光伏支架受力计算书
- 格式:doc
- 大小:1.07 MB
- 文档页数:18
九江某渔光互补发电项目组件固定支架计算书报告编写:审核:光电池阵列倾角按_20_°考虑;风荷载为0.35 kN/m2 ;雪荷载为0.40kN/m2。
固定架平面图固定架立面图1.结构材料1.1 太阳能电池方阵支架、连接件、紧固件选用Q235B钢材制造, 支架、连接件、紧固件的金属表面进行热镀锌处理,以防止风沙的冲刷和生锈腐蚀。
风荷载为0.35 kN/m2 ;雪荷载为0.40kN/m2。
1.2 太阳能电池方阵支撑、斜梁分别采用一70x5抱箍、L50x50x4.0角钢,和C40x80x15x2.5 C型钢,电池组件檩条采用C40x60x15x2.5 C形钢.2.组件排布方案组件按_2_x_18_竖向排布,立柱_5_件,立柱间距_4.3_米。
3.载荷计算(单阵列)3.1 固定载荷:G固定载荷主要包括电池组件及钢结构的自重G1(KN/m²)电池组件重量G电池=26.5*36*10=9540N檩条的重量为G檩条=240.32x10=2403.2NG电池+G檩条=9540N+2403.2N=11943.2N立柱以上钢结构重量G钢构=4471.54N取总重量G= G电池+G钢构=9540N+4471.54N=14011.54N=14.01KNG1=G/A=14.01/69.86=0.20KN/m²。
3.1.2 光伏池组件面积:A组件=(_1.956_mx_0.992_m)x_36_=_69.86_m^23.1.3分配到每个支架模块上的重力为11943.2N/5=_2388.64_N3.2.1风压荷重(W)从阵列正前面吹来,风(顺风)的风压荷重为W(N)根据有关标准(GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50009-2012《建筑结构荷载规范》,计算获得风荷载:设计风荷载为0.35 kN/m2,图2支架受力模型3.2.2 风荷载计算方法计算风荷载标准值当计算主要承重结构时Wk=βzμsμzw0式中: Wk—风荷载标准值(kN/m2);W0——基本风压(kN/m2);βz—风振系数;μs—风载体型系数;μz—高度z处的风压高度变化系数。
新疆光伏电站钢结构支架计算书计算:_____________校对:_____________审核:_____________目录一、计算假定: (3)二、设计依据 (3)三、计算简图 (3)四、几何信息 (4)五、荷载与组合 (5)1. 荷载计算 (6)2. 单元荷载 (6)3. 其它荷载 (12)4. 荷载组合 (12)六、内力位移计算结果 (13)1. 内力 (13)1.1 工况内力 (13)1.2 组合内力 (14)1.3 最不利内力 (18)1.4 内力统计 (21)2. 位移 (22)2.1 工况位移 (22)2.2 组合位移 (22)七、设计验算结果 (25)附录 (28)八、结构连接验算: (28)九、横梁承载验算:.................................................................. 错误!未定义书签。
一、计算假定:依照新疆地区已做的项目,按照新疆塔xx项目的抗力设计要求,取50年一遇风压:0.55kn/㎡;50年一遇雪压取0.45kn/㎡。
光伏组件选1640*992*40 重量19.5kg。
倾斜角度32°。
两块光伏板为一组。
支架截面:斜梁C100*50*15*2,横梁和斜柱均为C80*40*15*2。
柱脚锚栓M12 ,斜柱与斜梁连接一颗M12x40的4.6c级螺栓,横梁转接件与横梁和斜梁连接均为M8X25螺栓,光伏板与横梁连接依据光伏板定,M8X25。
二、设计依据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)《钢结构高强度螺栓连接的设计,施工及验收规程》(JGJ82-2011)三、计算简图计算简图(圆表示支座,数字为节点号)节点编号图单元编号图四、几何信息各节点信息如下表:各单元信息如下表:五、荷载与组合结构重要性系数: 1.001.荷载计算2. 单元荷载(1) 单元荷载汇总表(力:kN;分布力:kN/m;弯矩:kN.m;分布弯矩:kN.m/m)第 1 工况单元荷载表第 2 工况单元荷载表第 3 工况单元荷载表1) 工况号: 0单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图(实粗线表示荷载作用的单元) 2) 工况号: 1*输入荷载库中的荷载:单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图(实粗线表示荷载作用的单元) 3) 工况号: 2单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图(实粗线表示荷载作用的单元)单元荷载序号2分布图(实粗线表示荷载作用的单元) 4) 工况号: 3*输入荷载库中的荷载:单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图(实粗线表示荷载作用的单元)单元荷载序号2分布图(实粗线表示荷载作用的单元)(2) 单元荷载图(力:kN;分布力:kN/m;弯矩:kN.m;分布弯矩:kN.m/m)第 0 工况单元荷载简图工况单元荷载简图第 2 工况单元荷载简图第 3 工况单元荷载简图3. 