太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)支架知識

土壤及巖石等級的類別綜合土壤及巖石等級的類別綜合 No 土壤 巖石等級描述螺旋樁 螺旋 樁 鋼型材微型樁 混凝土 基礎(chǔ) 0PT OH 適用 1 MH CH OL ML CL 粘土或淤泥適用適用適用適用適用 2SC SM SP 粘土的 淤泥的或次等砂土適用適用適用適用適用 3SW GC GM GP 優(yōu)等砂土 粘土的 淤泥的 或次等砂礫 適用適用適用適用適用 4GW 優(yōu)等砂礫適用適用 可能適 用 適用適用 5 RMR 20次等巖石 可能適 用 可能適 用 適用 6RMR21 60 次等到中等巖石 需要預(yù) 鉆 可能適 用 適用 7RMR61 100 優(yōu)等巖石 需要預(yù) 鉆 可能適 用 適用 7 7 種土質(zhì)對螺旋樁的安裝要求種土質(zhì)對螺旋樁的安裝要求 土壤 等級 名稱成分螺旋樁技術(shù)鉆孔 一等表層土砂土 砂礫 泥沙可行 用錘鉆預(yù) 鉆螺旋洞 二等流土液體和糊狀地下水 可行 但土壤缺乏強(qiáng) 度 用錘鉆預(yù) 鉆螺旋洞 三等松散土壤松散砂土 砂礫 或兩者混合物可行 但有少許阻力 用錘鉆預(yù) 鉆螺旋洞 四等 中等重量 的松散土 壤 砂土 砂礫 泥沙和粘土 至少 15 粒度 0 06mm 30 巖屑 直徑為 63mm 體積為 0 01m 用錘鉆預(yù) 鉆螺旋洞 五等 難以解決 的土壤類 型 多于 30 石頭 直徑 63mm 體積為 0 01m 0 1m 的堅(jiān)硬石頭 無需預(yù)鉆螺旋洞也足 以確保螺旋樁的安裝 用錘鉆預(yù) 鉆螺旋洞 六等可移動的帶巖石 緊密連接 易碎 板巖 經(jīng)風(fēng)化的土需用錘鉆用錘鉆預(yù) 石質(zhì)土壤鉆螺旋洞 七等 可移動的 硬質(zhì)巖石 具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的小巖石 風(fēng)化泥巖 礦渣 鐵和 鋼 需用錘鉆 用錘鉆預(yù) 鉆螺旋洞 承載能力承載能力 按照最大壓縮載荷為 4 公噸 最大拉伸載荷為 2 公噸來設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)螺旋樁 也可以提供更高負(fù)載能力的產(chǎn)品 一 般情況下 一根螺旋樁可以支撐 1KW 土 壤 類 型 測試載荷 PW GS 76 800 PW GS 76 1600 PW GS 90 1200 PW GS 90 2000 PW GS 114 1400 PW GS 140 1400 壓力 kN lbs 15 9 357432 3 726134 3 771153 4 1200539 8 894740 8 9172 拉伸 kN lbs 10 0 224819 9 447321 1 474330 7 690224 3 546317 5 3934 砂 土 水平 kN lbs 4 0 8994 5 10116 4 14387 3 164010 5 236011 0 2472 壓力 kN lbs 14 1 317028 8 647430 5 685747 7 1072335 5 798124 5 5508 拉伸 kN lbs 10 7 240521 0 472122 4 503631 0 696925 6 575518 9 4249 砂 礫 水平 kN lbs 4 6 10345 9 13267 7 17307 9 17759 2 206710 4 2337 壓力 kN lbs 10 6 238320 2 454121 6 485626 9 604724 4 548518 9 4249 拉伸 kN lbs 8 5 191116 0 359717 0 382219 7 442919 1 429415 3 3440 粘 性 土 壤 水平 kN lbs 5 1 11467 2 