屋頂光伏電站支架強(qiáng)度及屋面載荷計(jì)算

1、*中心小學(xué)49KW光伏屋頂支架結(jié)構(gòu)受力計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)：_ _*_ _日期：_2014/7/22_校對(duì)： * 日期：_2014/7/22_ 審核：_ _* _日期：_2014/7/23_上海能恩太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)有限公司Shanghai NengEn solar energy application technology Co,.Ltd目錄1 工程概況32 參考規(guī)范33設(shè)計(jì)條件：34型材強(qiáng)度計(jì)算44.1 屋頂荷載的確定44.2 結(jié)構(gòu)材料：44.3 假定荷重：55屋面配重設(shè)計(jì)85.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算85.2 荷載組合105.3 基礎(chǔ)校核106屋面承重計(jì)算10如認(rèn)可我公司的技術(shù)實(shí)力請(qǐng)致電上海能恩太陽(yáng)能應(yīng)用技

2、術(shù)有限公司技術(shù)部 酈（先生）產(chǎn)品介紹看企業(yè)官網(wǎng)：包括：太陽(yáng)能路燈太陽(yáng)能分布式電站太陽(yáng)能組件太陽(yáng)能其他產(chǎn)品資料索?。涸O(shè)計(jì)方案產(chǎn)品介紹產(chǎn)品報(bào)價(jià)項(xiàng)目案例項(xiàng)目洽談1 工程概況項(xiàng)目名稱(chēng)：江蘇省*中心小學(xué)49KW光伏屋頂工程地址：江蘇省*設(shè)計(jì)單位：上海能恩太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)有限公司建設(shè)單位：*有限公司結(jié)構(gòu)形式：屋面鋼結(jié)構(gòu)光伏支架支架高度：0.3m2 參考規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB500682001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092001（2006年版）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500112010鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500172003冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500182002不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶GB/T328

3、020073設(shè)計(jì)條件：太陽(yáng)能板規(guī)格：1650mm*990mm*50mm混凝土屋頂太陽(yáng)能板安裝數(shù)量：200塊最大風(fēng)速：27.5m/s 平坦開(kāi)闊地域太陽(yáng)能板重量：20kg安裝條件：屋頂計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：日本TRC 0006-1997設(shè)計(jì)產(chǎn)品年限：20年4型材強(qiáng)度計(jì)算4.1 屋頂荷載的確定（1）設(shè)計(jì)取值： 假設(shè)為一般地方中最大的荷重，采用固定荷重G和暴風(fēng)雨產(chǎn)生的風(fēng)壓荷重W的短期復(fù)合荷重。根據(jù)氣象資料，揚(yáng)中最大風(fēng)速為27.5m/s,本計(jì)算最大風(fēng)速設(shè)定為：30m/s。對(duì)于混凝土屋面，采用最佳傾角安裝的系統(tǒng)，需要考慮足夠的配重，確保組件方陣的穩(wěn)定可靠。屋面高度20m。4.2 結(jié)構(gòu)材料：C型鋼重量：1.8kg/m截

4、面面支架尺寸（mm）41*41*2安裝角度25°材料鍍鋅截面面積（A）277形心主軸到腹板邊緣的距離1.4516E+01形心主軸到翼緣尖的距離2.6484E+01慣性矩 Ix8.3731E+04慣性矩 Iy4.5694E+04回轉(zhuǎn)半徑 ix1.7386E+01回轉(zhuǎn)半徑 iy1.2844E+01截面抵抗矩 Wx4.0844E+03截面抵抗矩 Wx4.0844E+03截面抵抗矩 Wy3.1478E+03截面抵抗矩 Wyy1.7254E+034.3 假定荷重：固定荷重G太陽(yáng)能板質(zhì)量： G1=20kg×20=400kg 3920N;所以C形軌道承載的固定荷載重量G=3920N;風(fēng)壓

