九江渔光互补发电项目光伏支架计算书图文稿.docx
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九江渔光互补发电项目光伏支架计算书图文稿
集团文件版本号：
（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
九江渔光互补发电项目光伏支架计算书
九江某渔光互补发电项目
组件固定支架计算书
报告编写：
审 核：
光电池阵列倾角按_20_°考虑；风荷载为0.35kN/m2；雪荷载为0.40kN/m2。
固定架平面图
固定架立面图
1.结构材料
1.1太阳能电池方阵支架、连接件、紧固件选用Q235B钢材制造,支架、连接件、紧固件的金属表面进行热镀锌处理，以防止风沙的冲刷和生锈腐蚀。
风荷载为0.35kN/m2；雪荷载为0.40kN/m2。
1.2太阳能电池方阵支撑、斜梁分别采用一70x5抱箍、L50x50x4.0角钢，和C40x80x15x2.5C型钢，电池组件檩条采用C40x60x15x2.5C形钢.
2.组件排布方案
组件按_2_x_18_竖向排布，立柱_5_件，立柱间距_4.3_米。
3.载荷计算（单阵列）
3.1固定载荷：
G
固定载荷主要包括电池组件及钢结构的自重G1（KN/m2）
电池组件重量G电池=26.5*36*10=9540N
檩条的重量为G檩条=240.32x10=2403.2N
G电池+G檩条=9540N+2403.2N=11943.2N
立柱以上钢结构重量G钢构=4471.54N
取总重量G=G电池+G钢构=9540N+4471.54N=14011.54N=14.01KN
G1=G/A=14.01/69.86=0.20KN/m2。
3.1.2光伏池组件面积：
A组件=（_1.956_mx_0.992_m）x_36_=_69.86_m^2
根据有关标准（GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50009-2012《建筑结构荷载规范》，计算获得风荷载：
设计风荷载为0.35kN/m2,
图2支架受力模型
3.2.2风荷载计算方法
计算风荷载标准值
当计算主要承重结构时
Wk=βzμsμzw0
式中：
Wk—风荷载标准值（kN/m2）；
W0——基本风压（kN/m2）；
βz—风振系数；
μs—风载体型系数；
μz—高度z处的风压高度变化系数。
（1）高度变化系数：
所设计追踪系统安装于最大高度5米的地面上，
根据附表一取μz=1.09
（2）风载体型系数：
μs=1.3
（3）风振系数：
风振系数反映了脉动风对结构振动的影响，可借鉴《建筑结构荷载规范》只给出高耸结构的数据，未给出类似于本项目结构的数据，故参照有关资料取βz＝1.0。
风载荷标准值计算结果如下
正向风压WK（+）=W0*1*1.3*1.09=0.35*1.09*1.3=0.496（KN/m2）
背向风压WK（-）=W0*1*1.3*1.09=0.35*1.09*1.3=-0.496（KN/m2）
3.2.3雪荷载
标准GB50009-2012《建筑结构荷载规范》推荐,我国大同地区50年一遇的雪荷载标准取基本雪荷载为s0=0.45kN/m2。
实际雪荷载s受到电池板与水平面夹角的影响，即s=mrs0，其中μr为一个受到影响的系数，称作积雪分布系数，μr根据标准GB50009-2012《建筑结构荷载规范》推荐取值，如表2所示。
表2.积雪分布系数
3.2.4载荷组合
组合载荷：
F=G1G1+G2G2+PP+Q1Qk1+Q202Qk2+Q303Qk3+…
Qk1—起主导作用的可变载荷，此处为风载荷
Qk2—起非主导作用的可变载荷，此处为雪载荷
G1=1.2，Q1=Q2=1.4，02=0.7
此处起主导作用的可变载荷为风载荷，起非主导作用的可变载荷为雪载荷
垂直于电池板方向分力可以简化为：
（1）WK1=0.496KN/m2时，F=1.2*G1cosθ+1.4*WKsinθ=0.463KN/m2
（2）WK2=-0.496KN/m2时，F=1.0*G1*cosθ-1.4*WKsinθ=-0.050KN/m2
式中：
G——自重产生的永久荷载;
WK——为风荷载;
从上式可以得出结论：
当支架系统电池组件与地面夹角θ=20°时，组合载荷F数值最大为0.463KN/m2
支架承受的总载荷Fmax=F*A=0.463*69.86=32.35KN
4.支撑结构（方管）受力分析
4.1支撑结构（方管）弯曲应力分析
整排固定支架（包括支撑梁，立柱各_5_件组成_5_个受力支撑模块）承受以上重力和风力，弯矩产生拉升（压缩）应力
结果
1.支架支撑组件的剪力图和弯矩图。
1.横梁的合成剪力和弯矩图。
1.2斜梁的合成剪力和d弯矩图。
1.3支撑组件的合成剪力和弯矩图
2.校核结果
2.1斜支撑的校核结果
Chinese2002钢截面检查单位:
N,mm,C（组合与测站的细节）
Element:
4测站位置:
1370.932Length:
1370.932
SectionID:
Φ60x3类型:
NonswayMomentFrameComboID:
DSTL24
Orientation:
BraceDesignElementType:
Brace
A=537.212I33=218779.727W33=7292.658z33=9756.000i33=20.180
J=437559.454I22=218779.727W22=7292.658z22=9756.000i22=20.180
E=200000.000RLLF=1.000Ae/A=0.900
fy=235.000SI:
NonseismicGamma_RE:
无
f=215.000Gamma_0:
1.000SeismicMF:
无DualSystemSMF:
无
fv=125.000
TallBuilding:
YesRolled:
YesGasCut:
No
TransferColumn:
NoIgnoreB/T:
Yes
NM33M22V2V3
ComboDSTL24-5808.1080.0000.0000.0000.000
拉弯构件和压弯构件设计
N-M33-M22应力比
控制总数NM主M次比率状态
方程比率比率比率比率限制检查
