山地光伏支架承载力 计算书.docx

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山地光伏支架承载力计算书

双卷边U型钢支架受力计算书

目录

1设计依据

1.1规范……………………………………………………………………………………3

1.2材料力学性能…………………………………………………………………………3

1.2.1钢材/铝合金………………………………………………………………………3

1.3荷载……………………………………………………………………………………4

1.3.1恒载…………………………………………………………………………………4

1.3.2风荷载………………………………………………………………………………4

1.3.3雪荷载………………………………………………………………………………5

1.3.4标准荷载……………………………………………………………………………6

1.3.5荷载组合……………………………………………………………………………7

1.4变形控制………………………………………………………………………………7

2.结构计算………………………………………………………………………………8

2.1结构强度计算….……………………………………………………………………8

2.1.1各部件材料选材……………………………………………………………………9

2.2部件分析……………………………………………………………………………10

2.2.1强度及挠度计算…………………………………………………………………11

檩条…………………………………………………………………………………11

斜梁…………………………………………………………………………………12

立柱…………………………………………………………………………………13

斜撑………………………………………………………………………………14

1.设计依据

1.1规范

1.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）;

2.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）;

3.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）;

4.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）;

5.《紧固件螺栓和螺钉》（GB/T5277-1985）

6.《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》（GB/T3103.1-2002）

7.《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》（GB/T3098.2-2004）

8.《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》（GB/T3098.4-2004）

9.《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》（GB/T3098.1-2004）

10.《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》（GB/T16823.1-1997）

1.2材料力学性能

1.2.1钢材

碳素结构钢Q235-B

重力密度ρ=78.5kN/m3

弹性模量E=2.06×105N/mm2

线膨胀系数α=1.2×10-5

泊松比ν=0.3

抗拉/压/弯强度fs=215N/mm2

抗剪强度fsv=125N/mm2

端面承压强度fsce=325N/mm2

1.2.2铝合金

铝合金6063-T5

重力密度ρ=27kN/m3

弹性模量E=0.7×105N/mm2

线膨胀系数α=2.35×10-5

泊松比ν=0.33

抗拉/压/弯强度fs=160N/mm2

抗剪强度fsv=49.6N/mm2

端面承压强度fsce=110N/mm2

1.3荷载

1.3.1恒载

铝合金密度ρ=27.0KN/m3

钢材密度ρ=78.5KN/m3

光伏组件的规格为：

1640mm*992mm

每块光伏组件的面积A=1.640*0.992=1.63m2

每块光伏组件的自重Dk=18kg=0.18KN

1.3.2风荷载

项目所在具体位置:

山东

基本风压:

风压雪压计算

根据客户资料：

基本风压=0.4kN/m²

地面粗糙度类别:

B

根据《建筑结构载荷规范》，风载荷标准值的计算公式如下：

Wk=βgz*μsl*μz*Wo

Wk：

风载荷标准值

βgz：

高度Z处的风振系数

μsl：

局部风压体型系数

μz：

风压高度变化系数

Wo=基本风压

项目所在地的基本风压为：

0.4KN/㎡风振系数为1.0

由规范可知，阵列上最不利的局部风压体型系数分别为-1.3和+1.3

风压高度变化系数1.0

故作用在光伏阵列上的风载荷标准值分别为：

逆风风荷载Wk=1.0*（-1.3）*1.0*0.4=-0.52KN/㎡

-0.52KN/m²*1.63m²*11*1000/18040mm=-0.52N/mm

顺风风荷载Wk=1.0*1.3*1.0*0.25=0.52KN/㎡

1.3.3雪荷载

根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012公式（7.1.1），

μr——屋面积雪分布系数；本项目倾角23，按照规范，参照如下表格取值1.0

S0——基本雪压（kN/m2），取值0.4KN/m2

Sk——雪荷载标准值（kN/m2）；SK=S0*1.0=0.4KN/m2

0.4KN/m²*1.63m²*11*1000/18040mm=0.4N/mm

1.3.4标准荷载

恒载标准值：

0.18KN*11*1000/18040=0.11N/mm

雪载标准值：

0.4N/mm

风荷载标准值：

-0.52N/mm

1.3.5荷载组合

最不利荷载组合：

S1=1.2G+1.4W

S2=1.2G+1.4S

1.4变形控制

根据<<钢结构设计规范>>GB50017-2003,钢构件的最大挠度<=跨度L/200

2.钢结构计算

2.1各部件材料选材：

立柱：

圆管∮60*2.5Q235B

斜梁：

C型钢C80*40*15*2.5Q235B

檩条：

双内卷型钢U41*72*2.0Q235B

斜支撑：

角钢L50*50*4.0Q235B

2.2强度及挠度计算：

计算模型：

自重荷载：

雪荷载：

风荷载：

变形：

檩条受力分析：

檩条计算：

挠度值为：

7.2mm＜3300/200（按照《光伏电站设计技术》GB50797光伏支架变形要求，次梁挠度容许值为L/200）

强度值为：

145.2Mpa＜215Mpa

说明：

檩条选材满足设计要求

斜梁受力分析：

斜梁计算：

挠度值为：

3.1mm＜4300/250（按照《光伏电站设计技术》GB50797光伏支架变形要求，主梁挠度容许值为L/250）

强度值为：

118.9Mpa＜215Mpa

说明：

斜梁选材满足设计要求

立柱受力分析：

立柱计算：

挠度值为：

2.1mm小于1740/60（按照《光伏电站设计技术》GB50797光伏支架变形要求，立向支持挠度容许值为L/60）

强度值为：

194.6Mpa＜215Mpa

说明：

立柱选材满足设计要求

斜支撑受力分析：

斜撑计算：

挠度值为：

2.0mm＜1790/200（按照《光伏电站设计技术》GB50797光伏支架变形要求，次梁挠度容许值为L/200）

强度值为：

84.1Mpa＜215Mpa

说明：

斜支撑选材满足设计要求

根据以上计算结果，支架材料均满足钢结构设计：

抗拉/压/弯强度fs＜215N/mm2，挠度位移L＜1/200的设计要求

此计算书仅供参考,详细须以设计院为准.