阅读说明：本技术 承载屋顶光伏组件的钢结构屋顶 (Bear roof photovoltaic module's steel construction roof ) 是由 包文龙 赵海斌 张良利 杨松 沈道军 金建波 陆川 于 2019-12-16 设计创作，主要内容包括：一种承载屋顶光伏组件的钢结构屋顶,所述钢结构屋顶包括第一钢梁、第二钢梁、檩条和加固结构,所述檩条跨接固定在相邻的所述第一钢梁和所述第二钢梁上,所述加固结构包括支撑件、第一拉紧件和第二拉紧件,其中：所述支撑件是具有接触端和拉紧端的刚性部件,所述第一拉紧件和所述第二拉紧件是条形部件；所述支撑件的接触端与所述檩条的下底面连接固定,所述第一拉紧件的一侧末端和所述第二拉紧件的一侧末端连接固定至所述支撑件的拉紧端,所述第一拉紧件的另一侧末端连接固定至所述第一钢梁,所述第二拉紧件的另一侧末端连接固定至所述第二钢梁,所述第一拉紧件、所述第二拉紧件分别与所述檩条以及所述支撑件围合为三角形结构。(A steel structural roof bearing a rooftop photovoltaic module, the steel structural roof including a first steel beam, a second steel beam, purlins and a reinforcing structure, the purlins being fixed across adjacent the first steel beam and the second steel beam, the reinforcing structure including a support member, a first tension member and a second tension member, wherein: the support member is a rigid member having a contact end and a tension end, the first and second tension members being bar-shaped members; the contact end of the supporting piece is fixedly connected with the lower bottom surface of the purlin, the tail end of one side of the first tensioning piece and the tail end of one side of the second tensioning piece are fixedly connected to the tensioning end of the supporting piece, the tail end of the other side of the first tensioning piece is fixedly connected to the first steel beam, the tail end of the other side of the second tensioning piece is fixedly connected to the second steel beam, and the first tensioning piece and the second tensioning piece are respectively enclosed with the purlin and the supporting piece to form a triangular structure.)

承载屋顶光伏组件的钢结构屋顶

技术领域

本发明涉及建筑物屋顶结构领域，尤其涉及一种承载屋顶光伏组件的钢结构屋顶。

背景技术

目前在分布式屋顶光伏项目的安装实施时，常常面临将钢结构厂房的屋顶作为分布式屋顶光伏组件安装承载面的应用场景。考虑到分布式屋顶光伏组件的自身重量，以及GB-51022-2015《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》的出台，这使得大部分现有的钢结构建筑的屋顶的檩条的强度和挠度都不能满足分布式屋顶光伏组件的承载要求。

针对承载强度不足的这一类钢结构建筑的屋顶，传统的的檩条改造加固方法是增加檩条的数量，依靠增加檩条的排列密度来增强屋顶的承载能力，，但是现有的需要改造的钢结构建筑物屋顶往往已经在檩条下部设置了屋内面板，并在檩条上部设置了屋顶面板。如果想依照上述改造加固方式进行檩条加固，则需要首先拆除屋内面板或屋顶面板，并在加固完成后恢复所述屋内面板或所述屋顶面板，导致改造工程成本很高。如果是明露式的檩条，虽然不存在所述屋内面板，但是所述屋顶面板的存在依然会对改造加固的施工造成很大的影响，施工成本依旧很高。针对这一场景，急切需要一种具有高承载力的钢结构建筑物屋顶来解决承载力不足的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种承载屋顶光伏组件的钢结构屋顶，所述钢结构屋顶包括第一钢梁、第二钢梁、檩条和加固结构，所述檩条跨接固定在相邻的所述第一钢梁和所述第二钢梁上，所述加固结构包括支撑件、第一拉紧件和第二拉紧件，其中：

所述支撑件是具有接触端和拉紧端的刚性部件，所述第一拉紧件和所述第二拉紧件是条形部件；

所述支撑件的接触端与所述檩条的下底面连接固定，所述第一拉紧件的一侧末端和所述第二拉紧件的一侧末端连接固定至所述支撑件的拉紧端，所述第一拉紧件的另一侧末端连接固定至所述第一钢梁，所述第二拉紧件的另一侧末端连接固定至所述第二钢梁，所述第一拉紧件、所述第二拉紧件分别与所述檩条以及所述支撑件围合为三角形结构。

根据本发明的一个方面，该钢结构屋顶中，所述加固结构包括夹持于所述支撑件的拉紧端、所述第一钢梁的腹板和所述第二钢梁的腹板上的连接件；所述连接件上设置用于容纳并限位所述第一拉紧件或所述第二拉紧件的开孔。