5、荷重W根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范中對(duì)風(fēng)載荷的規(guī)定如下（按承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）：Wk =gz s z W0Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）；gz： 高度Z 處的風(fēng)振系數(shù)；s： 風(fēng)荷載體型系數(shù)；z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)（0.84）；W0：基本風(fēng)壓（KN/m2）為1.6所以gz=1.6根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表F7.3.1，體型系數(shù)s為1.475，所以，Wk=1.6*0.83*0.84*0.57=0.636KN/m2雪壓荷重根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范中規(guī)定：Sk=r*S0；Sk：雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）；r：屋面積雪分布系數(shù)；S0：基本雪壓（KN/m2）r=0.2S0為0.35 KN/m2所以Sk=0.2*0.35=0.0

6、7 KN/m2地震荷載根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，采用底部剪力法時(shí)，按下列公式確定：FEk=a1 *GeqFEk為結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；a1為水平地震影響系數(shù)值，可取水平地震影響系數(shù)最大值amax；Geq為結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值。由于揚(yáng)中市沒(méi)有處于我國(guó)的地震帶，所以根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范表5.1.2-2查得a1為0，所以FEk為0荷載基本組合P根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范第3.2節(jié)荷載組合，計(jì)算如下：風(fēng)壓主導(dǎo)時(shí) ：P=G+W+SP=3920+636*1.64*0.99*20+70*1.64*0.99*20=26.845KNC形軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算 C形軌道驗(yàn)算：3250 順風(fēng)時(shí)，B-C

7、點(diǎn)產(chǎn)生的力矩M1，由下式表示：q=(26845/4/10.2=657.97N/m（系統(tǒng)由4排軌道支撐，每排軌道長(zhǎng)10.2m）L=2.073m應(yīng)力由于所使用材料為：允許應(yīng)力為23500N/cm2 /1.5=15666 N/cm2(8661.76/15666)<1 所以安全 彎曲1 (由4根橫梁支撐)E=6.9×105 N/cm2 IM =12cm4 跨距207.3cm，最大位移量207.3/100=2.073cm，所以安全;5屋面配重設(shè)計(jì)混凝土屋面太陽(yáng)能方陣采用主次梁布置，電池板以25°傾角布置；次梁及柱采用表面熱鍍鋅鋼型材。本計(jì)算書(shū)依據(jù)2x10（電池板）陣列進(jìn)行計(jì)算，

8、計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1 5.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算5.1.1恒荷載：太陽(yáng)能板： q=0.2/(1. 64x0. 99) =0.12KN/m2鋼結(jié)構(gòu)自重：q=0.08KN/m2q=0.20KN/m25.1.2風(fēng)荷載：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 揚(yáng)中市地區(qū)基本風(fēng)壓（n=50）：（建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄D.4）離地面高度20米位置 D類(lèi)地區(qū)：風(fēng)振系數(shù)體型系數(shù)： 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：5.1.3雪荷載：雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 揚(yáng)中市地區(qū)基本雪壓（n=50）：體型系數(shù)：=0.35 x1=0.355.2 荷載組合最不利負(fù)載組合為：1.0恒1.4風(fēng)（）=1.0x0.20-1.4 x 0.389=-0.3446 KN/m25.3 基礎(chǔ)校核電池板投影面

9、積：10.125 m x 2.973m=30.1負(fù)荷載：30.1x 0.3446 KN/=10.37 KN基礎(chǔ)總配重： 1.22KN x10個(gè)=12.2 KN 平均載荷：12.2 KN/30.1=0.405KN/ 本項(xiàng)目需配置10個(gè)1.22KN的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)總配置達(dá)到12.2KN ,大于負(fù)載荷10.37KN，達(dá)到系統(tǒng)要求。6屋面承重計(jì)算（1）荷重太陽(yáng)能板質(zhì)量： G1=20kg×20=400kg支架總荷重：G=136kg水泥墩荷重：G2=125kg×10=1250kg（2）屋頂單位面積受力總荷重:400+136+1250kg=1786kg組件安裝面積：10.125×2.97330.1單位面積受力：1786/30.1=59.34kg/ 0.58kN/由于本項(xiàng)目建筑均為上人屋面，根據(jù)GB50009-2001(06年版）設(shè)計(jì)?；炷廖菝嬖O(shè)計(jì)載荷為2kN/，屋頂平均載荷為0.58KN/，安裝太陽(yáng)能方陣