光伏支架受力计算书

常州市**实业有限公司-1-支架结构受力计算书设计：_______日期：___校对：_日期：___审核：_______日期：____常州市**实业有限公司常州市**实业有限公司-2-1工程概况项目名称：*****30MW光伏并网发电项目工程地址：新疆建设单位：**集团结构高度：电池板边缘离地不小于500mm2参考规范《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001《建筑结构荷载规范》GB50009—2012《建筑抗震设计规范》GB50011—2010《钢结构设计规范》GB50017—2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018—2002《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280—2007《光伏发电站设计规范》GB50797-20123主要材料物理性能3.1材料自重铝材——————————————————————327/kNm钢材————————————————————3/78.5kNm3.2弹性模量铝材————————————————————270000/Nmm钢材———————————————————2206000/Nmm3.3设计强度铝合金铝合金设计强度[单位：2/Nmm]常州市**实业有限公司-3-牌号抗拉强度抗剪强度端面承压6063-T59055185钢材钢材设计强度[单位：2/Nmm]牌号抗拉强度抗剪强度端面承压Q235215125325Q345310180400不锈钢螺栓不锈钢螺栓连接设计强度[单位：2/Nmm]性能等级抗拉强度抗剪强度端面承压A2-50230175405普通螺栓普通螺栓连接设计强度[单位：2/Nmm]性能等级抗拉强度抗剪强度端面承压4.8级1701403508.8级400320405角焊缝容许拉/剪应力—————————————————2160/Nmm4结构计算4.1光伏组件参数晶硅组件：自重PVG：0.196kN(20kg/块)尺寸（长×宽×厚）992164400mm安装倾角：37°常州市**实业有限公司-4-4.2支架结构支架安装侧视图4.3基本参数1）电站所在地区参数新疆阿勒泰项目地,所处经纬度：位于北纬43°,东经89°。基本风压20.56/kNm（风速30/sm），基本雪压21.35/kNm。2）地面粗糙度分类等级A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类：指有密集建筑群的城市市区；D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；常州市**实业有限公司-5-依照上面分类标准，本工程按B类地区考虑。（GB50009-2012）4.4荷载计算1)风荷载标准值计算：0skzzww上式中：kw：风荷载标准值2(/)kNm；z：高度z处的风振系数；z：高度变化系数；s：体型系数；0w：基本风压2(/)kNm；高度z处的风振系数：1.7z；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-20126.8.7-1常州市**实业有限公司-6-高度变化系数：1.0z；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-20126.8.7-1体型系数：顺风：1.3s；逆风：1.4s风荷载：顺风：021.01.30.561.23761.7/kzzswwkNm逆风：02'1.71.0(1.4)0.561.3328/kzzswwkNm2）雪荷载标准值计算：0krss上式中：ks：雪荷载标准值2(/)kNm；常州市**实业有限公司-7-r：屋面积雪分布系数；0s：基本雪压2(/)kNm；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-20126.8.7-1r0.64雪荷载：021.350.8640.64/krsskNm3)地震荷载计算：1设防烈度：8度2地震加速度：0.20g水平地震作用计算：maxEKeeqhFG上式中：EKhF：水平地震作用标准值；e：动力放大系数，取2.5；max：水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取值-6度：max0.04-7度：max0.08-8度：max0.16常州市**实业有限公司-8--9度：max0.32eqG：结构等效总重力荷载；单块组件的地震荷载为：max2.0.1619678.54EeeqhKFGN4)基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：1承载力计算时：重力荷载：1.2风荷载：1.4雪荷载：1.4地震荷载：1.32绕度和变形计算时：重力荷载：1.0风荷载：1.0地震荷载：1.0雪荷载：1.05)荷载组合值系数：风荷载：0.6（GB50797-20126.8.7-1