光伏支架强度计算
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。
光伏支架计算
光伏支架计算引言光伏(Photovoltaic,即太阳能电池)是一种将太阳光直接转化为电能的技术。
在光伏发电系统中,光伏支架扮演着重要的角色,它可以将光伏板固定在地面或屋顶上,保持其稳定位置和适当的角度,以最大限度地捕捉太阳能。
在设计和安装光伏支架时,需要进行一系列计算,以确保光伏系统的安全和性能。
本文将介绍光伏支架计算的一些基本知识和方法,包括荷载计算、角度选取和安装要求等。
荷载计算在光伏支架的设计中,荷载计算是至关重要的一步。
荷载是指光伏支架所承受的各种力的大小,包括重力荷载、风荷载、雪荷载等。
重力荷载重力荷载是由光伏板本身的重量和其他附加设备的重量所引起的。
一般来说,光伏板的重量可以通过制造商提供的技术参数得到,而附加设备的重量需要根据具体的设计来确定。
风荷载风荷载是指风对光伏支架的作用力。
根据当地的气象数据,可以计算出风的设计风速,并根据风荷载标准计算出光伏支架受到的最大风力。
雪荷载雪荷载是指积雪对光伏支架的作用力。
根据当地的气候条件和积雪特点,可以计算出光伏支架的最大雪荷载。
角度选取光伏支架的角度对太阳能的捕捉效率有着重要的影响。
一般来说,光伏支架的角度应根据当地的纬度和季节变化来选取。
固定角度固定角度指光伏支架在安装过程中固定在一个固定的角度上,不可调节。
固定角度可以通过计算确定,以保证在一年中不同季节的太阳高度角下能够最大限度地捕捉到太阳能。
可调角度可调角度的光伏支架可以根据季节变化和光照条件进行调整。
一般来说,可调角度的光伏支架的效率会更高,但成本也更高。
安装要求光伏支架的安装要求对于系统的稳定性和安全性至关重要。
地基如果光伏支架安装在地面上,需要建立一个坚固的地基,以确保光伏支架的稳定性。
地基的选择应根据当地的土壤条件和地理条件来确定。
屋顶如果光伏支架安装在屋顶上,需要确保屋顶的承重能力足够,并且需要进行适当的防水处理,以防止雨水渗漏。
连接件光伏支架的连接件应选择高质量的材料,并严格按照安装规范进行安装和连接,以确保支架的整体稳固性。
光伏支架受力计算书
光伏支架受力计算书受力计算书一、设计依据规范1. 建筑结构荷载规范GB50009-20XX2. 钢结构设计规范GB50017-20XX 3. 铝合金结构设计规范GB50429-20XX 4. 冷弯薄壁型钢结构技术规范 5. 建筑抗震设计规范材料力学性能钢材碳素结构钢 Q235-B 重力密度ρ= kN/m3 弹性模量E=×10^5N/mm2 线膨胀系数α=×10-5 泊松比ν= 抗拉/压/弯强度 fs=215 N/mm2 抗剪强度 fsv=125N/mm2 端面承压强度 fsce=325 N/mm2设计过程:1、荷载组合中风荷载确定过程。
(1) Wk=βz*Ms*Mz*W0Wk-风荷载标准值,βz-高度z处的风振系数,Ms-风荷载体型系数,Mz-风压高度变化系数,W0-基本风压(kN/m2)。
注:基本风压应按本规范附录中附表给出的50 年一遇的风压采用,但不得小于/m2。
风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取、和0。
全国各站台重现期为10 年、50 年和100 年的雪压和风压值见附表风振系数取值为1。
风荷载体型系数如下表根据组件与地面所成角度,插入法计算风荷载体型系数a=15正风压荷载体型系数μs= (根据GB50009-20XX 表) 负风压荷载体型系数μs=- (根据GB50009-20XX表) 风压高度变化系数:地面粗糙度类别 : B Mz=1 地貌描述 :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基本风压:Wo=ρVo2/2Wo-基本风压,ρ-空气密度,Vo-平均50年一遇的基本风速m/s。
使用风杯式测风仪时,必须考虑空气密度受温度、气压影响的修正,可按下述公式确定空气密度:p31100000t-空气温度,P-气压,e-水气压(Pa)。
