九江某渔光互补发电项目光伏支架计算书

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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/m i ;雪荷载为0.40kN/m2。

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2 20.35 kN/m ;雪荷载为0.40kN/m。

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/n2)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=2403.2N G 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=14.01KNG仁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/m2,322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 邛 Z 卩 Sy zwOB z —风振系数;卩S —风载体型系数;卩Z —高度Z 处的风压高度变化系数。

(1)高度变化系数:所设计追踪系统安装于最大高度 5米的地面上,根据附表一取 卩Z = 1.09 (2)风载体型系数:us =1.3 (3)风振系数:风振系数反映了脉动风对结构振动的影响,可借鉴《建筑结构荷载规范》只给出高耸结构的数据,未给出类似于本项目结构的数据, 故参照有关 资料取B z = 1.0。

风载荷标准值计算结果如下正向风压 WK( +) =W0*1*1.3*1.09 =0.35*1.09*1.3 = 0.496 背向风压 WK(-) =W0*1*1.3*1.09 =0.35*1.09*1.3= -0.496 3.2.3雪荷载图2支架受力模型式中:Wk —风荷载标准值 (kN/m2);WO基本风压( kN/m2);(KN/m2 ) (KN/m2 )标准GB50009-2012《建筑结构荷载规范》推荐,我国大同地区50年一遇的雪荷载标准取基本雪荷载为s0=0.45kN/m2。

实际雪荷载s受到电池板与水平面夹角的影响,即s=mrs0,其中yr为一个受到影响的系数,称作积雪分布系数,yr根据标准GB50009-2012《建筑结构荷载规范》推荐取值,如表2所示。

表2.积雪分布系数324载荷组合组合载荷:F= G1 G1 + G2 G2 + P P + Q1 Qk1 + Q2 02 Qk2 +Q3 03 Qk3 + …Qk1—起主导作用的可变载荷,此处为风载荷Qk2—起非主导作用的可变载荷,此处为雪载荷G1= 1.2,Q1= Q2=1.4,02=0.7此处起主导作用的可变载荷为风载荷,起非主导作用的可变载荷为雪载荷垂直于电池板方向分力可以简化为:(1) WK1=0.496KN/m2时,F =1.2*G1 cos 0 + 1.4* WK sin 0 =0.463KN/m2(2) WK2=-0.496KN/m2 时,F =1.0*G1* cos 0 -1.4* WK sin 0 =-0.050KN/m2 式中:G――自重产生的永久荷载;WK 为风荷载;从上式可以得出结论:当支架系统电池组件与地面夹角0 =20。

时,组合载荷F数值最大为0.463KN /m2支架承受的总载荷 Fmax=F*A=0.463*69.86=32.35KN4. 支撑结构(方管)受力分析 4.1支撑结构(方管)弯曲应力分析整排固定支架(包括支撑梁,立柱各 _5_件组成_5_个受力支撑模块) 承受以上重力和风力,弯矩产生拉升(压缩)应力4.1.1校核结果 1.支架支撑组件的剪力图和弯矩图。

1.横梁的合成剪力和弯矩图。

等价荷载■自由刚体园凭中力在M Concentiated Moments in Mi-nrim )DisI Load (2 dir]9.800E-02 N/bm al 1542.20 mm Positive in -2 direction1.2斜梁的合成剪力和d 弯矩图。

