九江某渔光互补发电项目光伏支架计算书.docx

1、九江某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0.35 kN/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0.35 kN/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C40x80x15x2.5 C型钢，电池组件檩条采用C40x60x15x2.5 C形钢.2.组件

2、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/m）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=2403.2NG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=14.01KNG1=G/A=14.01/69.86=0.20KN/m。3.1.2 光伏池组件面积：A组件=（_1.956_mx_0.992_

3、m）x_36_=_69.86_m23.1.3分配到每个支架模块上的重力为11943.2N/5=_2388.64_N3.2.1风压荷重（W）从阵列正前面吹来，风（顺风）的风压荷重为W（N） 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0.35 kN/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=zszw0 式中： Wk风荷载标准值（kN/m2）； W0基本风压（kN/m2）； z风振系数； s风载体型系数； z高度z处的风压高度变化系数。(1) 高度变化系数：所设计追

4、踪系统安装于最大高度5米的地面上，根据附表一取z = 1.09 (2)风载体型系数：s=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z1.0。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

5、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r为一个受到 影响的系数，称作积雪分布系数，r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= G1 G1 + G2 G2 + P P + Q1 Qk1 + Q2 02 Qk2 + Q3 03 Qk3 + 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

6、以简化为：（1） WK1=0.496KN/m2 时， F =1.2*G1cos+ 1.4* WK sin=0.463KN/m2（2） WK2=-0.496KN/m2 时，F =1.0*G1*cos-1.4* WK sin=-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=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=32.35KN4.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

7、和风力，弯矩产生拉升（压缩）应力4.1.1校核结果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Chinese 2002 钢截面检查 单位: N, mm, C (组合与测站的细节)Element: 4 测站位置: 1370.932 Length: 1370.932 Section ID: 60x3 类型: Nonsway Moment Frame Combo ID: DSTL24 Orientation: Brace Design Element Type: Brace A=537

8、.212 I33=218779.727 W33=7292.658 z33=9756.000 i33=20.180 J=437559.454 I22=218779.727 W22=7292.658 z22=9756.000 i22=20.180 E=200000.000 RLLF=1.000 Ae/A=0.900 fy=235.000 SI : Nonseismic Gamma_RE : 无 f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无 Dual System SMF : 无 fv=125.000 Tall Building : Yes Rolled : Y

9、es Gas Cut : No Transfer Column: No Ignore B/T : Yes 应力检查 力和弯矩 (系数化组合) (GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL24 -5808.108 0.000 0.000 0.000 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22 应力比控制 总数 N M主 M次 比率 状态方程 比率 比率 比率 比率 限制 检查JGJ99 6.4.6 0.060 = 0.060 + 0.000 + 0.000 0.950 OK弯曲失稳轴向放大系数截面 _n _1 _2 _2 类别 比率 系数 系数 系数

10、系数主 A 0.741 0.410 0.986 0.152 0.845次 A 0.741 0.410 0.986 0.152 0.845Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数 L Euler N M系数 系数 比率 力 系数主抗弯 1.000 1.000 67.934 208887.436 1.023次抗弯 1.000 1.000 67.934 208887.436 1.023其它弯矩系数 _m _t _b主抗弯 1.000 1.000 1.000 0.700 1.000次抗弯 1.000 0.650 0.650 0.700 1.000应力比 - 控制截面 JGJ99 6.4.6力/ 实际 允许

11、 应力 比例弯矩 应力 应力 比率 系数轴向 -5808.108 10.812 215.000 0.050 1.184主抗弯 0.000 0.000 215.000 0.000 0.000次抗弯 0.000 0.000 215.000 0.000 0.000剪力设计 - 控制截面(主 5.1.6, 次 5.1.6)V fv 应力 假想力 应力 允许 比率 剪力主剪力 1358.831 7.154 125.000 0.057 Yes次剪力 1358.831 0.000 125.000 0.000 Yes2.2前立柱的校核结果Chinese 2002 钢截面检查 单位: N, mm, C (组合与

12、测站的细节)Element: 1 测站位置: 475.000 Length: 475.000 Section ID: 60x3 类型: Nonsway Moment Frame Combo ID: DSTL27 Orientation: Column Design Element Type: Column A=537.212 I33=218779.727 W33=7292.658 z33=9756.000 i33=20.180 J=437559.454 I22=218779.727 W22=7292.658 z22=9756.000 i22=20.180 E=200000.000 RLLF=1