光伏支架设计中需要考虑到的主要计算方法
光伏支架设计中需要考虑到的主要计算方法光伏支架是太阳能发电系统中的重要组成部分,它承载着太阳能电池板并保证其正常运行。
在光伏支架的设计中,需要考虑到各种因素,以确保支架的稳定性、安全性和可靠性。
下面将介绍光伏支架设计中需要考虑的主要计算方法。
1. 承载力计算:光伏支架需要承受太阳能电池板的重量以及外部荷载(如风载荷、雪载荷等)。
承载力计算是光伏支架设计的基础,需要考虑到支架的结构形式、材料强度和连接方式等因素。
通常使用结构力学原理和数值计算方法来估算支架的承载能力,以确保其能够承受各种荷载条件下的安全运行。
2. 稳定性计算:光伏支架在受到外部力的作用下,需要保持稳定,不发生倾覆或失稳现象。
稳定性计算主要考虑支架的抗倾覆和抗失稳能力,包括支架的刚度、结构形式、地基条件等因素。
通过分析支架的力学性能和稳定性,可以确定支架的合理尺寸和结构形式,以确保其稳定的运行。
3. 风载荷计算:光伏支架在风力作用下会受到风载荷的影响,需要计算支架所受的风载荷大小。
风载荷计算主要考虑到支架的暴风雨区域、风速、支架的高度和形状等因素。
通过风洞试验和数值模拟等方法,可以准确计算出支架所受的风载荷,并根据计算结果来设计支架的结构形式和强度。
4. 抗震设计:光伏支架需要具备一定的抗震能力,以应对地震等自然灾害。
抗震设计主要考虑支架的结构形式、材料强度和连接方式等因素。
通过地震波动分析和结构动力学计算等方法,可以评估支架的抗震性能,并根据评估结果来设计支架的结构形式和强度。
5. 耐候性计算:光伏支架需要在各种恶劣的气候条件下运行,因此需要具备良好的耐候性。
耐候性计算主要考虑支架的材料抗氧化、防腐蚀和耐久性能等因素。
通过材料试验和模拟环境试验等方法,可以评估支架的耐候性能,并选择合适的材料和防护措施来提高支架的耐候性能。
光伏支架设计中需要考虑到的主要计算方法包括承载力计算、稳定性计算、风载荷计算、抗震设计和耐候性计算等。
通过这些计算方法,可以确保光伏支架的稳定性、安全性和可靠性,提高太阳能发电系统的运行效率和经济性。
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》(GB 50009-2001)《钢结构设计规》(GB50017-2003 )2.材料力学性能2. 1 Q235结构钢2. 2. 1 HM-41槽钢截面图2. 2. 2HM-41壁厚t [mm. 2 截面积A[mm:] 288.6重量[kg/m] 2.51 屈服强度f7k [N/mm:] 245抗拉/压/弯强度。
[N/mm:] 215弹性模量[N/mm:] 200000 剪切模量[N/mm2] 80000 Y轴距槽口e』mm 22.61 Y轴距槽背e: [mm -18. 69惯性矩I y[cm'] 6. 66截面模量W yl [cm3] 2. 95容许弯矩M y[Nm] 3. 562. 3. 1 HM-52槽钢截面2. 3. 2 HM-52壁厚t [mm] 2. 5 截面积 A [mm2] 405.2重量[kg/m] 3. 53屈服强度[N/mm:] 245 CU3.设计参数太阳能板支架为主次梁布置,次梁跨度2. Im,主梁跨度2. 5m;柱高度0. 675m,倾斜度15度:次梁及柱釆用表面热镀锌型材,本计算书依据2X9 (电池板)阵列进行计算,讣算简图见图基本风爪值:w o=O. 55KN/m2基本雪压值:So=O. 3KX/m3电池板块(每块质量19. 8kg, 1640X990mm,)阵列2 X9 倾角:15°结构设计使用年限:25年4.荷载4. 1恒载S沪gk=19. 8X10Xcosl5° / (1.640X0. 99)=0. 118KN/ m: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=艮zX 卩sX z Xwo式中:wk—风荷载标准值(KN/m');0Z—高度Z处的风振系数;□ s—风荷载体型系数;Az—风压高度变化系数;w0—基本风压(KX/m~);风振系数a=15ok sl=-1.325kt s2=-0. 