其它荷载(1). 地震作用规范:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)地震烈度: 8度(0.30g)水平地震影响系数最大值: 0.24计算振型数: 2建筑结构阻尼比: 0.035特征周期值: 0.35地震影响:多遇地震场地类别:Ⅰ1类地震分组:第三组周期折减系数: 1.00地震力计算方法:振型分解法(2). 温度作用4. 荷载组合(1) 1.35 恒载 + 1.40 x 0.70 活载工况1(2) 1.20 恒载 + 1.40 活载工况1(3) 1.00 恒载 + 1.40 活载工况1(4) 1.20 恒载 + 1.40 风载工况2(5) 1.00 恒载 + 1.40 风载工况2(6) 1.20 恒载 + 1.40 活载工况1 + 1.40 x 0.60 风载工况2(7) 1.00 恒载 + 1.40 活载工况1 + 1.40 x 0.60 风载工况2(8) 1.20 恒载 + 1.40 x 0.70 活载工况1 + 1.40 风载工况2(9) 1.00 恒载 + 1.40 x 0.70 活载工况1 + 1.40 风载工况2(10) 1.20 恒载(11) 1.20 恒载 + 1.40 风载工况3(12) 1.00 恒载 + 1.40 风载工况3(13) 1.20 恒载 + 1.40 活载工况1 + 1.40 x 0.60 风载工况3(14) 1.00 恒载 + 1.40 活载工况1 + 1.40 x 0.60 风载工况3(15) 1.20 恒载 + 1.40 x 0.70 活载工况1 + 1.40 风载工况3(16) 1.00 恒载 + 1.40 x 0.70 活载工况1 + 1.40 风载工况3六、内力位移计算结果1. 内力1.1 工况内力第 0 工况内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 1 工况内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 3 工况内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))地震工况第 2 种情况内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))1.2 组合内力第 3 种组合内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 6 种组合内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 8 种组合内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 9 种组合内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 11 种组合内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 12 种组合内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 14 种组合内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 15 种组合内力表 (单位:N、Q(kN);M(kN.m))第 16 种组合内力表1.3 最不利内力各效应组合下最大支座反力设计值(单位:kN、kN.m)3.80.0 2.8 0.0-0.0 0.5 0.0轴力 N 包络图(单位:kN)弯矩 M2 包络图(单位:kN.m)1.4 内力统计轴力 N 最大的前 3 个单元的内力 (单位:m,kN,kN.m)轴力 N 最小的前 3 个单元的内力 (单位:m,kN,kN.m)弯矩 M2 最小的前 3 个单元的内力 (单位:m,kN,kN.m)2. 