加固措施后才能增设太阳能板组件。

目前，檩条加固方法主要包括加大构件截面法、改变结构受力体系法、施加预应力法和预防冷弯薄壁型钢屈曲加固法，但上述方法施工困难、周期长。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出了一种用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，能够使新增载荷传递至钢梁而不传递至檩条，减少对屋面的破坏，且结构简单，施工方便。

根据本发明实施例的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，包括：屋面；钢梁,所述钢梁设在所述屋面下方；底座,所述底座安装在所述钢梁上且位于所述屋面下方；太阳能支架,所述太阳能支架设在所述屋面上方；螺纹杆,所述螺纹杆穿过所述屋面且分别与所述底座和所述太阳能支架连接；檩条，所述檩条设在所述屋面和所述钢梁之间且分别与所述屋面和所述钢梁相连。

根据本发明实施例的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，能够使新增载荷传递至钢梁而不传递至檩条，减少对屋面的破坏，且结构简单，施工方便。

根据本发明的一些实施例，所述底座包括：底座钢板，所述底座钢板设在所述钢梁的上翼缘的上表面上；夹板，所述夹板设在所述钢梁的上翼缘的下表面上，所述夹板和所述底座钢板与所述钢梁的上翼缘通过螺栓和螺母相连以使所述钢梁的上翼缘被夹持在所述底座钢板和所述夹板之间；下螺纹套管，所述下螺纹套管连接在所述底座钢板的上表面上，所述螺纹杆的下端螺纹配合在所述下螺纹套管内。

可选地，所述下螺纹套管的下端焊接在所述底座钢板的上表面上。

根据本发明的一些实施例，所述太阳能支架包括：横向构件；纵向构件，所述纵向构件与所述横向构件正交设置；连接板，所述连接板设在所述横向构件和所述纵向构件的交接处的下方且分别与所述横向构件和所述纵向构件相连；上螺纹套管，所述上螺纹套管连接在所述连接板的下表面上，所述螺纹杆的上端螺纹配合在所述上螺纹套管内。

可选地，所述上螺纹套管的上端焊接在所述连接板的下表面上。

可选地，所述连接板通过自攻螺丝分别与所述横向构件和纵向构件相连。

可选地，所述横向构件上设有温度伸缩节。

根据本发明的一些实施例，所述螺纹杆上配合有用于固定所述螺纹杆和所述太阳能支架的相对位置的上限位螺母和用于固定所述螺纹杆和所述底座的相对位置的下限位螺母。

可选地，所述上限位螺母和所述太阳能支架之间设有上垫片，所述下限位螺母和所述底座之间设有下垫片。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面的结构示意图；

图2是图1中沿A-A线的剖视图。

附图标记：

1：屋面，11：金属屋面外板，12：金属屋面内板，13：保温层；

2：钢梁，21：上翼缘；

3：底座，31：底座钢板，32：夹板，33：下螺纹套管，34：螺栓，35：螺母；

4：太阳能支架，41：横向构件，42：温度伸缩节，43：纵向构件，44：连接板，45：上螺纹套管，46：自攻螺丝；

5：螺纹杆，51：上限位螺母，52：下限位螺母，53：上垫片，54：下垫片；

6：檩条。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面可以包括屋面1、钢梁2、底座3、太阳能支架4、螺纹杆5和檩条6。

结合图1和图2所示，太阳能支架4设在屋面1的上方，太阳能支架4和屋面1之间隔开。钢梁2设在屋面1的下方，檩条6设在屋面1和钢梁2之间且分别与屋面1和钢梁2相连，可用于支撑屋面1，屋面1的荷载经过檩条6传递至钢梁2，钢梁2可承载太阳能支架4、屋面1以及檩条6，可选地，如图2所示，钢梁2可为工字梁。

底座3安装在钢梁2上且位于屋面1的下方，屋面1上可设有通孔，螺纹杆5可以通过通孔穿过屋面1，这样，可以减少屋面1的破坏，而且方便后期封堵屋面1。螺纹杆5的两端分别与底座3和太阳能支架4螺纹连接，这样，通过螺纹杆5和底座3可以支撑太阳能支架4，并可以直接将太阳能支架4的荷载传递至钢梁2上。螺纹杆5的两端的外周壁上均设有外螺纹，螺纹杆5的上端与太阳能支架4螺纹相连，螺纹杆5的下端和底座3螺纹相连，以方便安装或拆卸且可以调节太阳能支架4的高度。