525□ S3=1・325k s4=°・ 535离地高度小于30m的C类地区,Az取值1W k(k sl)=lX-l. 325X1X0. 55二-0. 72875KN/m2 險(□ s2)=1X0- 525X1X0. 55二-0. 28875KN/m2 險(卩s3)=1X1.325X1X0. 55=0. 72875KN/m2W k(卩s4)=1X0. 525X1X0. 55=0. 28875KN/m: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=口rSo体型系数口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二IX 0.3二0.3 KN/ m:荷载组合承载能力极限状态:1)Sl=l. 2 恒+1.4*风(+ )+0. 7*1.4*雪2)S2=l. 2 恒+1.4*雪(+ )+0. 6*1.4*风3)S3=l. 0 恒+1.4 风(-)4)S4=l. 35 恒正常使用极限状态5)Sl=1.0 恒+1.0 风(+ ) 1.0 (雪)6)S2=l. 0 恒+1.0 风(-)7)S3二 1.0 恒S二 1.2 S GK+1.4 wk+1.4X0. 7 Sk=1. 2X0. 118+1.4X0. 72875+1.4X0. 7X0. 3=1. 456 KN/m25.钢结构有限元分析Ps3区承载力极限状态下最不利荷载为:S1二1.2恒+1.4*雪(+ )+0. 6*1.4*风二=1. 2X0. 118+1.4X0. 72875+1.4X0. 7X0. 3=1. 456 KN/m2梁均布线荷载 1. 456X1. 64/2=1. 19 KN/ mPs4区承载力极限状态下最不利荷载为:S2二1. 2恒+1. 4*风(+ )+0. 6*1. 4*雪二1. 2X0. 118+1.4X0. 3+1. 4X0. 7X0. 28875=0. 84 KN/m2梁均布线荷载0. 84 X 1. 64/2=0. 69 KN/ m5. 1有限元分析采用SAP2000非线性版运行分析一后处理数据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*12100 mm5. 2. 2导轨受力分析图施加荷载5. 2. 3受力分析数据弯矩最大值:Mmax二0・313KN • m 应力计算°max=Mmax/W=O. 313X 1072. 95X 10“二106. lMPa<° =215 MPa满足应力强度条件。
光伏支架结构计算分析
光伏支架强度计算分析支架是安装从下端到上端高度为4m以下的太阳能电池阵列时使用。
计算因从支架前面吹来(顺风)的风压及从支架后面吹来(逆风)的风压引起的材料的弯曲强度和弯曲量,支撑臂的压曲(压缩)以及拉伸强度,安装螺栓的强度等,并确认强度。
(1) 结构材料选取支架材料,确定截面二次力矩IM和截面系数Z。
大部分用角钢,或方管。
(2) 假象载荷固定荷重(G)组件质量(包括边框)GM +框架自重GK1+其他GK2固定载荷G=GM+ GK1+ GK2风压荷重(W)(加在组件上的风压力(WM)和加在支撑物上的风压力(WK)的总和)。
W=1/2×(CW×σ×V02×S)×a×I×J3) 积雪载荷(S)。
与组件面垂直的积雪荷重。
4) 地震载荷(K)。
加在支撑物上的水平地震力5) 总荷重(W)正压:5)=1)+2)+3)+4)负压:5)=1)-2)+3)+4)载荷的条件和组合载荷条件一般地方多雪区域长期平时GG+0.7S短期积雪时G+SG+S暴风时G+WG+0.35S+W地震时G+KG+0.35S+K基础稳定性计算1、风压载荷的计算2、作用于基础的反作用力的计算3、基础稳定性计算当受到强风时,对于构造物基础要考虑以下问题:①受横向风的影响,基础滑动或者跌倒②地基下沉(垂直力超过垂直支撑力)③基础本身被破坏④吹进电池板背面的风使构造物浮起⑤吹过电池板下侧的风产生旋涡,引起气压变化,使电池板向地面吸引对于③~⑤须采用流体解析等方法才能详细研究。