T vy V&7S.BQ台成朝力Shear V2 ■176 N£i 1E42.2C合咸弯矩煜绝对广扫对于梁最小值 厂相対于梁端部H oment H3295S5.51 心 mmal 1542.20 mmDeriection (2*d»rJ D. 300198 mm £l 1542.20 fiifri Positive in -2等Ifi 荷载■自由剛体圉肇中力在比Dsncentrated Womenls in N-mm)广相对于梁最小值2.校核结果 2.1斜支撑的校核结果Chinese 2002钢截面检查 单位:N, mm, C (组合与测站的细节)D&t Load (2 dii)D. 73 N/mm at 0.00 rnrri卩csitive in -21.3支撑组件的合成剪力和弯矩图等价荷载-自由剛徉圍嘆中力柱N H Concertrated MomenU inN-mm)合越力工昵 U舍成瓯力Shear V2 -3 00 M dl 0.00 mmJ工謹合成晋拒M Dine nt M3D.OO Nl-rnm at 0.00 mm厂起科 r 相討于第最小值 左拒姑于梁;蛊韶Deflection [2-dir) D.OOOOOO mm at 0.00 mm Positive in -216.3?16*3?Shem V2■1G.32N □t 0.00「合咸音矩Monient M30.00 N-rr^rn at OLOO mm厂挠度盂相对于梁端部r绝对Deflection (2-(lir) 0.000000 mm at O L OO mm Posih'^ iri -2Element: 4 测站位置:1370.932 Length: 1370.932Sectio n ID: ① 60x3 类型:Non sway Mome nt Frame Combo ID: DSTL24Orien tati on: Brace Desig n Eleme nt Type: BraceA=537.212 133=218779.727 W33=7292.658 z33=9756.000 i33=20.180J=437559.454 122=218779.727 W22=7292.658 z22=9756.000 i22=20.180 E=200000.000 RLLF=1.000 Ae/A=0.900fy=235.000 SI : Non seismic Gamma_RE : 无f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无Dual System SMF : 无fv=125.000Tall Buildi ng : Yes Rolled : Yes Gas Cut : NoTran sfer Colum n: No Ignore B/T : Yes应力检查—力和弯矩(系数化组合)(GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL24 -5808.108 0.000 0.000 0.000 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22应力比控制总数N M主M次比率状态方程比率比率比率比率限制检查JGJ99 6.4.6 0.060 = 0.060 + 0.000 + 0.000 0.950 OK弯曲失稳轴向放大系数截面入_n a _1 a _2 a _2 ©类别比率系数系数系数系数主A 0.741 0.410 0.986 0.152 0.845次A 0.741 0.410 0.986 0.152 0.845Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数卩L 入Euler N M系数系数比率力系数主抗弯1.000 1.000 67.934 208887.436 1.023次抗弯1.000 1.000 67.934 208887.436 1.023其它弯矩系数Y P _m 3 _t n © _b主抗弯1.000 1.000 1.000 0.700 1.000次抗弯1.000 0.650 0.650 0.700 1.000应力比---控制截面JGJ99 6.4.6力/实际允许应力比例弯矩应力应力比率系数轴向-5808.108 10.812 215.000 0.050 1.184主抗弯0.000 0.000 215.000 0.000 0.000次抗弯0.000 0.000 215.000 0.000 0.000剪力设计--- 控制截面(主5.1.6, 次5.1.6)V T fv 应力假想力应力允许比率剪力主剪力1358.831 7.154 125.000 0.057 Yes次剪力1358.831 0.000 125.000 0.000 Yes2.2前立柱的校核结果Chinese 2002钢截面检查单位:N, mm, C (组合与测站的细节)Element: 1 测站位置:475.000 Length: 475.000Sectio n ID: ① 60x3 类型:Non sway Mome nt Frame Combo ID: DSTL27Orien tati on: Colum n Desig n Eleme nt Type: Colum nA=537.212 133=218779.727 W33=7292.658 z33=9756.000 i33=20.180J=437559.454 122=218779.727 W22=7292.658 z22=9756.000 i22=20.180 E=200000.000 RLLF=1.000 Ae/A=0.900fy=235.000 SI : Non seismic Gamma_RE : 无f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无Dual System SMF : 无fv=125.000Tall Buildi ng : Yes Rolled : Yes Gas Cut : NoTran sfer Colum n: No Ignore B/T : Yes应力检查—力和弯矩(系数化组合)(GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL27 3612.742 0.000 0.000 0.000 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22应力比控制总数N M主M次比率状态方程比率比率比率比率限制检查(5.1.1) 0.035 = 0.035 + 0.000 + 0.000 0.950 OK弯曲失稳轴向放大系数截面入_n a _1 a _2 a _2 ©类别比率系数系数系数系数主A 0.257 0.410 0.986 0.152 0.974次A 0.257 0.410 0.986 0.152 0.974Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数卩L 入Euler N M系数系数比率力系数主抗弯1.000 1.000 23.538 1740030.708 1.000次抗弯1.000 1.000 23.538 1740030.708 1.000其它弯矩系数Y P _m P _t n © _b主抗弯1.000 0.650 0.650 0.700 1.000次抗弯1.000 0.650 0.650 0.700 1.000应力比---控制截面(5.1.1)力/实际允许应力比例弯矩应力应力比率系数轴向3612.742 7.472 215.000 0.035 1.000主抗弯0.000 0.000 215.000 0.000 0.000次抗弯0.000 0.000 215.000 0.000 0.000剪力设计--- 控制截面(主5.1.6, 次5.1.6)V T fv 应力假想力应力允许比率剪力主剪力1358.831 7.154 125.000 0.057 Yes次剪力1358.831 0.000 125.000 0.000 Yes2.3立柱的校核结果Chinese 2002钢截面检查单位:N, mm, C (组合与测站的细节)Element: 2 测站位置:391.050 Length: 1645.000Sectio n ID: ① 60x3 类型:Non sway Mome nt Frame Combo ID: DSTL25Orien tati on: Colum n Desig n Eleme nt Type: Colum nA=537.212 133=218779.727 W33=7292.658 z33=9756.000 i33=20.180J=437559.454 I22=218779.727 W22=7292.658 z22=9756.000 i22=20.180E=200000.000 RLLF=1.000 Ae/A=0.900fy=235.000 SI : Non seismic Gamma_RE : 无f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无Dual System SMF : 无fv=125.000Tall Buildi ng : Yes Rolled : Yes Gas Cut : NoTran sfer Colum n: No Ignore B/T : Yes应力检查信息—Cap acity ratio exceeds limit应力检查—力和弯矩(系数化组合)(GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL25 -1706.621 1509639.215 0.000 1203.907 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22应力比控制总数N M主M次比率状态方程比率比率比率比率限制检查(5.2.5-1) 0.985 = 0.017 + 0.968 + 0.000 0.950 Not OK弯曲失稳轴向放大系数截面入_n a _1 a _2 a _2 ©类别比率系数系数系数系数主A 0.678 0.410 0.986 0.152 0.871次A 0.889 0.410 0.986 0.152 0.765Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数卩L 入Euler N M系数系数比率力系数主抗弯1.000 0.762 62.137 249679.964 1.005次抗弯1.000 1.000 81.515 145081.597 1.009其它弯矩系数Y P _m P _t n © _b主抗弯1.000 1.000 1.000 0.700 1.000次抗弯1.000 0.650 0.650 0.700 1.000应力比--- 控制截面(5.2.5-1)力/实际允许应力比例弯矩应力应力比率系数轴向-1706.621 3.177 215.000 0.015 1.148主抗弯1509639.215 207.008 215.000 0.963 1.005次抗弯0.000 0.000 215.000 0.000 0.455剪力设计--- 控制截面(主4.1.2, 次5.1.6)V T fv 应力假想力应力允许比率剪力主剪力1203.907 0.000 125.000 0.036 No次剪力0.000 0.000 125.000 0.000 Yes2.4梁的校核结果Chinese 2002钢截面检查单位:N, mm, C (组合与测站的细节)Element: 1 测站位置:8300.000 Length: 11200.000Sectio n ID: FSEC2 类型:Non sway Mome nt Frame Combo ID: DSTL1 Orien tati on: Beam Desig n Eleme nt Type: BeamA=337.500 133=200078.125 W33=6669.271 z33=7640.625 i33=24.348 J=678.516 I22=55384.115 W22=2003.847 z22=3632.813 i22=12.810E=199947.979 