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