16188 4 18889 1 204511 8 265213 9 3124 FAQ 1 什么是好的螺旋樁 什么是好的螺旋樁 客戶經(jīng)常有這樣的疑問 你怎么證明自己公司所生產(chǎn)的螺旋樁要比其他公司的好 其實(shí) 所謂 好 的螺旋 樁 從廣義上來講當(dāng)然是質(zhì)量要過關(guān) 但從狹義上來說 我們更愿意跟客戶解釋什么是 最為適合 的螺旋樁 當(dāng)接到一個(gè)太陽能光伏地面電站的項(xiàng)目時(shí) 作為業(yè)主 他會有以下考慮 項(xiàng)目地點(diǎn) 氣候 周遭環(huán)境等自然因素 項(xiàng)目規(guī)定的竣工時(shí)間 投資成本及經(jīng)濟(jì)效益 合格供應(yīng)商篩選及后期維護(hù)和質(zhì)保問題 因此 如果施工地點(diǎn)遠(yuǎn)離水源 工期緊張 而土質(zhì)條件又允許的情況下 我們建議客戶選用螺旋樁 而在 過往做過的三個(gè)大型地面電站的經(jīng)驗(yàn)當(dāng)中 我們也發(fā)現(xiàn) 螺旋樁地基基礎(chǔ)確實(shí)比水泥基礎(chǔ)有其不可替代的優(yōu)勝 之處 例如 樁基完工時(shí)效是水泥基礎(chǔ)的 1 4 人工投入則是水泥基礎(chǔ)的 1 3 等 在物價(jià)飛速上漲的今天 單 靠低值勞動力的輸出已不能滿足一個(gè)項(xiàng)目對成本的控制要求 只有通過簡便 高效及現(xiàn)代化機(jī)械裝備的投入才 能實(shí)現(xiàn)效益最大化 會在接到項(xiàng)目時(shí)派遣工程師到現(xiàn)場做實(shí)地勘察 對螺旋樁方案做一個(gè)可行性評估 評估通 過后 我們的設(shè)計(jì)師會給出一個(gè)最優(yōu)的地基加支架設(shè)計(jì)方案 保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性 對于來說 好 代表 從某些檢測 測量工具上體現(xiàn)產(chǎn)品的屬性和質(zhì)量等級 但我們給出客戶的承諾是 最為適合 這個(gè)定義即涵蓋 好 的范圍 2 土壤中石塊含量為 土壤中石塊含量為 70 以上的地方適用水泥基礎(chǔ) 以上的地方適用水泥基礎(chǔ) 3 一根螺旋樁多少錢 一根螺旋樁多少錢 工程人員將根據(jù)你的工程設(shè)計(jì)要求提供成本最優(yōu) 最高效的螺旋樁系統(tǒng) 要給出一個(gè)確切的價(jià)格需要考慮 以下因素 構(gòu)架結(jié)構(gòu) 土壤類型 長度 地域等等 4 什么地點(diǎn)適合螺旋樁安裝 什么地點(diǎn)適合螺旋樁安裝 5 螺旋樁系統(tǒng)螺旋樁系統(tǒng) VS 混凝土地基 混凝土地基 6 螺旋樁的壁厚一般是多少 螺旋樁的壁厚一般是多少 通常是 2 8 3 5mm 7 螺旋樁是否需要絕緣套管 螺旋樁是否需要絕緣套管 不需要 8 螺旋樁能夠打到巖石里嗎 螺旋樁能夠打到巖石里嗎 通?？梢?已經(jīng)研發(fā)了可以將樁體鉆入石層的方法 9 螺旋樁適用于瀝青地面嗎 螺旋樁適用于瀝青地面嗎 可以 不過要在安裝螺旋樁的地方打一個(gè)洞 用瀝青在洞口處修整路面 10 我們自己可以安裝螺旋樁嗎 我們自己可以安裝螺旋樁嗎 可以 將提供配套設(shè)備及安裝指引給到各大用戶 11 C 型鋼地基對比螺旋樁地基 型鋼地基對比螺旋樁地基 實(shí)際上 C 型樁地基與螺旋樁地基有很大的區(qū)別 1 螺旋樁能輕松解決硬質(zhì)土壤的打樁問題 2 并且螺旋樁的單立柱系統(tǒng) 用一根粗的立柱代替原來的兩根立柱 能獲得更出色的抗負(fù)載能力 3 C 型鋼需要更深的貫穿度 如果土質(zhì)好 貫穿度淺也可 4 C 型鋼的立柱數(shù)目和螺旋樁的一樣 也是由太陽能系統(tǒng)的靜荷設(shè)計(jì)來決定 12 