RLLF=1.000 Ae/A=0.900fy=344.738 SI : No nseismic Gamma_RE : 无f =309.774 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无Dual System SMF : 无fv=179.869Tall Buildi ng : Yes Rolled : Yes Gas Cut : NoTwo End Pinned : Yes Can tilever : No Top Loaded : YesFlexo-Co mp : No Ign ore B/T : Yes Poi nt Load : Yes应力检查信息—Sectio n is sle nder应力检查—力和弯矩(系数化组合)(GB50017 5 25)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL1 0.000 -80372.250 0.000 -178.605 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22应力比控制总数N M主M次比率状态方程比率比率比率比率限制检查(4.2.3) 0.792 = 0.000 + 0.792 + 0.000 0.950 OK弯曲失稳轴向放大系数截面入_n a _1 a _2 a _2 ©类别比率系数系数系数系数主A 1.466 0.410 0.986 0.152 0.401次B 11.556 0.650 0.965 0.300 0.007Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数卩L 入Euler N M系数系数比率力系数主抗弯1.000 0.241 110.892 49237.519 1.000次抗弯1.000 1.000 874.304 792.088 1.000其它弯矩系数Y 3 _m 3 _t n © _b主抗弯1.000 1.000 1.000 1.000 0.049次抗弯1.000 0.650 0.650 1.000 1.000应力比---控制截面(4.2.3)力/实际允许应力比例弯矩应力应力比率系数轴向0.000 0.000 309.774 0.000 0.000主抗弯-80372.250 12.051 309.774 0.039 20.347次抗弯0.000 0.000 309.774 0.000 1.000剪力设计--- 控制截面(主5.1.6, 次5.1.6)V T fv 应力假想力应力允许比率剪力主剪力1015.521 7.756 179.869 0.043 Yes次剪力1015.521 19.759 179.869 0.110 Yes2.5斜梁的校核结果Chinese 2002钢截面检查单位:N, mm, C (组合与测站的细节)Element: 3 测站位置:2828.498 Length: 2997.264Sectio n ID: C80X60 类型:Non sway Mome nt Frame Combo ID: DSTL22Orien tati on: Brace Desig n Eleme nt Type: BraceA=487.500 133=538515.625 W33=13462.891 z33=15140.625 i33=33.236J=991.016 122=185470.252 W22=4517.308 z22=8132.813 i22=19.505E=200000.000 RLLF=1.000 Ae/A=0.900fy=235.000 SI : Non seismic Gamma_RE : 无f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无Dual System SMF : 无fv=125.000Tall Buildi ng : Yes Rolled : Yes Gas Cut : NoTran sfer Colum n: No Ignore B/T : Yes应力检查信息—Sectio n is sle nder应力检查—力和弯矩(系数化组合)(GB50017 5.2.5)N M33 M22 V2 V3Combo DSTL22 1905.658 -41679.796 0.000 3909.042 0.000拉弯构件和压弯构件设计N-M33-M22应力比控制总数N M主M次比率状态方程比率比率比率比率限制检查(5.1.1) 0.020 = 0.020 + 0.000 + 0.000 0.950 OK弯曲失稳轴向放大系数截面入_n a _1 a _2 a _2 ©类别比率系数系数系数系数主A 0.440 0.410 0.986 0.152 0.939次B 1.677 0.650 0.965 0.300 0.288Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数卩L 入Euler N M系数系数比率力系数主抗弯1.000 0.447 40.321 538070.016 1.000次抗弯1.000 1.000 153.665 37047.703 1.000其它弯矩系数Y P _m 3 _t n © _b主抗弯1.000 1.000 1.000 1.000 1.000次抗弯1.000 0.650 0.650 1.000 1.000应力比---控制截面(5.1.1)力/实际允许应力比例弯矩应力应力比率系数轴向1905.658 4.343 215.000 0.020 1.000主抗弯-41679.796 3.096 215.000 0.014 0.000次抗弯0.000 0.000 215.000 0.000 0.000剪力设计--- 控制截面(主4.1.2, 次5.1.6)V T fv 应力假想力应力允许比率剪力主剪力3909.042 6.934 125.000 0.176 No次剪力1233.088 16.755 125.000 0.134 Yes5.结论从受力分析结果可以看出设计满足材料强度和刚度要求。