Технічне обстеження і розрахунок конструкцій споруди з урахуванням улаштування на покрівлі сонячних панелей

Abstract

UK: Постановка проблеми. Ситуація з використанням енергії Сонця у світі рухається вперед швидкими темпами. Всього за 10 років (з 2010 по 2019 р.) сонячна енергетика в Україні перетворилася з екзотичного захоплення декількох багатих бізнесменів на економічну галузь, що бурхливо розвивається. До 2030−2035 року Україна увійде в число країн, що покривають до чверті необхідної потреби в енергії за рахунок альтернативних джерел. Наразі постає ефективним рішення для суб’єктів підприємницької діяльності та виробництва встановлення сонячних електростанцій на дахах будівель та споруд. У зв’язку із цим будівельні конструкції покриття будівель та споруд потребують перевірки несної здатності та експлуатаційної придатності. Аби визначити можливість використання існуючих конструкцій в подальшому, виконується обстеження існуючих конструкцій і перевірні розрахунки для з’ясування несної здатності елементів каркаса в результаті зростання навантаження (кріплення сонячних панелей). Конструкції, які не задовольняють вимогам перевірних розрахунків, можуть бути посилені з відновленням їх працездатності і підвищенням несної здатності за рахунок спеціальних заходів або замінені на нові. Наведенорезультати обстеження споруди та перевірні розрахунки існуючих конструкцій навісу. Мета дослідження −для оцінки несної здатності металоконструкцій каркаса спорудження покрівлі виконати розрахунок металевої ферми в програмному комплексі «Ліра САПР 2013», який є комп'ютерною системою для структурного аналізу і проектування. Розрахунок ферми виконати в такій послідовності: визначення та збір навантаження; встановлення розрахункової схеми ферми; визначення розрахункових зусиль в елементах ферми; підбір поперечних перерізів розтягнутих і стиснутих елементів. Висновок.Розрахунок прогону покриття і колони показав, що існуючі перетини колони і прогону не задовольняють вимогам і потребують посилення або повної заміни. Прийнято рішення, що експлуатація споруди після установки на даху елементів джерел альтернативної енергії можлива за умови розроблення спеціального проекту на посилення або заміну колон поперечної рами навісу.

RU: Постановка проблемы.Ситуация с использованием энергии Солнца в мире движется вперед быстрыми темпами. Всего за 10 лет (с 2010 по 2019 г.) солнечная энергетика в Украине превратилась из экзотического увлечения нескольких богатых бизнесменов в бурно развивающуюся экономическую отрасль. К 2030−2035 году Украина войдет в число стран, покрывающих до четверти необходимой потребности в энергии за счет альтернативных источников. На сегодняшний день эффективным является решение для субъектов предпринимательской деятельности и производства установить солнечные электростанции на крышах зданий и сооружений. В связи с этим строительные конструкции покрытия зданий и сооружений требуют проверки несущей способности и эксплуатационной пригодности. Для определения возможности использования существующих конструкций в дальнейшем выполняются обследование и расчеты для проверки несущей способности элементов каркаса в результате роста нагрузки (крепление солнечных панелей). Конструкции, которые не удовлетворяют требованиям проверочных расчетов, могут быть усилены с восстановлением их работоспособности и повышением несущей способности за счет специальных мероприятий или заменены на новые. Приведены результаты обследования сооружения и проверочные расчеты существующих конструкций навеса. Цель работы − для оценки несущей способности металлоконструкций каркаса сооружения кровли выполнить расчет металлической фермы в программном комплексе «Лира САПР 2013», который является компьютерной системой для структурного анализа и проектирования. Расчет фермы выполнить в такой последовательности: определение и сбор нагрузки; установление расчетной схемы фермы; определение расчетных усилий в элементах фермы; подбор поперечных сечений растянутых и сжатых элементов. Вывод. Расчет прогона покрытия и колонны показал, что существующие пересечения колонны и пролета не удовлетворяют требованиям и нуждаются в усилении или полной замене. Принято решение, что эксплуатация сооружения после установки на крыше элементов источников альтернативной энергии возможна при условии разработки специального проекта на усиление или замену колонн поперечной рамы навеса.

EN: Problem statement. The situation with using the solar energy in the world is moving forward at a fast pace. The solar power in Ukraine has been transformed from an exotic hobby of several wealthy businessmen into a booming economic industry over just 10 years ‒ from 2010 into 2019. By 2030−2035, Ukraine will be among the countries that could cover up a quarter of the required energy demand from alternative sources. Nowadays an effective solution for business entities and production plants is to installation solar panels on the roof of buildings and structures. Thus, it requires the assessment of load-bearing capacity and serviceability of buildings. The possibility of using structures is subsequently performed by an examination of existing structures and structural analysis to determine the load-bearing capacity of the frame elements as a result of load (solar panel mounting). Constructions that do not meet structural requirements can be reinforced to renew and increase their bearing capacity due to special measures or their replacement with new ones. The results of the survey of structures and structural analysis of existing buildings are presented in the article. Purpose. To estimate the load-bearing capacity of metal structures of the roof, a calculation of a metal girder was performed in a software complex for structural analysis and design "Lyra CAD 2013". Calculation of the girder was implemented in the following stages: determination and collection of load; establishment of the girder's settlement scheme; determination of design effort in girder elements; selection of cross sections of stretched and compressed elements. Conclusion. The analysis and calculation of the roof bearer and the column showed that the existing section of the column and the roof bearer does not meet the requirements and needs to be reinforced or completely replaced. It was decided that the installation of the elements of alternative energy on the roof is possible, provided the development of a special project to reinforce or replace the column of the cross frame.