13、.000 Ae/A=0.900 fy=235.000 SI : Nonseismic Gamma_RE : 无 f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无 Dual System SMF : 无 fv=125.000 Tall Building : Yes Rolled : Yes Gas Cut : No Transfer Column: No Ignore B/T : Yes 应力检查 力和弯矩 (系数化组合) (GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL27 3612.742 0.000 0.000 0.000

14、0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22 应力比控制 总数 N M主 M次 比率 状态方程 比率 比率 比率 比率 限制 检查(5.1.1) 0.035 = 0.035 + 0.000 + 0.000 0.950 OK弯曲失稳轴向放大系数截面 _n _1 _2 _2 类别 比率 系数 系数 系数 系数主 A 0.257 0.410 0.986 0.152 0.974次 A 0.257 0.410 0.986 0.152 0.974Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数 L Euler N M系数 系数 比率 力 系数主抗弯 1.000 1.000 23.538 1740030.708

15、1.000次抗弯 1.000 1.000 23.538 1740030.708 1.000其它弯矩系数 _m _t _b主抗弯 1.000 0.650 0.650 0.700 1.000次抗弯 1.000 0.650 0.650 0.700 1.000应力比 - 控制截面 (5.1.1)力/ 实际 允许 应力 比例弯矩 应力 应力 比率 系数轴向 3612.742 7.472 215.000 0.035 1.000主抗弯 0.000 0.000 215.000 0.000 0.000次抗弯 0.000 0.000 215.000 0.000 0.000剪力设计 - 控制截面(主 5.1.6,

16、次 5.1.6)V fv 应力 假想力 应力 允许 比率 剪力主剪力 1358.831 7.154 125.000 0.057 Yes次剪力 1358.831 0.000 125.000 0.000 Yes2.3立柱的校核结果Chinese 2002 钢截面检查 单位: N, mm, C (组合与测站的细节)Element: 2 测站位置: 391.050 Length: 1645.000 Section ID: 60x3 类型: Nonsway Moment Frame Combo ID: DSTL25 Orientation: Column Design Element Type: Col

17、umn A=537.212 I33=218779.727 W33=7292.658 z33=9756.000 i33=20.180 J=437559.454 I22=218779.727 W22=7292.658 z22=9756.000 i22=20.180 E=200000.000 RLLF=1.000 Ae/A=0.900 fy=235.000 SI : Nonseismic Gamma_RE : 无 f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无 Dual System SMF : 无 fv=125.000 Tall Building : Yes R

18、olled : Yes Gas Cut : No Transfer Column: No Ignore B/T : Yes 应力检查信息 Capacity ratio exceeds limit应力检查 力和弯矩 (系数化组合) (GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL25 -1706.621 1509639.215 0.000 1203.907 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22 应力比控制 总数 N M主 M次 比率 状态方程 比率 比率 比率 比率 限制 检查(5.2.5-1) 0.985 = 0.017 + 0.968 + 0.0

19、00 0.950 Not OK弯曲失稳轴向放大系数截面 _n _1 _2 _2 类别 比率 系数 系数 系数 系数主 A 0.678 0.410 0.986 0.152 0.871次 A 0.889 0.410 0.986 0.152 0.765Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数 L Euler N M系数 系数 比率 力 系数主抗弯 1.000 0.762 62.137 249679.964 1.005次抗弯 1.000 1.000 81.515 145081.597 1.009其它弯矩系数 _m _t _b主抗弯 1.000 1.000 1.000 0.700 1.000次抗弯 1.00

20、0 0.650 0.650 0.700 1.000应力比 - 控制截面 (5.2.5-1)力/ 实际 允许 应力 比例弯矩 应力 应力 比率 系数轴向 -1706.621 3.177 215.000 0.015 1.148主抗弯 1509639.215 207.008 215.000 0.963 1.005次抗弯 0.000 0.000 215.000 0.000 0.455剪力设计 - 控制截面(主 4.1.2, 次 5.1.6)V fv 应力 假想力 应力 允许 比率 剪力主剪力 1203.907 0.000 125.000 0.036 No次剪力 0.000 0.000 125.000

21、0.000 Yes2.4梁的校核结果Chinese 2002 钢截面检查 单位: N, mm, C (组合与测站的细节)Element: 1 测站位置: 8300.000 Length: 11200.000 Section ID: FSEC2 类型: Nonsway Moment Frame Combo ID: DSTL1 Orientation: Beam Design Element Type: Beam A=337.500 I33=200078.125 W33=6669.271 z33=7640.625 i33=24.348 J=678.516 I22=55384.115 W22=200