位移2.1 工况位移2.2 组合位移“X向位移”最大的前 5 个节点位移表(单位:mm)“Y向位移”最大的前 5 个节点位移表(单位:mm)“结构层”层“X向位移”最大的前 5 个节点位移表(单位:mm)“结构层”层“Y向位移”最大的前 5 个节点位移表(单位:mm)“结构层”层“Z向位移”最大的前 5 个节点位移表(单位:mm)“结构层”层“合位移”最大的前 5 个节点位移表(单位:mm)“结构层”层“X向位移”最小的前 5 个节点位移表(单位:mm)七、设计验算结果本工程有1种材料:Q235弹性模量: 2.06*105N/mm2;泊松比: 0.30;线膨胀系数: 1.20*10-5;质量密度: 7850kg/m3.最严控制表 (强度和整体稳定为(应力/设计强度))“强度应力比”最大的前 5 个单元的验算结果(所在组合号/情况号)按“强度应力比”统计结果表“绕2轴整体稳定应力比”最大的前 5 个单元的验算结果(所在组合号/情况号)按“绕2轴整体稳定应力比”统计结果表“绕3轴整体稳定应力比”最大的前 5 个单元的验算结果(所在组合号/情况号)按“绕3轴整体稳定应力比”统计结果表“绕2轴长细比”最大的前 5 个单元的验算结果按“绕2轴长细比”统计结果表“绕3轴长细比”最大的前 5 个单元的验算结果按“绕3轴长细比”统计结果表附录冷弯卷边槽钢截面示意图八、结构连接验算:1:柱脚与基础连接验算:M12查《钢结构设计手册》表20-6 单个普通C级螺栓的承载力设计值(Q235)螺栓直径d=12mm,受拉承载力设计值错误!未找到引用源。
海南恒大海花岛影视基地光伏项目2#、3#楼(整体)计算书审核:校核:编写:2017年1月22日目录1 设计依据 (1)1.1作用荷载计算过程 (1)2 计算简图 (2)3 荷载与组合 (2)3.1 节点荷载 (3)3.2 单元荷载 (3)3.3 其它荷载 (6)3.4 荷载组合 (7)4 内力位移计算结果 (7)4.1 内力 (7)4.1.1 内力包络及统计 (7)4.2 位移 (18)4.2.1 组合位移 (18)5 设计验算结果 (23)5.1 设计验算结果图及统计表 (24)附录 (27)6.连接螺栓计算 (28)6.1主梁与横向次梁的连接 (28)6.2横向次梁与纵向次梁的连接(纵向次梁端) (31)6.3横向次梁与纵向次梁的连接(横向次梁端) (32)6.4横向次梁与纵向次梁的连接(连接过渡用钢板) (34)6.5拉条与横向次梁的连接(横向次梁端) (35)1 设计依据《钢结构设计规范》 (GB50017-2003) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 (GB50018-2002) 《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2012) 《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010) 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011) 《钢结构焊接规范》 (GB50661-2011) 《钢结构高强度螺栓连接技术规程》 (JGJ82-2011)1.1作用荷载计算过程一、与光伏板直接连接横梁所受荷载1、永久荷载标准值(对水平投影面): 光伏板 22520.12630.99100k g kN m =≈⨯2、可变荷载标准值 (1) 活荷和雪荷载不考虑。
(2)风荷载根据招标文件要求,光伏板所受风荷载按围护结构计算,基本风压按50年一遇(0.80kN/m 2)考虑, 外部局部体型系数按1 2.0s μ=-外考虑。
根据《荷规》8.2.1,地面粗糙度类别为A 类,高度按26.6米考虑查表8.2.1 ()26.6201.67 1.52 1.52 1.6193020z μ-=⨯-+≈-8.3.4 光伏板横梁A=0.87x0.93=0.81m ²<1.0m ²,故1s μ外不折减 8.3.5 开放式,11 2.0s s μμ==-外 查表8.6.1 ()26.6201.53 1.55 1.55 1.5373020gz β-=⨯-+≈-8.1.1 10 1.537( 2.0) 1.6190.80 3.98k gz s z ωβμμω==⨯-⨯⨯≈ kN/m 22、汇总每根横梁所受荷载如下: 由上文可知,'0.1263k g ≈ kN/m边部迎风面最大角度14°,()'0,max 3.98 1.65sin 1420.794k ω=⨯⨯≈ kN/m2 计算简图计算简图 (圆表示支座,数字为节点号)3 荷载与组合结构重要性系数: 1.003.1 节点荷载3.2 单元荷载1) 工况号: 0*输入荷载库中的荷载:单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图(实粗线表示荷载作用的单元) 2) 工况号: 1*输入荷载库中的荷载:单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图(实粗线表示荷载作用的单元)单元荷载序号2分布图(实粗线表示荷载作用的单元)单元荷载序号3分布图(实粗线表示荷载作用的单元)单元荷载序号4分布图(实粗线表示荷载作用的单元)单元荷载序号5分布图(实粗线表示荷载作用的单元)单元荷载序号6分布图(实粗线表示荷载作用的单元)3.3 其它荷载(1). 地震作用规范:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)地震烈度: 7度(0.10g)水平地震影响系数最大值: 0.08计算振型数: 9建筑结构阻尼比: 0.040特征周期值: 0.35地震影响:多遇地震场地类别:Ⅱ类地震分组:第一组周期折减系数: 1.00地震力计算方法:振型分解法(2). 温度作用无温度作用。