螺旋樁露出地面部份一般為多長 螺旋樁露出地面部份一般為多長 一般而言 根據(jù)業(yè)主要求的高度在打樁時(shí)預(yù)留露出地面的部分 如果業(yè)主沒要求 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)會根據(jù)實(shí)地考察的 結(jié)果 綜合地形 太陽高度 成本 漲潮等因素設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的高度與業(yè)主確認(rèn)后實(shí)施 13 打樁過程遇到石頭的情況如何處理 打樁過程遇到石頭的情況如何處理 潛孔 再根據(jù)現(xiàn)場土壤緊湊性決定是否回填所挖出的土壤或另采用灌漿形式固定 14 什么樣的地點(diǎn)用什么厚度的鍍鋅鋼 什么樣的地點(diǎn)用什么厚度的鍍鋅鋼 螺旋樁鍍鋅層厚度與在什么項(xiàng)目地點(diǎn)適用這個(gè)沒有直接關(guān)系 首先 在什么地點(diǎn)選用什么樣的螺旋樁 取決于 地質(zhì)報(bào)告和螺旋樁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 其次 螺旋樁之所以要鍍鋅 是為了起到防腐目的 延長螺旋樁的使用壽命 因此 我們要重點(diǎn)考慮的鋼材本身的質(zhì)量和型材類型 最后 鑒于工藝加工的問題 壁厚越大的螺旋樁鍍鋅層 厚度遠(yuǎn)比壁厚小的螺旋樁要厚一些 15 螺旋樁之間的推薦距離是多少 螺旋樁之間的推薦距離是多少 大體來講 我們建議兩個(gè)樁之間在 245cm to 305cm 之間 16 螺旋樁熱浸鍍鋅厚度一般是多少 螺旋樁熱浸鍍鋅厚度一般是多少 通常是 60 90 m 17 一根螺旋樁能夠承受多大的荷載 一根螺旋樁能夠承受多大的荷載 一根螺旋樁的最大承載量取決于安裝在什么樣的土壤里 土質(zhì)密度越大 承載量當(dāng)然就會更大 只有在安裝過 程中才能確定最大荷載的具體數(shù)據(jù) 當(dāng)螺旋樁入樁到最后幾英寸時(shí) 操作者利用液壓的方式通過挖掘機(jī)力臂上 的壓力表看到讀數(shù)之后 他就能夠判斷樁的承載能力 當(dāng)然 少不了一個(gè)準(zhǔn)確的指向表 在寬松的土壤中則有 必要施加一定的拉伸力使土壤更加緊湊并獲得較為理想的承載能力 18 當(dāng)安裝螺旋樁時(shí)碰到了石頭怎么辦 當(dāng)安裝螺旋樁時(shí)碰到了石頭怎么辦 螺旋樁系統(tǒng)的安裝設(shè)備在價(jià)值 30 萬元人民幣以上 因此具有探鉆 潛孔等多種功能 在絕大部分的情況下 安 裝者能避開巖石來完成入樁過程 如石頭實(shí)在太大 在施工技術(shù)參數(shù)允許下 樁可以安裝到另外一個(gè)地點(diǎn) 如 樁體必須打入在一個(gè)精確的位置點(diǎn)上則必須采取挖掘土壤的方式 但這種情況相對較少 19 可不可以將螺旋樁安裝在已有的建筑下 可不可以將螺旋樁安裝在已有的建筑下 可以 然而 我們建議樁體的打入地點(diǎn)一定要靠在現(xiàn)有建筑的邊緣之上 如果樁體一定要打入建筑物的中心位 置 則必須開一個(gè)通道允許樁體打入 比如 在木制的庭院里安裝 顧客需移開一些地板來將樁體安裝到一個(gè) 準(zhǔn)確的位置上 20 需要在土壤與建筑結(jié)構(gòu)間留有足夠的空間嗎 需要在土壤與建筑結(jié)構(gòu)間留有足夠的空間嗎 是的 在土壤與建筑結(jié)構(gòu)間 例如 格狀結(jié)構(gòu) 樓梯等 留出充足的空間是非常很重要 目的是為了防止霜凍 引發(fā)土壤結(jié)構(gòu)膨脹 如果建筑結(jié)構(gòu)與土壤緊密接觸 樁體的作用將大打折扣 因?yàn)樗獌鰰雇寥澜Y(jié)構(gòu)膨脹 影 響整體的穩(wěn)固性 21 回填土的地質(zhì)能不能打螺旋樁 有哪些注意事項(xiàng) 