由此，可以避免太阳能支架4的荷载传递至檩条6，从而可以减少檩条6的荷载，防止檩条6因荷载过大而造成损坏。而且整个用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面1的施工过程可以在屋面1和钢梁2底部完成，不需要在室内搭操作平台，可以避免影响建筑的正常使用，并且施工方便简单。

根据本发明实施例的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，通过在太阳能支架4和钢梁2之间设置螺纹杆5和底座3，由此，可以将太阳能支架4的荷载通过螺纹杆5和底座3直接传递至钢梁2，以减少檩条6的荷载，不用对檩条6进行加固。螺纹杆5穿过屋面1与太阳能支架4和底座3之间螺纹连接，从而可以减少对屋面1的破坏，且结构简单，方面安装或拆卸。

在本发明的一个实施例中，结合图1和图2所示，底座3可以包括底座钢板31、夹板32和下螺纹套管33。底座钢板31设在钢梁2的上翼缘12的上表面上。如图2所示，在宽度方向(如图2所示的左右方向)上，钢梁2的上翼缘12的宽度小于底座钢板31的宽度，这样，可以提高底座钢板31和钢梁2的有效承载面积，同时降低钢梁2的应力和挠度。

如图1和图2所示，夹板32设在钢梁2的上翼缘12的下表面上，如图2所示，夹板32和底座钢板31与钢梁2的上翼缘12通过螺栓34和螺母35相连，从而方便夹板32和底座钢板31之间的安装或拆卸。而且可使得钢梁2的上翼缘12被夹持在底座钢板31和夹板32之间，以实现底座钢板31、上翼缘12和夹板32之间的安装固定。

在如图1和图2所示的示例中，每个底座钢板31可以与四个夹板32相连，在每个底座钢板31的左右两侧上均可以设有两个夹板32，两个夹板32沿前后方向间隔设置，每个夹板32的上表面和上翼缘12的下表面接触，每个夹板32和底座钢板31之间通过螺栓34和螺母35固定连接，每个螺栓34和螺母35的安装位置均可位于上翼缘12的外侧，由此，可实现夹板32、底座钢板31和钢梁2的上翼缘12固定连接，同时可以将上翼缘12限定在左右两侧的螺栓34和螺母35的安装位置之间，从而可以避免底座钢板31和上翼缘12发生错位移动。

如图1和图2所示，下螺纹套管33连接在底座钢板31的上表面上，且与底座钢板31垂直连接，螺纹杆5的下端螺纹配合在下螺纹套管33内，通过螺纹连接使得螺纹杆5可以在下螺纹套管33内上下移动，由此，可以调整螺纹杆5上端露出屋面1的高度，进而可以调整太阳能支架4的高度。可选地，下螺纹套管33的下端可以焊接在底座钢板31的上表面上。不仅可以简化装配工艺，而且可以加强下螺纹套管33和底座钢板31之间的结构强度。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，太阳能支架4可以包括横向构件41、纵向构件43、连接板44和上螺纹套管45，其中，纵向构件43与横向构件41可以正交设置，从而可以加强太阳能支架4的结构强度。结合图1和图2所示，连接板44可以设在横向构件41和纵向构件43的交接处的下方，且分别与横向构件41和纵向构件43相连，上螺纹套管45连接在连接板44的下表面上，螺纹杆5的上端可螺纹配合在上螺纹套管45内。螺纹杆5的上端通过螺纹配合可以实现在上螺纹套管45内的上下移动，由此可以调整太阳能支架4的高度。

可选地，上螺纹套管45的上端可以焊接在连接板44的下表面上。不仅可以简化装配工艺，而且可以加强上螺纹套管45和连接板44之间的结构强度。

可选地，连接板44可以通过自攻螺丝46分别与横向构件41和纵向构件43相连。自攻螺丝46直接可以穿过连接板44拧入横向构件41或纵向构件43，且自攻螺丝46强度高、耐腐蚀性好，与连接板44、横向构件41和纵向构件43连接紧密，可加强连接板44与横向构件41和纵向构件43的连接强度。