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——————————————————————3kN m27/钢材————————————————————378.5kN m/3.2弹性模量铝材————————————————————2N mm70000/钢材———————————————————2N mm206000/3.3设计强度铝合金铝合金设计强度[单位:2N mm]/钢材钢材设计强度[单位:2/N mm]不锈钢螺栓不锈钢螺栓连接设计强度[单位:2/N mm ]普通螺栓普通螺栓连接设计强度[单位:2/N mm ]角焊缝容许拉/剪应力—————————————————2160/N mm4 结构计算4.1 光伏组件参数 晶硅组件:自重PV G :0.196kN (20kg /块) 尺寸(长×宽×厚)992164400mm ⨯⨯ 安装倾角:37°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/kN m (风速30/s m ),基本雪压21.35/kN m 。
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; 依照上面分类标准,本工程按B 类地区考虑。
光伏电站支架计算书(优化版)新疆光伏电站钢结构支架计算书计算:_____________校对:_____________审核:_____________目录一、计算假定: (3)二、设计依据 (3)三、计算简图 (3)四、几何信息 (4)五、荷载与组合 (5)1. 荷载计算 (6)2. 单元荷载 (6)3. 其它荷载 (12)4. 荷载组合 (12)六、内力位移计算结果 (13)1. 内力 (13)1.1 工况内力 (13)1.2 组合内力 (14)1.3 最不利内力 (18)1.4 内力统计 (21)2. 位移 (22)2.1 工况位移 (22)2.2 组合位移 (22)七、设计验算结果 (25)附录 (28)八、结构连接验算: (28)九、横梁承载验算:.................................................................. 错误!未定义书签。
一、计算假定:依照新疆地区已做的项目,按照新疆塔xx项目的抗力设计要求,取50年一遇风压:0.55kn/㎡;50年一遇雪压取0.45kn/㎡。
光伏组件选1640*992*40 重量19.5kg。
倾斜角度32°。
两块光伏板为一组。
支架截面:斜梁C100*50*15*2,横梁和斜柱均为C80*40*15*2。
柱脚锚栓M12 ,斜柱与斜梁连接一颗M12x40的4.6c级螺栓,横梁转接件与横梁和斜梁连接均为M8X25螺栓,光伏板与横梁连接依据光伏板定,M8X25。
二、设计依据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)《钢结构高强度螺栓连接的设计,施工及验收规程》(JGJ82-2011)三、计算简图计算简图(圆表示支座,数字为节点号)节点编号图单元编号图四、几何信息。
屋顶光伏电站支架强度及屋面载荷计算1 工程概况项目名称:江苏省*****中心小学49KW光伏屋顶工程地址:江苏省***设计单位:上海能恩太阳能应用技术有限公司建设单位:******有限公司结构形式:屋面钢结构光伏支架支架高度:0.3m2 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—2001(2006年版)《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—20073设计条件:太阳能板规格:1650mm*990mm*50mm混凝土屋顶太阳能板安装数量:200块最大风速:27.5m/s 平坦开阔地域太阳能板重量:20kg安装条件:屋顶计算标准:日本TRC 0006-1997设计产品年限:20年4型材强度计算4.1 屋顶荷载的确定(1)设计取值:①假设为一般地方中最大的荷重,采用固定荷重G和暴风雨产生的风压荷重W 的短期复合荷重。
②根据气象资料,扬中最大风速为27.5m/s,本计算最大风速设定为:30m/s。