JGJ996.4.60.060=0.060+0.000+0.0000.950OK
弯曲失稳轴向放大系数
截面λ_nα_1α_2α_2φ
类别比率系数系数系数系数
主A0.7410.4100.9860.1520.845
次A0.7410.4100.9860.1520.845
Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数
μLλEulerNM
系数系数比率力系数
主抗弯1.0001.00067.934208887.4361.023
次抗弯1.0001.00067.934208887.4361.023
其它弯矩系数
γβ_mβ_tηφ_b
主抗弯1.0001.0001.0000.7001.000
次抗弯1.0000.6500.6500.7001.000
应力比---控制截面JGJ996.4.6
力/实际允许应力比例
弯矩应力应力比率系数
轴向-5808.10810.812215.0000.0501.184
主抗弯0.0000.000215.0000.0000.000
次抗弯0.0000.000215.0000.0000.000
Vτfv应力假想
力应力允许比率剪力
主剪力1358.8317.154125.0000.057Yes
次剪力1358.8310.000125.0000.000Yes
2.2前立柱的校核结果
Chinese2002钢截面检查单位:
N,mm,C（组合与测站的细节）
Element:
1测站位置:
475.000Length:
475.000
SectionID:
Φ60x3类型:
NonswayMomentFrameComboID:
DSTL27
Orientation:
ColumnDesignElementType:
Column
A=537.212I33=218779.727W33=7292.658z33=9756.000i33=20.180
J=437559.454I22=218779.727W22=7292.658z22=9756.000i22=20.180
E=200000.000RLLF=1.000Ae/A=0.900
fy=235.000SI:
NonseismicGamma_RE:
无
f=215.000Gamma_0:
1.000SeismicMF:
无DualSystemSMF:
无
fv=125.000
TallBuilding:
YesRolled:
YesGasCut:
No
TransferColumn:
NoIgnoreB/T:
Yes
NM33M22V2V3
ComboDSTL273612.7420.0000.0000.0000.000
拉弯构件和压弯构件设计
N-M33-M22应力比
控制总数NM主M次比率状态
方程比率比率比率比率限制检查
弯曲失稳轴向放大系数
截面λ_nα_1α_2α_2φ
类别比率系数系数系数系数
主A0.2570.4100.9860.1520.974
次A0.2570.4100.9860.1520.974
Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数
μLλEulerNM
系数系数比率力系数
主抗弯1.0001.00023.5381740030.7081.000
次抗弯1.0001.00023.5381740030.7081.000
其它弯矩系数
γβ_mβ_tηφ_b
主抗弯1.0000.6500.6500.7001.000
次抗弯1.0000.6500.6500.7001.000
力/实际允许应力比例
弯矩应力应力比率系数
轴向3612.7427.472215.0000.0351.000
主抗弯0.0000.000215.0000.0000.000
次抗弯0.0000.000215.0000.0000.000
Vτfv应力假想
力应力允许比率剪力
主剪力1358.8317.154125.0000.057Yes
次剪力1358.8310.000125.0000.000Yes
2.3立柱的校核结果
Chinese2002钢截面检查单位:
N,mm,C（组合与测站的细节）
Element:
2测站位置:
391.050Length:
1645.000
SectionID:
Φ60x3类型:
NonswayMomentFrameComboID:
DSTL25
Orientation:
ColumnDesignElementType:
Column
A=537.212I33=218779.727W33=7292.658z33=9756.000i33=20.180
J=437559.454I22=218779.727W22=7292.658z22=9756.000i22=20.180
E=200000.000RLLF=1.000Ae/A=0.900
fy=235.000SI:
NonseismicGamma_RE:
无
f=215.000Gamma_0:
1.000SeismicMF:
无DualSystemSMF:
无
fv=125.000
TallBuilding:
YesRolled:
YesGasCut:
No
TransferColumn:
NoIgnoreB/T:
Yes
应力检查信息－Capacityratioexceedslimit
NM33M22V2V3
ComboDSTL25-1706.6211509639.2150.0001203.9070.000
拉弯构件和压弯构件设计
N-M33-M22应力比
控制总数NM主M次比率状态
方程比率比率比率比率限制检查
弯曲失稳轴向放大系数
截面λ_nα_1α_2α_2φ
类别比率系数系数系数系数
主A0.6780.4100.9860.1520.871
次A0.8890.4100.9860.1520.765
Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数
μLλEulerNM
系数系数比率力系数
主抗弯1.0000.76262.137249679.9641.005
次抗弯1.0001.00081.515145081.5971.009
其它弯矩系数
γβ_mβ_tηφ_b
主抗弯1.0001.0001.0000.7001.000
次抗弯1.0000.6500.6500.7001.000