22、3.847 z22=3632.813 i22=12.810 E=199947.979 RLLF=1.000 Ae/A=0.900 fy=344.738 SI : Nonseismic Gamma_RE : 无 f =309.774 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无 Dual System SMF : 无 fv=179.869 Tall Building : Yes Rolled : Yes Gas Cut : No Two End Pinned : Yes Cantilever : No Top Loaded : Yes Flexo-Comp : No Ignore

23、 B/T : Yes Point Load : Yes 应力检查信息 Section is slender应力检查 力和弯矩 (系数化组合) (GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL1 0.000 -80372.250 0.000 -178.605 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22 应力比控制 总数 N M主 M次 比率 状态方程 比率 比率 比率 比率 限制 检查(4.2.3) 0.792 = 0.000 + 0.792 + 0.000 0.950 OK弯曲失稳轴向放大系数截面 _n _1 _2 _2 类别 比率 系数 系数 系数 系

24、数主 A 1.466 0.410 0.986 0.152 0.401次 B 11.556 0.650 0.965 0.300 0.007Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数 L Euler N M系数 系数 比率 力 系数主抗弯 1.000 0.241 110.892 49237.519 1.000次抗弯 1.000 1.000 874.304 792.088 1.000其它弯矩系数 _m _t _b主抗弯 1.000 1.000 1.000 1.000 0.049次抗弯 1.000 0.650 0.650 1.000 1.000应力比 - 控制截面 (4.2.3)力/ 实际 允许 应力 比例

25、弯矩 应力 应力 比率 系数轴向 0.000 0.000 309.774 0.000 0.000主抗弯 -80372.250 12.051 309.774 0.039 20.347次抗弯 0.000 0.000 309.774 0.000 1.000剪力设计 - 控制截面(主 5.1.6, 次 5.1.6)V fv 应力 假想力 应力 允许 比率 剪力主剪力 1015.521 7.756 179.869 0.043 Yes次剪力 1015.521 19.759 179.869 0.110 Yes2.5斜梁的校核结果Chinese 2002 钢截面检查 单位: N, mm, C (组合与测站的细

26、节)Element: 3 测站位置: 2828.498 Length: 2997.264 Section ID: C80X60 类型: Nonsway Moment Frame Combo ID: DSTL22 Orientation: Brace Design Element Type: Brace A=487.500 I33=538515.625 W33=13462.891 z33=15140.625 i33=33.236 J=991.016 I22=185470.252 W22=4517.308 z22=8132.813 i22=19.505 E=200000.000 RLLF=1.00

27、0 Ae/A=0.900 fy=235.000 SI : Nonseismic Gamma_RE : 无 f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无 Dual System SMF : 无 fv=125.000 Tall Building : Yes Rolled : Yes Gas Cut : No Transfer Column: No Ignore B/T : Yes 应力检查信息 Section is slender应力检查 力和弯矩 (系数化组合) (GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL22 1905.

28、658 -41679.796 0.000 3909.042 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22 应力比控制 总数 N M主 M次 比率 状态方程 比率 比率 比率 比率 限制 检查(5.1.1) 0.020 = 0.020 + 0.000 + 0.000 0.950 OK弯曲失稳轴向放大系数截面 _n _1 _2 _2 类别 比率 系数 系数 系数 系数主 A 0.440 0.410 0.986 0.152 0.939次 B 1.677 0.650 0.965 0.300 0.288Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数 L Euler N M系数 系数 比率 力 系数主抗弯 1

29、.000 0.447 40.321 538070.016 1.000次抗弯 1.000 1.000 153.665 37047.703 1.000其它弯矩系数 _m _t _b主抗弯 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000次抗弯 1.000 0.650 0.650 1.000 1.000应力比 - 控制截面 (5.1.1)力/ 实际 允许 应力 比例弯矩 应力 应力 比率 系数轴向 1905.658 4.343 215.000 0.020 1.000主抗弯 -41679.796 3.096 215.000 0.014 0.000次抗弯 0.000 0.000 215.000 0.000 0.000剪力设计 - 控制截面(主 4.1.2, 次 5.1.6)V fv 应力 假想力 应力 允许 比率 剪力主剪力 3909.042 6.934 125.000 0.176 No次剪力 1233.088 16.755 125.000 0.134 Yes5.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。