③对于混凝土屋面,采用最佳倾角安装的系统,需要考虑足够的配重,确保组件方阵的稳定可靠。
④屋面高度20m。
4.2 结构材料:C型钢重量:1.8kg/m截面面支架尺寸(mm)41*41*2安装角度25°材料镀锌截面面积(A)277形心主轴到腹板边缘的距离1.4516E+01 形心主轴到翼缘尖的距离2.6484E+01 惯性矩Ix 8.3731E+04惯性矩Iy 4.5694E+04回转半径ix 1.7386E+01回转半径iy 1.2844E+01截面抵抗矩Wx 4.0844E+03截面抵抗矩Wx 4.0844E+03截面抵抗矩Wy 3.1478E+03截面抵抗矩Wyy 1.7254E+034.3 假定荷重:①固定荷重G太阳能板质量:G1=20kg×20=400kg →3920N;所以C形轨道承载的固定荷载重量G=3920N;②风压荷重W根据《建筑结构荷载规范》中对风载荷的规定如下(按承重结构设计):Wk =βgz μs μz W0Wk:风荷载标准值(KN/m2);βgz:高度Z 处的风振系数;μs:风荷载体型系数;μz:风压高度变化系数(0.84);W0:基本风压(KN/m2)按《建筑结构荷载规范》表7.5.1ξ为1.6所以βgz=1.6根据《建筑结构荷载规范》表F7.3.1,体型系数μs为1.475,所以,Wk=1.6*0.83*0.84*0.57=0.636KN/m2③雪压荷重根据《建筑结构荷载规范》中规定:Sk=μr*S0;Sk:雪荷载标准值(KN/m2);Μr:屋面积雪分布系数;S0:基本雪压(KN/m2)根据《建筑结构荷载规范》表6.2.1Μr=0.2S0为0.35 KN/m2所以Sk=0.2*0.35=0.07 KN/m2④地震荷载根据《建筑抗震设计规范》,采用底部剪力法时,按下列公式确定:FEk= 1 *GeqFEk为结构总水平地震作用标准值;1为水平地震影响系数值,可取水平地震影响系数最大值max;Geq为结构等效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代表值。
固定式光伏组件支架结构计算书2015年11月目录1工程概述 (1)2分析方法与软件 (1)3设计依据 (1)4材料及其截面 (1)5荷载工况与组合 (2)5.1 荷载工况 (2)5.1.1 支架所受荷载 (2)5.2 荷载组合 (2)6 结构建模 (3)6.1 模型概况 (3)6.2 结构计算模型、坐标系及约束关系 (3)6.3 荷载施加 (4)7主要计算结果 (5)7.1 构件应力比 (5)7.2 构件稳定性校核 (8)1工程概述支架共8榀,间距为3m,两端带悬挑0.58mm,总长22.16m,电池板组水平宽度2.708米、斜面长度3.3米,荷载按25年重现期计算,结构重要性系数0.95,项目地点在黑龙江省牡丹江市,结构计算的三维示意如下图1所示。
图1.1 总体结构模型2分析方法与软件采用SAP2000 V15钢结构分析软件进行结构计算分析。
3设计依据1)建筑结构可靠度设计统一标准( GB 50068-2001 )2)建筑结构荷载规范( GB 50009-2012)3)建筑抗震设计规范( GB 50011-20104)钢结构设计规范( GB 50017-2003 )4材料及其截面材料材质性能,详见下表4.1。
表4.1 材料性能材料名称单位重量N/m3fy屈服强度N/m2f设计强度N/m2抗拉强度N/m2弹性模量E1N/m2泊松比UQ235 7.85E4 235E6 215E6 390E6 2.1E11 0.3 Q345 7.85E4 345E6 310E6 470E6 2.1E11 0.35荷载工况与组合5.1 荷载工况计算所考虑的荷载有恒载、雪荷载以及风荷载作用(由于本支架比较轻,地震工况与风荷载相比,其远不起控制作用,因此,可不考虑地震工况)。
5.1.1 支架所受荷载支架受到的荷载主要有支架自重、电池板及安装附件自重、风载、雪载。
荷载通过檩条传递到支架柱上,模型按各荷载大小均匀分布到檩条上进行加载。
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500mm 2 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》 GB50797-2012 3 主要材料物理性能 3.1材料自重铝材——————————————————————327/kN m 钢材————————————————————3/78.5kN m 3.2弹性模量铝材————————————————————270000/N mm 钢材———————————————————2206000/N mm 3.3设计强度 铝合金铝合金设计强度[单位:2/N mm ]钢材钢材设计强度[单位:2/N mm ]不锈钢螺栓不锈钢螺栓连接设计强度[单位:2/N mm ]普通螺栓普通螺栓连接设计强度[单位:2/N mm ]角焊缝容许拉/剪应力—————————————————2160/N mm 4 结构计算4.1 光伏组件参数 晶硅组件:自重PV G :0.196kN (20kg /块) 尺寸(长×宽×厚)992164400mm ⨯⨯ 安装倾角:37°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/kN m (风速30/s m ),基本雪压21.35/kN m 。