在本发明的一个示例中，如图2所示，横向构件41上可以设有温度伸缩节42。通过温度伸缩节42设在横向构件41内且可在横向构件41内配合滑动，在如图2所示的示例中，横向构件41可以由两段方管组成，温度伸缩节42连接在两段方管之间，且两端分别位于两个方管内，横向构件41通过温度伸缩节42可以释放温度应力。可选地，温度伸缩节42的一端可以与一个方管固定，另一端可以与另一个方管作相对移动，以调节横向构件41释放温度应力。

在本发明的一个实施例中，螺纹杆5上可配合有用于固定螺纹杆5和太阳能支架4的相对位置的上限位螺母51和用于固定螺纹杆5和底座3的相对位置的下限位螺母52。如图1和图2所示，上限位螺母51配合在螺纹杆5的上端，下限位螺母52配合在螺纹杆5的下端，在调节太阳能支架4的高度时，通过调节螺纹杆5相对太阳能支架4和底座3的位置，可以实现对太阳能支架4高度的调节，在螺纹杆5调节至合适位置处时，将上限位螺母51和下限位螺母52拧到相对位置处，可以对螺纹杆5进行固定。

可选地，上限位螺母51和太阳能支架4之间可设有上垫片53，下限位螺母52和底座3之间可设有下垫片54。通过上垫片53和下垫片54可以降低上限位螺母51和下限位螺母52的磨损，而且可以加强上限位螺母51和下限位螺母52对螺纹杆5的固定。

在本发明的一个实施例中，屋面1可以包括金属屋面外板11、金属屋面内板12和保温层13，如图1和图2所示，金属屋面内板12可设在金属屋面外板11的下方，保温层13填充在金属屋面外板11和金属屋面内板12之间，由此，使得屋面1具有保温功能。螺纹杆5可分别穿过金属屋面内板12、保温层13和金属屋面外板11，螺纹杆5的上端伸出金属屋面外板11的上表面，螺纹杆5的下端伸出金属屋面内板12的下表面。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面,其特征在于,包括:

屋面；

钢梁,所述钢梁设在所述屋面下方；

底座,所述底座安装在所述钢梁上且位于所述屋面下方；

太阳能支架,所述太阳能支架设在所述屋面上方；

螺纹杆,所述螺纹杆穿过所述屋面且分别与所述底座和所述太阳能支架螺纹连接；

檩条，所述檩条设在所述屋面和所述钢梁之间且分别与所述屋面和所述钢梁相连；

其中，所述底座包括：

底座钢板，所述底座钢板设在所述钢梁的上翼缘的上表面上；

夹板，所述夹板设在所述钢梁的上翼缘的下表面上，所述夹板和所述底座钢板与所述钢梁的上翼缘通过螺栓和螺母相连以使所述钢梁的上翼缘被夹持在所述底座钢板和所述夹板之间；

下螺纹套管，所述下螺纹套管连接在所述底座钢板的上表面上，所述螺纹杆的下端螺纹配合在所述下螺纹套管内。

2.根据权利要求1所述的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，其特征在于，所述下螺纹套管的下端焊接在所述底座钢板的上表面上。

3.根据权利要求1所述的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，其特征在于，所述太阳能支架包括：

横向构件；

纵向构件，所述纵向构件与所述横向构件正交设置；

连接板，所述连接板设在所述横向构件和所述纵向构件的交接处的下方且分别与所述横向构件和所述纵向构件相连；

上螺纹套管，所述上螺纹套管连接在所述连接板的下表面上，所述螺纹杆的上端螺纹配合在所述上螺纹套管内。

4.根据权利要求3所述的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，其特征在于，所述上螺纹套管的上端焊接在所述连接板的下表面上。

5.根据权利要求3所述的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，其特征在于，所述连接板通过自攻螺丝分别与所述横向构件和纵向构件相连。

6.根据权利要求3所述的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，其特征在于，所述横向构件上设有温度伸缩节。

7.根据权利要求1所述的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，其特征在于，所述螺纹杆上配合有用于固定所述螺纹杆和所述太阳能支架的相对位置的上限位螺母和用于固定所述螺纹杆和所述底座的相对位置的下限位螺母。

8.根据权利要求7所述的用于安装太阳能电池板的加固钢结构屋面，其特征在于，所述上限位螺母和所述太阳能支架之间设有上垫片，所述下限位螺母和所述底座之间设有下垫片。