）雪荷载：0.7（GB50797-20126.8.7-1）6)荷载效应组合的设计值计算无地震作用效应组合时（GB50797-20126.8.7-2）：GGGK上式中：S：荷载效应组合的设计值；G：永久荷载分项系数；GKS：永久荷载效应标准值；wKS：风荷载效应标准值；sKS：雪荷载效应标准值；常州市**实业有限公司-9-ws：风荷载、雪荷载分项系数；ws：风荷载、雪荷载组合值系数，分别为0.6和0.7；有地震作用效应组合是（GB50797-20126.8.7-2）：GGGK上式中：S：荷载效应和地震作用效应组合的设计值；Eh：水平地震作用标准值效应；KEhS：水平地震作用分项系数；4.5次梁校核1）基本参数：a：力学模型：受集中力的连续梁；b：截面规格：C80×40×2.0c：材质：Q235B2）每根次梁受集中力：正常使用极限状态(位移变形）计算：顺风时：无地震时：常州市**实业有限公司-10-1()/2(1.01.00.61.00.7)/2(1.01961.00.61237.61.631.00.78641.63)/21196GGGK有地震时：1()/2(1.01.00.61.0)/2(1.01961.00.61237.61.631.078.4)/27'42GGGK逆风时：1(w'37)/2((1332.8)1.640.99219637)/106'20kPVPVFSGcoscosN承载能力极限状态（强度）计算：无地震时：2()/2(1.21.40.61.40.7)/2(1.21961.40.61237.61.631.40.78641.63)/21655GGGK有地震时：2()/2(1.21.40.61.3)/2(1.21961.40.61237.61.631.378.4)/21016'GGGK常州市**实业有限公司-11-常州市**实业有限公司-12-由图可知，最大挠度为0220.53.61)3.(1.42[]/2002800/2014880mmwwLmm(根据《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012)知次梁的挠度允许值为[w]=L/200）所以次梁满足刚度设计要求由图可知，次梁危险点处的的最大正应力为常州市**实业有限公司-13-0163.1[]215MPaMPa所以次梁也满足强度设计要求4.6主梁校核1）基本参数：a：力学模型：受集中力的连续梁；b：截面规格：C80×40×2.0常州市**实业有限公司-14-c：材质：Q235B2）每根主梁受集中力：正常使用极限状态(位移变形）计算：顺风时：无地震时：3()/2(1.0(401.00.6401.00.740)/32(1.0(196402161)1.00.61237.61.63401.00.78641.6340)/323088)GGGK有地震时：3()/32(1.0(401.00.6401.040)/32(1.0(196402161)1.00.61237.61.63401.078.440)/3219')23GGGK承载能力极限状态（强度）计算：无地震时：4()/32(1.2(401.40.6401.40.740)/32(1.2(196402161)1.40.61237.61.63401.40.78641.6340)/324218)GGGK有地震时：常州市**实业有限公司-15-4()/32(1.2(401.40.6401.340)/32(1.2(196402161)1.40.61237.61.63401.378.440)/3226')21GGGK由图可知，最大挠度为10.38[]/2503000/25012mmwLwmm(根据《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012)知主梁的挠度允许值为[w]=L/250）所以主梁满足刚度设计要求。常州市**实业有限公司-16-由图可知，主梁危险点处的的最大正应力为1172.1[]215MPaMPa所以主梁也满足强度设计要求。4.8螺栓校核经计算得知斜撑所受最大轴向力，即螺栓受最大剪力为为15980aFN切应力为2212141[]3200.01509806aaMFMPaMPar固定组件的M8螺栓受力为1.64(cos37)/4(728196)/41880.992cos37pkmmFwSGN常州市**实业有限公司-17-正应力为228]4000.0041883.7[ppMFMMPaPar所以均满足设计要求。4.9立柱和斜撑校核1.力学模型：压杆（细长杆）根据《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012）主要承重构件的容许长细比为180，支撑的容许长细比为220。名称长度()lmm截面规格最小惯性半径i()mm长细比(/li)后立柱1723C80×40×15×2.515.2170斜撑1340C60×30×10×2.011122螺栓强度的校核由斜梁剪力图可知，立柱与斜梁固定的节点处的剪力最大，约为3350N由M16螺栓固定常州市**实业有限公司-18-由计算结果可看出用M16螺栓满足要求！