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;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: 0s k z z w w βμμ= 上式中:k w :风荷载标准值2(/)kN m ;z β:高度z 处的风振系数; z μ:高度变化系数; s μ:体型系数;0w :基本风压2(/)kN m ;高度z 处的风振系数: 1.7z β= ;根据《光伏发电站设计规范》 GB50797-2012 6.8.7-1高度变化系数: 1.0z μ=;根据《光伏发电站设计规范》 GB50797-2012 6.8.7-1 体型系数:顺风: 1.3s μ=;逆风: 1.4s μ=- 风荷载:顺风:021.0 1.30.561.23761.7/k z z s w w kN m βμμ=⨯⨯⨯==逆风:02'1.7 1.0(1.4)0.561.3328/k z z s w w kN m βμμ=⨯⨯-⨯=-=2)雪荷载标准值计算:0k r s s μ=上式中:k s :雪荷载标准值2(/)kN m ;r μ:屋面积雪分布系数; 0s :基本雪压2(/)kN m ;根据《光伏发电站设计规范》 GB50797-2012 6.8.7-1r μ=0.64 雪荷载:021.350.8640.64/k r s s kN m μ⨯===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: max E K e eq h F G βα= 上式中:E K hF :水平地震作用标准值; e β:动力放大系数,取2.5;max α:水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取值 -6度:max 0.04α= -7度:max 0.08α= -8度:max 0.16α=-9度:max 0.32α= eq G :结构等效总重力荷载; 单块组件的地震荷载为:max 2.0.1619678.54E e eq hK F G Nβα⨯⨯=== 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:1.3 <2>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:1.0 5)荷载组合值系数:风荷载:0.6(GB50797-2012 6.8.7-1) 雪荷载:0.7(GB50797-2012 6.8.7-1) 6)荷载效应组合的设计值计算无地震作用效应组合时(GB50797-2012 6.8.7-2): G G GK w w wK s s sK S S S S γγγ=ψ+ψ+ψ 上式中:S :荷载效应组合的设计值; G γ:永久荷载分项系数; G K S :永久荷载效应标准值; wK S :风荷载效应标准值; sK S :雪荷载效应标准值;w s γγ:风荷载、雪荷载分项系数;w s ψψ: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(GB50797-2012 6.8.7-2):G G GK w w wK K Eh Eh S S S S γγγ=ψ+ψ+上式中:S :荷载效应和地震作用效应组合的设计值; Eh γ:水平地震作用标准值效应; K Eh S :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:1()/2(1.0 1.00.6 1.00.7)/2(1.0196 1.00.61237.6 1.63 1.00.7864 1.63)/21196G G GK w w wK s s sK PV k PV k PV F S S S G w S s S Nγγγ=ψ+ψ+ψ=⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=有地震时:1()/2(1.0 1.00.6 1.0)/2(1.0196 1.00.61237.6 1.63 1.078.4)/27'42G G GK w w wK E h K PV k PV E hK Eh F S S S G w S F