回填土的地質(zhì)能不能打螺旋樁 有哪些注意事項(xiàng) 一般回填土質(zhì)在建立光伏地面電站之前需要先做處理 處理方式主要有以下幾種 1 分層碾壓 分層碾壓厚度一般為 30cm 左右 2 換填法 將回填土挖出后 填灰土或大粒徑的沙石 提高承載力 3 強(qiáng)夯法 用落錘強(qiáng)夯的方式 將回填土夯實(shí) 4 壓入碎石法 在回填土中壓入碎石 使回填土擠壓密實(shí) 5 灌注水泥漿 最好是在螺旋樁四周灌注水泥漿 提高承載力 22 除拉伸測試 螺旋樁本身還需做什么樣的測試 除拉伸測試 螺旋樁本身還需做什么樣的測試 抗壓承載力 抗拔承載力與水平承載力三項(xiàng)測試 至于要做多少種 需根據(jù)項(xiàng)目情況與土壤的整體性質(zhì)而 定 23 怎樣算出螺旋樁的結(jié)構(gòu)是安全 有一定的公式嗎 怎樣算出螺旋樁的結(jié)構(gòu)是安全 有一定的公式嗎 我們有做數(shù)據(jù)和力學(xué)靜態(tài)荷載分析 當(dāng)我們知道支架系統(tǒng)需要多少支撐力后 我們就可以推薦螺旋樁的種 類 土木工程人員在現(xiàn)場做測試時(shí)就能判斷推薦的型號是否符合地質(zhì)情況與安裝需求 24 為防止凍土對螺旋樁的影響 是否有必要在樁體的外部增加保護(hù)層 為防止凍土對螺旋樁的影響 是否有必要在樁體的外部增加保護(hù)層 不是 霜凍對鍍鋅鋼的樁體性質(zhì)沒有影響 螺旋樁的原理是利用螺旋樁葉片將整個(gè)樁體固定在土壤結(jié)構(gòu)里 面 使之不會造成整體結(jié)構(gòu)的移位 25 如果螺旋樁在打入土壤后被取出而再次打入 它本身的承載力會受影響嗎 如果螺旋樁在打入土壤后被取出而再次打入 它本身的承載力會受影響嗎 會的 這就是為什么我們一定要對安裝人員進(jìn)行培訓(xùn)和頒發(fā)資格證書 沒有受過培訓(xùn)的人很容易就會破壞 整個(gè)項(xiàng)目 26 不用法蘭盤進(jìn)行固定支架系統(tǒng) 而只是用螺栓固定 如何防止螺旋樁發(fā)生沉降 不用法蘭盤進(jìn)行固定支架系統(tǒng) 而只是用螺栓固定 如何防止螺旋樁發(fā)生沉降 系統(tǒng)設(shè)計(jì)恰當(dāng)就不會發(fā)生 27 譬如說 是否在寬松的土壤就是否用葉片較大的螺旋樁 譬如說 是否在寬松的土壤就是否用葉片較大的螺旋樁 不 葉片寬度一般是固定 在寬松的土壤里 我們用管芯直徑較大的螺旋樁去增強(qiáng)橫向的支撐力 28 地面 地面 屋頂支架屋頂支架 滑入式滑入式 29 屋頂支架 屋頂支架 可調(diào)節(jié)式可調(diào)節(jié)式 通過地錨栓或水泥基礎(chǔ)固定 適用于平屋頂系統(tǒng)和 地面系統(tǒng) 可以將電池組件直接滑入導(dǎo)軌內(nèi)部 為您節(jié) 省一半的安裝時(shí)間 適用于有框 無框的薄膜以及晶硅 太陽能電池組件 具有普遍實(shí)用性 可以承受 60m s 以 上的風(fēng)壓荷載 雪壓荷載可達(dá) 1000N 優(yōu)點(diǎn) 1 無需壓碼固定 2 安裝快捷 3 應(yīng)用廣泛 4 具有防震功能 5 支架高度可調(diào)節(jié) 通過調(diào)節(jié)后立柱與底部導(dǎo)軌的連接點(diǎn)位置 達(dá)到調(diào) 節(jié)組件角度的目的 具有較強(qiáng)的地域適用性 安裝與角 度調(diào)節(jié)均非常方便 自重式設(shè)計(jì) 表面陽極氧化處理 適用于平屋頂和地面電站 可以承受 60M s 以上的風(fēng)壓 荷載 雪壓荷載可達(dá) 1000N 優(yōu)點(diǎn) 1 通過立柱調(diào)節(jié)支架角度 2 自重式鋁制支架 3 表面陽極氧化 4 無需打穿屋頂 30 地面 地面 屋頂支架屋頂支架 普通打樁式普通打樁式 