光伏支架计算书.pdf

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支架结构系统计算书

1.计算及设计依据
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
2.材料力学性能
2.1Q235结构钢
2.2.1HM-41槽钢截面图

2.2.2HM-41槽钢物理特性
壁厚t[mm]2
截面积A[mm2]288.6
重量[kg/m]2.51
屈服强度f[N/mm2]245
yk

抗拉/压/弯强度[N/mm2]215

弹性模量[N/mm2]200000
剪切模量[N/mm2]80000
Y轴距槽口e[mm]22.61
1
Y轴距槽背e[mm]-18.69
2
惯性矩I[cm4]6.66
y
截面模量W[cm3]2.95
y1
容许弯矩M[Nm]3.56
y
2.3.1HM-52槽钢截面

2.3.2HM-52物理特性
壁厚t[mm]2．5
截面积A[mm2]405.2
重量[kg/m]3.53
屈服强度f[N/mm2]245
yk

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抗拉/压/弯强度[N/mm2]215

弹性模量[N/mm2]200000
剪切模量[N/mm2]80000
Y轴距槽口e[mm]26.00
1
Y轴距槽背e[mm]-26.00
2
惯性矩I[cm4]13.97
y
截面模量W[cm3]5.37
y1
容许弯矩M[Nm]5.37
y

3.设计参数
太阳能板支架为主次梁布置，次梁跨度2.1m,主梁跨度2.5m;柱高度0.675m，倾
斜度15度：次梁及柱采用表面热镀锌型材，本计算书依据2×9（电池板）阵列
进行计算，计算简图见图

基本风压值：w=0.55KN/m2
0
基本雪压值：S=0.3KN/m2
0
电池板块（每块质量19.8kg，1640×990mm，）阵列2×9
倾角：15°
结构设计使用年限：25年

4.荷载
4.1恒载
S=gk=19.8×10×cos15°/（1.640×0.99）=0.118KN/m2
GK

4.2风荷载
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：

wk=z×s×z×w
0

式中：wk—风荷载标准值（KN/m2）；

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z—高度z处的风振系数；

s—风荷载体型系数；

z—风压高度变化系数；

w—基本风压（KN/m2）；
0
风振系数z=1
体型系数α=15°

s1=-1.325

s2=-0.525

s3=1.325

s4=0.535

离地高度小于30m的C类地区，z取值1

W()=1×-1.325×1×0.55=-0.72875KN/m2
ks1

W()=1×0.525×1×0.55=-0.28875KN/m2
ks2

W()=1×1.325×1×0.55=0.72875KN/m2
ks3

W()=1×0.525×1×0.55=0.28875KN/m2
ks4
4.3雪荷载
水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：

Sk=rSo

体型系数r取值1（倾角15°）

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资料中给出基本雪压So取值0.3KPa
得雪荷载值：
Sk=1×0.3=0.3KN/m2

荷载组合
承载能力极限状态：
1）S1=1.2恒+1.4*风（+）+0.7*1.4*雪
2）S2=1.2恒+1.4*雪（+）+0.6*1.4*风
3）S3=1.0恒+1.4风（-）
4）S4=1.35恒
正常使用极限状态
5）S1=1.0恒+1.0风（+）1.0（雪）
6）S2=1.0恒+1.0风（-）
7）S3=1.0恒

S=1.2S+1.4wk+1.4×0.7Sk
GK
=1.2×0.118+1.4×0.72875+1.4×0.7×0.3
=1.456KN/m2
5.钢结构有限元分析

s3区承载力极限状态下最不利荷载为：S1=1.2恒+1.4*雪（+）+0.6*1.4*风=

=1.2×0.118+1.4×0.72875+1.4×0.7×0.3=1.456KN/m2
梁均布线荷载1.456×1.64/2=1.19KN/m

s4区承载力极限状态下最不利荷载为：S2=1.2恒+1.4*风（+）+0.6*1.4*雪=1.2

×0.118+1.4×0.3+1.4×0.7×0.28875=0.84KN/m2
梁均布线荷载0.84×1.64/2=0.69KN/m

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5.1有限元分析采用SAP2000非线性版

新建模型

施加荷载
运行分析—后处理数据
5.2次梁计算采用C钢41*41进行校核
5.2.1导轨截面：41*41*2*12100mm

5.2.2导轨受力分析图

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5.2.3受力分析数据
弯矩最大值：Mmax=0.313KN·m
应力计算