Nγγγ=ψ+ψ+=⨯+⨯⨯+⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯=逆风时:1(w'37)/2((1332.8) 1.640.99219637)/106'20k PV PV F S G cos cos N︒︒=+=-⨯⨯+⨯=- 承载能力极限状态(强度)计算: 无地震时:2()/2(1.2 1.40.6 1.40.7)/2(1.2196 1.40.61237.6 1.63 1.40.7864 1.63)/21655G G GK w w wK s s sK PV k PV k PV F S S S G w S s S Nγγγ=ψ+ψ+ψ=⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=有地震时:2()/2(1.2 1.40.6 1.3)/2(1.2196 1.40.61237.6 1.63 1.378.4)/21016'G G GK w w wK E hK PV k PV E h Eh K F S S S G w S F Nγγγ=ψ+ψ+=⨯+⨯⨯+⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯=由图可知,最大挠度为0220.5+==<===mmw w L mm3.61) 3.(1.42[]/2002800/2014880 (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0163.1[]215MPa MPaσσ=<=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:C80×40×2.0c :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(40 1.00.640 1.00.740)/32(1.0(196402161) 1.00.61237.6 1.6340 1.00.7864 1.6340)3088)G G GK w w wK s s sK PV b k PV k PV F S S S G w S s S NG γγγ=ψ+ψ+ψ=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+ 有地震时:3()/32(1.0(40 1.00.640 1.040)/32(1.0(196402161) 1.00.61237.6 1.6340 1.078.440)/3219')23G G GK w w wK E hK PV b k PV E hK Eh F S S S G G w S F Nγγγ=ψ+ψ+=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=承载能力极限状态(强度)计算:无地震时:4()/32(1.2(40 1.40.640 1.40.740)/32(1.2(196402161) 1.40.61237.6 1.6340 1.40.7864 1.6340)4218)G G GK w w wK s s sK PV k PV k P b V F S S S G G w S s S Nγγγ=ψ+ψ+ψ=⨯⨯++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 有地震时:4()/32(1.2(40 1.40.640 1.340)/32(1.2(196402161) 1.40.61237.6 1.6340 1.378.440)/3226')21G G GK w w wK E hK PV b k PV E hK Eh F S S S G G w S F Nγγγ=ψ+ψ+=⨯⨯++⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=由图可知,最大挠度为10.38[]/2503000/25012mm w L w mm =<===(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。
由图可知,主梁危险点处的的最大正应力为1172.1[]215MPa MPa σσ=<=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15980a F N = 切应力为2212141[]3200.01509806a a M F MPa MPa r ττππ===<=⨯ 固定组件的M8螺栓受力为1.64(cos37)/4(728196)/41880.992cos37p k m m F w S G N ︒︒⨯⨯-=⨯=-=正应力为228]4000.004188 3.7[p p M F M MPa Pa r σσππ===⨯=< 所以均满足设计要求。