31 地面 地面 屋頂支架屋頂支架 自重式自重式 32 地面支架 地面支架 單立柱自重式單立柱自重式 適用于平屋頂屋面系統(tǒng)和大型地面電站 通過底部 連接件與混凝土基座相連 不破壞屋頂結(jié)構(gòu) 與屋面連 接緊密 抗風(fēng)壓性能優(yōu)越 可以承受 60M s 以上的風(fēng)壓 荷載 雪壓荷載可達(dá) 1000N 優(yōu)點(diǎn) 1 應(yīng)用廣泛 2 不破壞屋頂防水系統(tǒng) 3 半圓形連接件 自重式解決方案適用于平屋頂及地面系統(tǒng) 利用 水泥塊壓住支架底部的鋁制托盤 起到固定系統(tǒng)的作 用 水泥塊可以現(xiàn)場澆鑄 獨(dú)特的鋁制擋風(fēng)背板 有 效減輕組件所受風(fēng)壓 加上底部托盤硅膠墊 可以承 受 60M s 以上的風(fēng)壓荷載 相鄰組件可共用托盤與龍 骨 大大節(jié)省材料 一體式支架 安裝方便 表面陽 極氧化 雪壓荷載可達(dá) 1000N 優(yōu)點(diǎn) 1 鋁制擋風(fēng)背板 2 硅膠防滑膠墊 3 共用式自重托盤 4 表面陽極氧化 5 一體式支架設(shè)計(jì) 通過地錨栓或水泥基礎(chǔ)固定 適用于平屋頂系統(tǒng) 和地面系統(tǒng) 可以將電池組件直接滑入導(dǎo)軌內(nèi)部 為 您節(jié)省一半的安裝時(shí)間 適用于有框 無框的薄膜以 及晶硅太陽能電池組件 具有普遍實(shí)用性 可以承受 60m s 以上的風(fēng)壓荷載 雪壓荷載可達(dá) 1000N 優(yōu)點(diǎn) 1 無需壓碼固定 2 安裝快捷 3 應(yīng)用廣泛 4 具有防震功能 5 支架高度可調(diào)節(jié) 33 地面支架 地面支架 單立柱預(yù)埋式單立柱預(yù)埋式 34 地面支架 地面支架 可調(diào)節(jié)滑入式可調(diào)節(jié)滑入式 35 地面支架 地面支架 雙立柱可調(diào)節(jié)式雙立柱可調(diào)節(jié)式 通過調(diào)節(jié)后立柱與底部導(dǎo)軌的連接點(diǎn)位置 達(dá)到 調(diào)節(jié)組件角度的目的 具有較強(qiáng)的地域適用性 安裝 與角度調(diào)節(jié)均非常方便 自重式設(shè)計(jì) 表面陽極氧化 處理 適用于平屋頂和地面電站 可以承受 60M s 以 上的風(fēng)壓荷載 雪壓荷載可達(dá) 1000N 優(yōu)點(diǎn) 1 通過立柱調(diào)節(jié)支架角度 2 自重式鋁制支架 3 表面陽極氧化 4 無需打穿屋頂 適用于平屋頂屋面系統(tǒng)和大型地面電站 通過 底部連接件與混凝土基座相連 不破壞屋頂結(jié)構(gòu) 與 屋面連接緊密 抗風(fēng)壓性能優(yōu)越 可以承受 60M s 以 上的風(fēng)壓荷載 雪壓荷載可達(dá) 1000N 優(yōu)點(diǎn) 1 應(yīng)用廣泛 2 不破壞屋頂防水系統(tǒng) 3 半圓形連接件 自重式解決方案適用于平屋頂及地面系統(tǒng) 利 用水泥塊壓住支架底部的鋁制托盤 起到固定系統(tǒng)的 作用 水泥塊可以現(xiàn)場澆鑄 獨(dú)特的鋁制擋風(fēng)背板 有效減輕組件所受風(fēng)壓 加上底部托盤硅膠墊 可以 承受 60M s 以上的風(fēng)壓荷載 相鄰組件可共用托盤與 龍骨 大大節(jié)省材料 一體式支架 安裝方便 表面 陽極氧化 雪壓荷載可達(dá) 1000N 優(yōu)點(diǎn) 1 鋁制擋風(fēng)背板 2 硅膠防滑膠墊 3 共用式自重托盤 4 表面陽極氧化 5 一體式支架設(shè)計(jì) 36 地面支架 地面支架 托盤自重式托盤自重式 37 螺旋樁 螺旋樁 螺旋樁可以減少地基的花費(fèi) 縮短安裝時(shí)間 降低對地面光伏支架系統(tǒng)的環(huán)境影響 