屋顶光伏电站项目荷载计算书.docx

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屋顶光伏电站项目荷载计算书

结构荷载验算

一工程概况

工程名称：

青岛大唐屋顶光伏系统

工程内容：

华东机械车间，

光伏系统设计计算高度10m。

二工程设计依据

1项目所在地区的自然条件

工程所在地区：

山东省青岛市

基本参数

基本风压：

W0=0.60kN/m2（50年一遇）

基本雪压：

S0=0.20kN/m2（50年一遇）

地面粗糙度类别：

B类

2光伏系统结构设计依据

a）光伏系统工程招标文件.

b）设计院提供的施工图文件.

c）其他有关本次招标工作的说明文件及相关规范等.

3光伏系统结构设计引用规范

3.1结构类-设计规范及规程

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002

《铝合金结构设计规范》GB50429-2007

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001

3.2铝型材及板材类-规范及标准

《铝合金建筑型材第1部分：

基材》GB/T5237.1-2008

《铝合金建筑型材第2部分：

阳极氧化、着色型材》GB/T5237.2-2008

《铝合金建筑型材第3部分：

电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2008

《铝合金建筑型材第4部分：

粉末喷涂型材》GB/T5237.4-2008

《铝合金建筑型材第5部分：

氟碳漆喷涂型材》GB/T5237.5-2008

4荷载相关计算

4.1场地类别划分

根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:

A类：

近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;

B类：

指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;

C类：

指有密集建筑群的城市市区;

D类：

指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;

本工程属于B类地区。

4.2风荷载核算

按照GB50009-2001,风荷载计算公式如下：

Wk=μzμsβzω0

Wk:

风荷载标准值

μz：

风压高度变化系数

μs：

风压体型系数

βz：

高度z处的阵风系数

ω0：

本地区基本风压

基本风压按照GB50009-2001中规定给出的50年一遇的风压采用，

ω0=0.60KN/m2

屋顶标高10米，B类地区，

按照GB50009-2001中表7.2.1得：

μz=1

体型系数

据《钢结构设计规范》GB50017-2003，

中间跨和变跨檩条的计算体型系数：

μs=1.3

风振系数：

βz=1

负风压Wk1=μzμsβzω0=1×1.3×1×-0.6=-0.78KN/m2

4.3永久荷载计算

太阳能电池板在：

每块电池板自重：

q1=0.20KN/块

每块电池板面积：

Q1=1.65*0.99=1.63m2

每平米均布荷载（含连接件）：

Q1=0.13KN/m2

4.4雪荷载计算

按照GB50009-2001表6.2.1,基本雪压S0=0.20KN/m2。

不均匀情况出现在20°到30°之间，此处坡度小于4°，无不均匀情况。

Sr=μr*S0

μr=1.0

雪荷载标准值：

Sr=μrS0=1.0x0.20=0.2KN/m2.

地震荷载：

7度设防，0.1g。

水平地震与屋面大体平行，对竖直荷载影响不大，可以忽略。

4.5活荷载

按照GB50009-2001表4.3.1不上人屋面活荷载标准值取

S活=0.5KN/m2

4.5荷载组合值

情况1、

永久荷载与活荷载：

Sk=Q1+0.7*S活=0.48KN/m2标准值

S1=1.35*Q1+1.4*0.7*S活=0.666KN/m2设计值

情况2、

永久荷载与风荷载：

SK2=Q1+WK=-0.65KN/m2标准值

S2=Q1+1.4*WK=-0.962KN/m2设计值

情况3、

永久荷载与雪荷载：

SK3=Q1+0.7*SR=0.27KN/m2标准值

S3=1.35*Q1+1.4*SR=0.46KN/m2设计值

最不利荷载组合式第一组合：

永久荷载与风荷载组合。

SK2=Q1+WK=-0.65KN/m2标准值

S2=Q1+1.4*WK=-0.962KN/m2设计值

5夹具受力计算

项目组件阵列使用连续梁支撑，使材料的性能得到了更好的发挥，阵列一般用的电池板数量都在20左右，这里使用的模型为6块。

图形如下。

选取阵列单元模型

最不利荷载组合式第一组合：

永久荷载与风荷载组合。

SK2=Q1+WK=-0.65KN/m2标准值

S2=Q1+1.4*WK=-0.962KN/m2设计值

单个夹具的受力面积：

A=1.65*1.5/2=1.2375m2

单个夹具所受拉拔力

F=1.2375*0.962=1.19

单个夹具所受拉力为1.19KN。

厂家夹具受力测试结果，角驰夹具允许拉力值为2.336KN,直立锁边夹具允许拉力值为1.739KN。

显然两种夹具的设计力值都远大于其所受拉拔力。

夹具满足要求设计值。

压码抗剪强度计算书

1.荷载统计

单个压码受荷面积A=0.99M*0.825M=0.817M2

恒载：

0.13KN/M2

活载:

0.5KN/M2

风压设计值:

-0.78KN/M2

2.荷载组合：

考虑对压码最不利荷载组合

风荷载与永久荷载组合

S2=Q1+1.4*WK=-0.962KN/m2

3.应力计算

风吸力作用下的剪应力:

N=0.817*（-0.962）=-0.786KN

净面积S=41MM*3MM=123MM2

V=786/123=6.39N/MM2

铝合金压码的设计切应力值：

85N/MM2

6.39N/MM2＜85N/MM2

满足计算要求

中科盛创5MWp屋顶光伏发电项目

荷载计算书

水利部新疆维吾尔族自治区水利水电勘测设计研究院

二〇一二年三月二十九日