根据本发明的另一个方面，所述钢结构屋顶还包括屋顶面板和/或屋面内板，所述屋顶面板安装在所述檩条的顶面，所述屋面内板安装在所述檩条的下底面；所述屋面内板通过铆钉与所述檩条的下底面连接固定，并处于所述支撑件的接触端和所述檩条之间。

根据本发明的另一个方面，该钢结构屋顶中所述支撑件是T型钢，所述接触端位于所述T型钢的翼缘板上，所述拉紧端位于所述T型钢的腹板上。

根据本发明的另一个方面，该钢结构屋顶中所述第一拉紧件和所述第二拉紧件是与条形型钢或预应力钢绞线。

根据本发明的另一个方面，该钢结构屋顶中，所述条形型钢为条形圆钢或条形角钢。

根据本发明的另一个方面，该钢结构屋顶中，所述第一钢梁和所述第二钢梁是H型钢；所述檩条是Z型钢或C型钢。

根据本发明的另一个方面，该钢结构屋顶中，所述支撑件的接触端设置于所述第一钢梁和所述第二钢梁的中点处。。

本发明提供的钢结构屋顶采用支撑件、第一拉紧件和第二拉紧件对檩条进行承重加固，相比现有的钢结构屋顶具有更好的承重力，可满足分布式屋顶光伏项目的安装。并且本发明提供的钢结构屋顶可以通过对现有的常见钢结构屋顶进行简易改造而直接得到，改造所花费的成本较低，施工周期短。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明的承载屋顶光伏组件的钢结构屋顶的一个

具体实施方式

的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为了更好地理解和阐释本发明，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。本发明并不仅仅局限于这些具体实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

需要说明的是，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在下文给出的多个具体实施方式中，对于本领域熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

请参考图1，图1是根据本发明的承载屋顶光伏组件的钢结构屋顶的一个具体实施方式的结构示意图，该钢结构屋顶包括第一钢梁21、第二钢梁22、檩条1和加固结构，所述檩条1跨接固定在相邻的第一钢梁21和第二钢梁22上，所述加固结构包括支撑件3、第一拉紧件31和第二拉紧件32，其中：

所述支撑件3是具有接触端33和拉紧端34的刚性部件，所述第一拉紧件31和所述第二拉紧件32是条形部件；

所述支撑件3的接触端33与所述檩条1的下底面连接固定，所述第一拉紧件31的一侧末端和所述第二拉紧件32的一侧末端连接固定至所述支撑件3的拉紧端34，所述第一拉紧件31的另一侧末端连接固定至所述第一钢梁21，所述第二拉紧件32的另一侧末端连接固定至所述第二钢梁22，所述第一拉紧件31、所述第二拉紧件32分别与所述檩条1以及所述支撑件3围合为三角形结构。

典型地，第一钢梁21和第二钢梁22可设置为平行相邻排列，图1中示出了第一钢梁21和第二钢梁22的横截面，优选地第一钢梁21和第二钢梁22是H型钢。檩条1跨接地设立在第一钢梁21和第二钢梁22之上，檩条1例如可以通过焊接的方式直接与第一钢梁21和第二钢梁22的同侧的翼缘板相固定，也可以如图1所示通过螺钉连接的方式与设立在第一钢梁21和第二钢梁22的翼缘板上的檩条板11相固定。本具体实施方式的实施者可以选用现有的合适的手段使檩条1跨接地设立在第一钢梁21和第二钢梁22上即可，第一钢梁21和第二钢梁22共同对檩条1进行承载，根据钢结构屋顶的面积大小不同，可以设置多条按照上述方式进行安装的檩条1，也可以设置多组由第一钢梁21、第二钢梁22和多条檩条1构成的结构单元来形成钢结构屋顶的整体。为了保证承载强度，檩条1可以选用Z型钢或C型钢，而第一钢梁21和第二钢梁22优选地选用H型钢，本领域技术人员应理解，上述H型钢、Z型钢和C型钢均具有良好的承载强度，以满足钢结构屋顶的架设需求。

