摘要
基于大量既有工业建筑轻钢结构屋顶光伏改造的工程背景,应用普通和顶撑两类预应力碳纤复材板增强技术对其檩条进行增强。前者使用千斤顶张拉碳板施加预应力,增强后碳板紧贴檩条下翼缘;后者使用跨中顶撑张拉碳板施加预应力,增强后跨中碳板远离檩条下翼缘而呈现三角形状。为研究两种方法,首先,分析了两类增强技术的增强机理。然后,基于我国现有规范,应用直接强度法考虑了局部屈曲和强度破坏相关性,并考虑了碳板变形造成的预应力增加,从而得到了两类增强方法增强后檩条的承载力及变形计算方法,并证明了该方法的准确性,同时获得了参数影响规律:碳板刚度越大、撑出长度越大、预应力越大、增强效果越好。基于此,考虑增强阶段最大预应力、碳板强度及增强檩条变形等实际限制条件,建立了预应力碳板增强檩条的设计方法,针对光伏改造工程下檩条的强度增强或局部屈曲增强给出设计算例。通过设计算例的比较,得到了两类增强方法的不同适用条件,发现顶撑增强更容易实现承载力和刚度的大幅度提升,可供工程参考。
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