光伏支架计算书

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fyk[N/mm2]245抗拉/压/弯强度[N/mm2]215弹性模量[N/mm2]200000剪切模量[N/mm2]80000Y轴距槽口e1[mm]22.61Y轴距槽背e2[mm]-18.69惯性矩Iy[cm4]6.66截面模量Wy1[cm3]2.95容许弯矩My[Nm]3.562.3.1HM-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fyk[N/mm2]245抗拉/压/弯强度[N/mm2]215弹性模量[N/mm2]200000剪切模量[N/mm2]80000Y轴距槽口e1[mm]26.00Y轴距槽背e2[mm]-26.00惯性矩Iy[cm4]13.97截面模量Wy1[cm3]5.37容许弯矩My[Nm]5.373.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：w0=0.55KN/m2基本雪压值：S0=0.3KN/m2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SGK=gk=19.8×10×cos15°/（1.640×0.99）=0.118KN/m24.2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×w0式中：wk—风荷载标准值（KN/m2）；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；w0—基本风压（KN/m2）；风振系数z=1体型系数α=15°s1=-1.325s2=-0.525s3=1.325s4=0.535离地高度小于30m的C类地区，z取值1Wk(s1)=1×-1.325×1×0.55=-0.72875KN/m2Wk(s2)=1×0.525×1×0.55=-0.28875KN/m2Wk(s3)=1×1.325×1×0.55=0.72875KN/m2Wk(s4)=1×0.525×1×0.55=0.28875KN/m24.3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°）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=1.2SGK+1.4wk+1.4×0.7Sk=1.2×0.118+1.4×0.72875+1.4×0.7×0.3=1.456KN/m25.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/ms4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/m5.1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*12100mm5.2.2导轨受力分析图5.2.3受力分析数据弯矩最大值：Mmax=0.313KN·m应力计算max=Mmax/W=0.313×103/2.95×10-6=106.1MPa＜=215MPa满足应力强度条件。5.3主梁受力分析5.3.1主梁截面41*52*2mm*3200mm5.3.2主梁受力分析图5.3.3受力分析数据弯矩最大值：Mmax=1.74KN·m应力计算max=Mmax/W=0.761×103/5.37×10-6=141MPa＜=215MPa满足应力强度条件。5.4立柱受力分析5.4.1立柱截面41*42*2*675mm5.4.2立柱受力分析图压应力=F2/Abeam=5.536×103/(288.6×10-6)=19.18MPa＜215MPa满足应力强度条件。