作為快捷和具成本效 益的方案 螺旋樁可以應(yīng)用于從松散土壤到基巖 沙地 沼澤和最大 30 的斜坡等全部已知的地質(zhì)環(huán)境中 優(yōu)點(diǎn) 1 無需損壞周圍環(huán)境 2 100 環(huán)保 可循環(huán)使用 3 遷移簡單快捷 4 與全部土壤的適用性 特殊的防水固定方式 在有效固定組件的同時(shí) 保證良好的防水性能 適用于美國等地的木瓦屋頂 可以承受 55m s 以上的風(fēng)壓荷載 雪壓荷載可達(dá) 900N 優(yōu)點(diǎn) 1 特制固定基座 2 防水膠墊 3 節(jié)省材料 38 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選擇 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選擇 我們設(shè)想的條件是陣列周圍沒有擋風(fēng)設(shè)施 地基是比較硬的沙地 因此采用構(gòu)造簡單且堅(jiān)固的結(jié)構(gòu) 施工 也采用廉價(jià)且易得到的材料的施工方法 即采用直接基礎(chǔ) 直接基礎(chǔ)由于形式不同 又分為獨(dú)立底座基礎(chǔ)和復(fù) 合底座基礎(chǔ) 基礎(chǔ)類型基礎(chǔ)類型基礎(chǔ)適用范圍基礎(chǔ)適用范圍 直接基礎(chǔ)支撐層淺的場合采用 打樁基礎(chǔ)支撐層深的場合采用 深基樁基礎(chǔ)鐵塔等基礎(chǔ)上采用 沉箱基礎(chǔ)荷重規(guī)模大的場合采用 長而大橋梁的基礎(chǔ)等 鋼管板樁基礎(chǔ)在河內(nèi)建設(shè)橋梁等時(shí)采用 連續(xù)基礎(chǔ)支撐層深度大的場合采用 獨(dú)立底座基礎(chǔ)是常用于道路標(biāo)識等基礎(chǔ)施工時(shí)的砌塊基礎(chǔ) 復(fù)合底座基礎(chǔ)是由 2 個(gè)或 2 個(gè)以上的柱產(chǎn)生的 應(yīng)力用一個(gè)基礎(chǔ)支撐的基礎(chǔ)方式 39 風(fēng)壓載重的計(jì)算 風(fēng)壓載重的計(jì)算 用于計(jì)算的模型如下圖所示 風(fēng)壓荷重以前節(jié)中的 太陽電池陣列用支架設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 中敘述的考慮方法為基 礎(chǔ) 按照 基準(zhǔn)速度壓的計(jì)算 設(shè)計(jì)速度壓的計(jì)算 設(shè)計(jì)用風(fēng)壓荷重的計(jì)算等順序算出 首先 求出基準(zhǔn)速度壓 qo V2 2 qo 標(biāo)準(zhǔn)速度壓 N 空氣密度 1 274N S2 m4 V 設(shè)計(jì)風(fēng)速 設(shè)計(jì)風(fēng)速 V 是太陽能電池安裝地區(qū)地上高度 10m 的再現(xiàn)期限 50 年的最大瞬間風(fēng)速作為基準(zhǔn) 這里的設(shè)計(jì) 風(fēng)速設(shè)為 60m s 則有 qo 1 274 602 2 N 其次 求出設(shè)計(jì)速度壓 q q qo I J q 設(shè)計(jì)速度壓 N 高度補(bǔ)正系數(shù) I 用途系數(shù) J 環(huán)境系數(shù) 設(shè)用途系數(shù)為 1 0 普通的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 環(huán)境系數(shù)為 1 15 像海上那樣沒有障礙物的平坦地面 求出高度補(bǔ)正系數(shù) 即 h ho 1 n h 陣列在地面上的高度 ho 10m 基準(zhǔn)高度 n 5 標(biāo)準(zhǔn)值 由此得出 4 4 100 1 5 0 85 