力/实际允许应力比例
弯矩应力应力比率系数
轴向-1706.6213.177215.0000.0151.148
主抗弯1509639.215207.008215.0000.9631.005
次抗弯0.0000.000215.0000.0000.455
Vτfv应力假想
力应力允许比率剪力
主剪力1203.9070.000125.0000.036No
次剪力0.0000.000125.0000.000Yes
2.4梁的校核结果
Chinese2002钢截面检查单位:
N,mm,C（组合与测站的细节）
Element:
1测站位置:
8300.000Length:
11200.000
SectionID:
FSEC2类型:
NonswayMomentFrameComboID:
DSTL1
Orientation:
BeamDesignElementType:
Beam
A=337.500I33=200078.125W33=6669.271z33=7640.625i33=24.348
J=678.516I22=55384.115W22=2003.847z22=3632.813i22=12.810
E=199947.979RLLF=1.000Ae/A=0.900
fy=344.738SI:
NonseismicGamma_RE:
无
f=309.774Gamma_0:
1.000SeismicMF:
无DualSystemSMF:
无
fv=179.869
TallBuilding:
YesRolled:
YesGasCut:
No
TwoEndPinned:
YesCantilever:
NoTopLoaded:
Yes
Flexo-Comp:
NoIgnoreB/T:
YesPointLoad:
Yes
应力检查信息－Sectionisslender
NM33M22V2V3
ComboDSTL10.000-80372.2500.000-178.6050.000
拉弯构件和压弯构件设计
N-M33-M22应力比
控制总数NM主M次比率状态
方程比率比率比率比率限制检查
弯曲失稳轴向放大系数
截面λ_nα_1α_2α_2φ
类别比率系数系数系数系数
主A1.4660.4100.9860.1520.401
次B11.5560.6500.9650.3000.007
Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数
μLλEulerNM
系数系数比率力系数
主抗弯1.0000.241110.89249237.5191.000
次抗弯1.0001.000874.304792.0881.000
其它弯矩系数
γβ_mβ_tηφ_b
主抗弯1.0001.0001.0001.0000.049
次抗弯1.0000.6500.6501.0001.000
力/实际允许应力比例
弯矩应力应力比率系数
轴向0.0000.000309.7740.0000.000
主抗弯-80372.25012.051309.7740.03920.347
次抗弯0.0000.000309.7740.0001.000
Vτfv应力假想
力应力允许比率剪力
主剪力1015.5217.756179.8690.043Yes
次剪力1015.52119.759179.8690.110Yes
2.5斜梁的校核结果
Chinese2002钢截面检查单位:
N,mm,C（组合与测站的细节）
Element:
3测站位置:
2828.498Length:
2997.264
SectionID:
C80X60类型:
NonswayMomentFrameComboID:
DSTL22
Orientation:
BraceDesignElementType:
Brace
A=487.500I33=538515.625W33=13462.891z33=15140.625i33=33.236
J=991.016I22=185470.252W22=4517.308z22=8132.813i22=19.505
E=200000.000RLLF=1.000Ae/A=0.900
fy=235.000SI:
NonseismicGamma_RE:
无
f=215.000Gamma_0:
1.000SeismicMF:
无DualSystemSMF:
无
fv=125.000
TallBuilding:
YesRolled:
YesGasCut:
No
TransferColumn:
NoIgnoreB/T:
Yes
应力检查信息－Sectionisslender
NM33M22V2V3
ComboDSTL221905.658-41679.7960.0003909.0420.000
拉弯构件和压弯构件设计
N-M33-M22应力比
控制总数NM主M次比率状态
方程比率比率比率比率限制检查
弯曲失稳轴向放大系数
截面λ_nα_1α_2α_2φ
类别比率系数系数系数系数
主A0.4400.4100.9860.1520.939
次B1.6770.6500.9650.3000.288
Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数
μLλEulerNM
系数系数比率力系数
主抗弯1.0000.44740.321538070.0161.000
次抗弯1.0001.000153.66537047.7031.000
其它弯矩系数
γβ_mβ_tηφ_b
主抗弯1.0001.0001.0001.0001.000
次抗弯1.0000.6500.6501.0001.000
力/实际允许应力比例
弯矩应力应力比率系数
轴向1905.6584.343215.0000.0201.000
主抗弯-41679.7963.096215.0000.0140.000
次抗弯0.0000.000215.0000.0000.000
Vτfv应力假想
力应力允许比率剪力
主剪力3909.0426.934125.0000.176No
次剪力1233.08816.755125.0000.134Yes
5.结论
从受力分析结果可以看出设计满足材料强度和刚度要求。
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