光伏支架受力計算書

支架結(jié)構(gòu)受力計算書設(shè)計： 日期:校對： 日期:審核： 日期：常州市**實(shí)業(yè)有限公司1工程概況項(xiàng)目名稱：*****30MW光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目工程地址：新疆建設(shè)單位：**集團(tuán)結(jié)構(gòu)高度：電池板邊緣離地不小于500mm2參考規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068—2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2012建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011—2010鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017—2003冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50018—2002不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》GB/T3280—2007光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB50797-2012主要材料物理性能材料自重鋁材—————————————————————— 27kN/m鋼材———————————————————— 78.5kN/m彈性模量鋁材———————————————————— 70000N/mm鋼材——————————————————— 206000N/mm設(shè)計強(qiáng)度鋁合鋁合金設(shè)計強(qiáng)度[單位：N/mm2]牌號抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度端面承壓6063-T5"9055T85鋼材鋼材設(shè)計強(qiáng)度[單位：N/mm2]牌號抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度端面承壓Q235215125"325Q345"3T0180^400不銹鋼螺栓不銹鋼螺栓連接設(shè)計強(qiáng)度[單位：N/mm2]性能等級抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度端面承壓A2-50"230175^405普通螺栓普通螺栓連接設(shè)計強(qiáng)度[單位：N/mm2]性能等級抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度端面承壓級■^70T40"350級"400"320^405角焊縫容許拉/剪應(yīng)力 160N/mm結(jié)構(gòu)計算光伏組件參數(shù)晶硅組件：自重Gpv:0.196kN（20kg/塊）尺寸（長X寬X厚）1640 99240mm安裝傾角：37支架結(jié)構(gòu)支架安裝側(cè)視圖基本參數(shù)電站所在地區(qū)參數(shù)新疆阿勒泰項(xiàng)目地,所處經(jīng)緯度：位于北緯43°,東經(jīng)89°?；撅L(fēng)壓0.56kN/m2(風(fēng)速30m/s)，基本雪壓1.35kN/m2。地面粗糙度分類等級A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C類：指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按B類地區(qū)考慮。(GB50009-2012)荷載計算1)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算：wk zzSwO上式中：wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；z:高度z處的風(fēng)振系數(shù)；z:高度變化系數(shù)；s:體型系數(shù)；wO:基本風(fēng)壓(kN/m2)；高度z處的風(fēng)振系數(shù):z1.7；根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB50797-20126.8.7-1高度變化系數(shù)：z1.0；根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB50797-20126.8.7-1體型系數(shù)：順風(fēng)：s1.3；逆風(fēng)：s1.4風(fēng)荷載wk zzsw0順風(fēng)：1.71.01.30.561.2376kN/m22wk' zzsw0逆風(fēng)：1.71.0(1.4)0.561.3328kN/m222)雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算：skrs0上式中：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)；根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB50797-20126.8.7-1r雪荷載：sk rs00.641.350.864kN/m2地震荷載計算：<1>設(shè)防烈度：8度<2>地震加速度：0.20g水FEhKFEhKGeqmax上式中：FEhK：水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；：水平地震影響系數(shù)最大值，按相應(yīng)設(shè)防烈度取值：動力放大系數(shù)，??