把以上的系數(shù)代入到設(shè)計(jì)速度壓的式子 則有 q 2293 2 0 85 1 1 5 2241 6 N 最后 求出設(shè)計(jì)用風(fēng)壓荷重 W 即 W Cw q AW W 設(shè)計(jì)用風(fēng)壓荷重 N Cw 風(fēng)力系數(shù) q 設(shè)計(jì)用速度壓 N Aw 受風(fēng)面積 風(fēng)力系數(shù) Cw以地面安裝性考慮 在這種場合 對應(yīng)傾斜角 40 的風(fēng)力系數(shù)在表中找不到 所以按線性插 入來考慮 分別求出正壓 負(fù)壓時(shí)的風(fēng)力系數(shù) 正壓 0 79 1 06 0 79 25 30 1 02 負(fù)壓 0 94 1 43 0 94 25 30 1 35 計(jì)算受風(fēng)面積 Aw時(shí)考慮為一快板的情況 Aw B l 2 976x5 930 17 648 B 板的寬度 2 976m l 板的長邊的長度 5 930m 因此 順風(fēng)時(shí)的設(shè)計(jì)用的風(fēng)壓荷重 Wf為 Wf 1 02 2241 6 17 6 40241 2 N 同樣 逆風(fēng)時(shí)的設(shè)計(jì)用的風(fēng)壓荷重 Wc為 Wc 1 35 2241 6 17 6 53260 4 N 40 作用于基礎(chǔ)的水平反作用力的計(jì)算 作用于基礎(chǔ)的水平反作用力的計(jì)算 下面求出作用于基礎(chǔ)的水平反作用力 垂直反作用力及力矩 計(jì)算時(shí)使用矩陣法 根據(jù)矩陣法的應(yīng)力 變 形的計(jì)算中利用計(jì)算機(jī)為手段 現(xiàn)使用 UC FRAME 計(jì)算實(shí)例分為從太陽能電池板的正面風(fēng)吹的場合和從背面風(fēng)吹的場合兩個(gè)例子 假設(shè)設(shè)計(jì)用荷重均勻作用于太陽能電池板上 這樣可以計(jì)算出設(shè)計(jì)用風(fēng)壓荷重作用于長邊方向的每米相當(dāng) 的風(fēng)壓荷重 wf Wf I 40241 2 5 930 6786 0 N m 6 8 kN m wc Wc I 53260 4 5 930 8981 5 N m 9 0 kN m 在計(jì)算中假設(shè)陣列支架的重量和基礎(chǔ)重量相比很小 可忽略不計(jì) 另外 基礎(chǔ)支點(diǎn)認(rèn)為是固定端 詳細(xì)的 計(jì)算另行介紹 這里將結(jié)果列于下表 水平力水平力垂直力垂直力力矩力矩 R Rh1 h1 R Rh2 h2 R Rv1 v1 R Rv2 v2 M M1 1M M2 2 kN kN kN kN kN kN kN kN kN m kN m kN m kN m 順風(fēng) 29 3610 9611 3 11 323 222 5 逆風(fēng) 39 4 14 0 11 411 4 42 3 39 7 以上的計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ) 對獨(dú)立底座基礎(chǔ) 復(fù)合底座基礎(chǔ)進(jìn)行穩(wěn)定性的計(jì)算 41 基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算 基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算 當(dāng)受到強(qiáng)風(fēng)時(shí) 對于構(gòu)造物基礎(chǔ)要考慮以下問題 受橫向風(fēng)的影響 基礎(chǔ)滑動或者跌倒 地基下沉 垂直力超過垂直支撐力 基礎(chǔ)本身被破壞 吹進(jìn)電池 板背面的風(fēng)使構(gòu)造物浮起 吹過電池板下側(cè)的風(fēng)產(chǎn)生漩渦 