由于本发明正是为了加固檩条1而提出，因此设置包含支撑件3的加固结构的目的是令该加固结构提升檩条1的刚度。典型地，支撑件3可选用T型钢，支撑件3的接触端33与檩条1的下底面连接固定，该接触端33位于所述T型钢的翼缘板上，例如接触端33是该翼缘板的底面，接触端33与檩条1的实现相对固定可以使用例如焊接、螺钉连接等本领域技术人员熟知的连接方式。支撑件3的拉紧端34位于所述T型钢的腹板上，拉紧端34同时与第一拉紧件31和第二拉紧件32相固定，具体而言，在本具体实施方式中，由于第一拉紧件31和第二拉紧件32均为条形部件，拉紧端34与第一拉紧件31和第二拉紧件32的一侧末端相固定，第一拉紧件31和第二拉紧件32的另一侧末端分别与第一钢梁21和第二钢梁22连接固定。本领域技术人员可以理解，由于拉紧端34指向地面，第一拉紧件31和第二拉紧件32在力学原理上是为了对拉紧端34施加足够作用力，并使支撑件3的接触端33挤压檩条1的下底面以减小檩条1的挠度形变，因此需要合理设置第一拉紧件31和第二拉紧件32分别固定至第一钢梁21和第二钢梁22上的固定位置，使第一拉紧件31、第二拉紧件32分别与檩条1以及支撑件3围合为三角形结构，才能达到上述减小檩条1的挠度形变的效果。因为支撑件3优选地选用T型钢，所述三角形结构可视为是以檩条1为底边、支撑件3的腹板为高、第一拉紧件31或第二拉紧件32为斜边的直角三角形。同时，第一拉紧件31和第二拉紧件32应当具有足够的抗延展强度，否则无法对拉紧端34施加足够的作用力，因此第一拉紧件31和第二拉紧件32优选地选用条形型钢或预应力钢绞线，而所述条形型钢为条形圆钢或条形角钢。

考虑为了便于所述加固结构包含的支撑件3、第一拉紧件31和第二拉紧件32快捷地安装到已经架设好由第一钢梁21、第二钢梁22和檩条1组成的钢结构屋顶上，优选地使用连接件4使第一拉紧件31和第二拉紧件32分别与第一钢梁21和第二钢梁22相固定，所述连接件4夹持在第一钢梁21和第二钢梁22的腹板上，例如该连接件4包含两块贴合在所述腹板两侧的夹板，贯穿所述夹板的螺钉令上述两块夹板锁止并夹持在所述腹板上。同时连接件4上设置用于容纳并限位第一拉紧件31或第二拉紧件32的开孔，通过将第一拉紧件31或第二拉紧件32的末端加工为合适的形状置入所述开孔中，即可使第一拉紧件31和第二拉紧件32保持与其他部件的相对固定。

进一步优选地，考虑到为了使檩条1受力均匀，将支撑件3的接触端33设置于第一钢梁21和第二钢梁22的中点处，也即令接触端33固定在檩条1的中点处，相应地为满足上述位置关系，第一拉紧件31和第二拉紧件32应具有基本相等的长度，第一拉紧件31、第二拉紧件32和檩条1围合成以檩条1为底边的等腰三角形结构。

此外，本领域技术人员应当理解，檩条1、第一钢梁21、第二钢梁22以及所述加固结构仅构成了钢结构屋顶的基本框架，本具体实施方式的钢结构屋顶根据施工需求，还可以相应地包括屋顶面板和/或屋面内板，所述屋顶面板安装在檩条1的顶面，所述屋面内板安装在檩条1的下底面。其中，所述屋内面板通常通过铆钉与檩条1的下底面连接固定。由于一些场景中是在已经设置了所述屋内面板的檩条1的下底面安装支撑件3，因此所述屋内面板处于支撑件3的接触端33和檩条1之间。在实际施工过程中，本具体实施方式的钢结构屋顶可能由已架设好的钢结构屋顶框架加设所述加固结构而形成，由于所述屋内面板通常是不透明的装饰板，该装饰板完全将檩条1遮挡，而确定檩条1的实际位置才能确定支撑件3的安装位置，因此确定檩条1的实际位置可以通过观察所述屋内面板外露的铆钉位置来确定，这样即可以在不拆除所述屋内面板的情况下，通过设置所述加固结构对已架设好的钢结构屋顶框架的檩条进行加固处理，相比现有的需要拆除所述屋内面板为前提的其他加固方式，所述加固处理的施工成本大大降低。

进一步地，本领域技术人员可理解，本具体实施方式的钢结构屋顶最终是为了承载屋顶光伏组件所用，屋顶光伏组件通常是安装在檩条1的顶面，或安装在檩条1顶面之上的屋顶面板上。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化均涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。

本发明提供的钢结构屋顶采用支撑件、第一拉紧件和第二拉紧件对檩条进行承重加固，相比现有的钢结构屋顶具有更好的承重力，可满足分布式屋顶光伏项目的安装。并且本发明提供的钢结构屋顶可以通过对现有的常见钢结构屋顶进行简易改造而直接得到，改造所花费的成本较低，施工周期短。

以上所披露的仅为本发明的一些较佳实施例，不能以此来限定本发明之权利范围，依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。