；：水平地震影響系數(shù)最大值，按相應(yīng)設(shè)防烈度取值6度：max0.047度：max0.088度：max0.169度：max0.32maxGeq：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載；單塊組件的地震荷載為：FGEhKemaxeq2.50.1619678.4N基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按下列規(guī)定采用<1>承載力計算時：重力荷載：風(fēng)荷載：雪荷載：地震荷載：<2>繞度和變形計算時：重力荷載：風(fēng)荷載：地震荷載：雪荷載：荷載組合值系數(shù)：風(fēng)荷載：(GB5°797-2°12687-1)雪荷載：(GB50797-2012687-1)荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值計算無地震作用效應(yīng)組合時(GB50797-20126.8.7-2)：GGSGK wSwK sSsK上式中：S ：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值；G：永久荷載分項(xiàng)系數(shù)；SGK：永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；SwK：風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；SsK：雪荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；ws風(fēng)荷載、雪荷載分項(xiàng)系數(shù)；ws風(fēng)荷載、雪荷載組合值系數(shù)，分別為和有地震作用效應(yīng)組合是(GB50797-20126.8.7-2)：SGGSGK wwSwK EhSEhK上式中：S：荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計值；Eh：水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)；SEhK：水平地震作用分項(xiàng)系數(shù)；次梁校核1)基本參數(shù)：a：力學(xué)模型：受集中力的連續(xù)梁；b:截面規(guī)格：C80X40Xc:材質(zhì)：Q235B2)每根次梁受集中力：正常使用極限狀態(tài)(位移變形)計算：順風(fēng)時：無地震時：

w wswKssSsK)/21.00.6wkSpv1.00.7skSPV)/21.00.61237.6 1.63 1.00.78641.63)/2f1 (GGsGK(1.0 Gpv(1.01961196N有地震時:w wswKEhsEhK)/21.00.6wkSPV1.0FEhK)/ 21.00.61237.6 1.631.0 78.4)/2f1' (GGsGK(1.0 Gpv(1.0196742N逆風(fēng)時:F1'(w'F1'(w'kSpv((1332.8)1006NGPVcos37)/21.64 0.992196cos37)/承載能力極限狀態(tài)(強(qiáng)度)計算F-(2\GGsF-(2\GGsGKswwwK s(gPVwksPV(1.21961.40.6 1237.6無地震時:1655NsSsK"21-4 0?7s ksPV)/21.63 1.4 0.7 8641.63)/2有地震時:F'(2' GGsGKwwwKEhSQ/2(1.32\ gPVwksPVFEhK)/(1.2 1961.40.61237.6 1.631.3 78.4)/21016N由圖可知，最大撓度為w0(1.4223.612)0.53.88mm[w]L/2002800/20014mm(根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》 (GB50797-2012)知次梁的撓度允許值為[w]=L/200)所以次梁滿足剛度設(shè)計要求由圖可知，次梁危險點(diǎn)處的的最大正應(yīng)力為所以次梁也滿足強(qiáng)度設(shè)計要求0 163.1MPa[]215MPa主梁校核1）基本參數(shù)：a：力學(xué)模型：受集中力的連續(xù)梁；b:截面規(guī)格： C80K40Xc：材質(zhì)：Q235B2）每根主梁受集中力：正常使用極限狀態(tài)（位移變形）計算：順風(fēng)時：無地震時：f3 (GGsGKw wswKsSSSK)/2(1.0(Gpv40Gb)1.00.6wkSPV40kPV1.00.7sksPV40)/32(1.0(196402161)1.00.61237.61.63401.00.78641.6340)3088N有地震時：f3' (G GsGKswwwKEhsEhK)/32(1.0(Gpv40GJ1.00.6wkSPV40 1.0FEhK40)/32(1.0(196402161)1.00.61237.61.63401.078.440)/321923N（強(qiáng)承載能力極限狀態(tài)度）計算：無地震時：SK)/32(GGsGKwswwKsssK'(1.2\ (GPV40Gb) 「4°?6wksPV40 1.40.7skSPV40)/32(1.2 (196402161)1.40.61237.61.63401.40.78644218N有地震時：(GGSGKwwSwKEhSEhK)/32(1.2(Gpvpv40Gb)1.40.6wkSPV401.3FEhK40)/32(1.2(196402161)1.4 0.6 1237.61.63401.3 78.4 40)/322621N由圖可知，最大撓度為w由圖可知，最大撓度為w10.38mm[w]L/250（根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》[w]=L/250）所以主梁滿足剛度設(shè)計要求。3000/25012mm(GB50797-2012)知主梁的撓度允許值為由圖可知，主梁危險點(diǎn)處的的最大正應(yīng)力為1172.1MPa[]215MPa所以主梁也滿足強(qiáng)度設(shè)計要求螺栓校核經(jīng)計算得知斜撐所受最大軸向力，即螺栓受最大剪力為為 Fa15980N切應(yīng)力為Fa159804714[]320MPaa 2rM120.0062固定組件的M8螺栓受力為F (wkSp kmCOS37 G)m7/4 (7281.64 0.992COS37196)/4188N正應(yīng)力為Fp1883.7MPa[]400MPar2M80.0042所以均滿足設(shè)計要求。立柱和斜撐校核1.力學(xué)模型：壓桿（細(xì)