引起氣壓的變化 使電池板向地面吸引 這里進(jìn) 行 滑動和跌倒的研究 和 垂直支撐力的研究 對于 須采用流體解析等方法才能詳細(xì)研究 研究風(fēng)向 只考慮危險(xiǎn)側(cè)的逆風(fēng)狀態(tài) 以下所示為各種穩(wěn)定條件 a 對滑動的穩(wěn)定 平時(shí) 安全率 Fs 1 5 地震及暴風(fēng)時(shí) 安全率 Fs 1 2 b 對跌倒的穩(wěn)定 平時(shí) 合力作用位置在底盤的中央 1 3 以內(nèi)時(shí) 地震及暴風(fēng)時(shí) 合力作用位置在底盤中央 2 3 以內(nèi)時(shí) c 對垂直支撐力的穩(wěn)定 平時(shí) 安全率 Fs 3 地震及暴風(fēng)時(shí) 安全率 Fs 2 關(guān)于滑動關(guān)于滑動 關(guān)于水平荷重 只考慮基礎(chǔ)底面的剪切地基的反作用力 不考慮根部的抵抗力 這里 所謂剪切地基的反 作用力 是作用于基礎(chǔ)底面和地基間的剪切阻力 由下式求出 Hu CB A Vtan Hu 作用于基礎(chǔ)底面和地基間的臨界剪切阻力 N CB 基礎(chǔ)底面和地基間的附著力 N B 基礎(chǔ)底面 和地基間的摩擦角 度 A 有效載荷面積 V 作用于基礎(chǔ)底面的垂直荷重 先設(shè)想地基是堅(jiān)硬的沙地 然后決定 CB和 B 決定的時(shí)候參考下表 認(rèn)為條件是 土和混凝土 另外 求出內(nèi)部的摩擦角 時(shí) 地基的堅(jiān)硬情況參照了日本公路工團(tuán)的標(biāo)準(zhǔn) 條件條件摩擦角摩擦角 B 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) tan B 附著力附著力 CB 土和混凝土 B 2 3 CB 0 土和混凝土間敷設(shè)圓礫石的場合tan B 0 6 或 B 兩者中取小的值 CB 0 巖石和混凝土tan B 0 6CB 0 土和土或者巖石和巖石 B CB C 注 支撐地基的剪切阻力角 度 C 支撐地基的黏著力 tf 種種 類類狀狀 態(tài)態(tài)內(nèi)部摩擦角內(nèi)部摩擦角 黏著力黏著力 tf 礫石及礫石混合沙壓實(shí)400 沙壓實(shí) 粒度良好 粒度差 35 30 0 0 沙質(zhì)土壓實(shí)253 以下 填土 粘性土壓實(shí)155 以下 礫石 密實(shí)或者粒度良好 密實(shí)或者粒度差 40 35 0 0 礫石混合沙 密實(shí) 不密實(shí) 40 35 0 0 沙 密實(shí)或者粒度良好 不密實(shí)或者粒度差 35 30 0 0 沙質(zhì)土 密實(shí) 不密實(shí) 30 25 3 以下 0 粘性土 堅(jiān)實(shí) 手指用力按下有小坑 N 8 15 較軟 手機(jī)稍用力可以插入 N 4 8 軟 手指容易插入 N 2 4 25 20 15 5 3 1 5 自然地基 粘土及淤泥 堅(jiān)實(shí) 手指用力按下有小坑 N 8 15 較軟 手機(jī)稍用力可以插入 N 4 8 20 15 5 3 軟 手指容易插入 N 2 4 101 5 注 N 是重量 63 5kg 的錘從 75cm 的高度自由落下打入 30cm 的打擊次數(shù) 關(guān)于跌倒關(guān)于跌倒 對于直接基礎(chǔ)跌倒的安全度 可用作用于基礎(chǔ)底面的合力的偏心量來研究 下圖所示是計(jì)算模型 假設(shè)橫向風(fēng)作用于電池板中心位置的集中荷重 P 為 P Wc I 9 0 5 930 53 4 kN 根據(jù)此模型做力矩計(jì)算 結(jié)果列于下表中 風(fēng)向風(fēng)向要素要素垂直荷重垂直荷重 kN 臂長臂長 m 阻力力矩阻力力矩 kN m 水平荷重水平荷重 kN 臂長臂長 m 傾覆力矩傾覆力