研究风向只考虑危险侧的逆风状态以下所示为各种稳定条件:a.对滑动的稳定平时:安全率Fs≥1.5;地震及暴风时:安全率Fs≥1.2b.对跌倒的稳定平时:合力作用位置在底盘的中央1/3以内时地震及暴风时:合力作用位置在底盘的中央2/3以内时c.对垂直支撑力的稳定平时:安全率Fs≥3;地震及暴风时:安全率Fs≥2风荷载计算(1)设计时的风压载荷W=Cw×q×Aw(作用于阵列的风压载荷公式)式中 W——风压荷重Cw——风力系数q ——设计用速度压(N/m2)Aw——受风面积(m2)(2)设计时的速度压q=q0×a×I×J式中 q——设计时的速度压(N/m2)q0——基准速度压(N/m2)a——高度补偿系数I——用途系数J——环境系数1)基准速度压。
屋顶光伏电站支架强度及其屋面载荷计算
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。
光伏支架受力计算书
光伏支架受力计算书的力计算表为1。
该设计基于1.1规范1。
建筑结构荷载规范GB50009-XXXX采用风压,但不应小于0.3kN/m2风荷载的组合值、频率值和准永久值系数分别为0.6、0.4和0。
全国所有平台10年、50年和100年重现期的雪压和风压值,风振系数见表D.4,取1风荷载体型系数见下表-。
根据构件与地面形成的角度,采用插入法计算风荷载体型系数A = 15。
正风荷载体型系数μ s = 1.325(根据XXXX国家标准50009中的基本风速m/s,每年一次当使用杯形风速计时,必须考虑温度和气压对空气密度的影响。
空气密度可根据以下公式确定:??0.001276?p?0.378e?3??(t/m)1?0.00366吨?100000?t-空气温度(摄氏度),p-空气压力(帕),e-水压(帕)根据位置的海拔高度z(m ),根据以下公式近似估算空气密度:?= 0.00125 e-0.0001 z(t/m3)z-风速表的实际高度(m)。
2,负载组合3。
梁抗弯强度计算组合截面形心坐标计算公式:根据截面形心,计算惯性矩公式平行轴位移:根据公式гmax = mmax Ymax/iz检查法向应力强度mIz代表惯性矩挠度计算:均匀载荷下的最大挠度在梁跨度的中间。
计算公式为:Ymax = 5ql 4/(384ei)。
,其中ymax是梁跨度中的最大挠度(mm)。
q是平均布线负载的标准值(kn/m)。
E是钢的弹性模量。
对于工程结构钢,e = 2100000 n/mm 2。
I是钢截面的惯性矩。
在三个相等的集中载荷下的最大挠度可以在型钢表(mm 4)中找到。
跨度等间距排列。
计算公式为:Ymax = 6.33 pl 3/(384 ei)。
,其中ymax是梁跨度中的最大挠度(mm)。
p是各种集中荷载的标准值之和(kn)。
E是钢的弹性模量。
对于工程用结构钢,E = 2100000 n/mm 2.i为钢截面的惯性矩。
它可以在型钢表中找到(mm ).风荷载基本风压:WP = ro * v2/2 = 1.225×242/2 = 352.8n/m2其中WP为风压,ro为空气密度kg/m3,v为风速m/s风荷载值为0.353 KN/m2高度z处的风振系数:结构高宽比小于1.5,因此,在表7.2.1) μz =1 结构类型:斜面,θ =元件与地面成15度角。
导水槽光伏支架计算书
导水槽光伏支架计算书一、引言导水槽光伏支架是一种安装在水槽上的太阳能光伏发电装置。
它能够将太阳能电池板安装在水槽上,通过阳光的照射将光能转化为电能。
为了确保导水槽光伏支架的稳定性和安全性,需要进行计算和设计。
二、光伏支架计算1. 计算荷载光伏支架在使用过程中需要承受风载、雪载、自重等多种荷载。
根据当地的气象条件和设计要求,计算所需的荷载。
2. 计算结构强度根据荷载计算得到的力矩和应力,进行结构强度的计算。
通过计算支架的截面尺寸和材料强度,确定支架是否满足设计要求。
3. 计算支撑方式导水槽光伏支架有多种支撑方式,如地脚螺栓、地锚、混凝土基础等。
根据当地的土壤条件和设计要求,选择合适的支撑方式,并进行支撑强度的计算。
4. 计算光伏板布置根据光伏板的尺寸和布置要求,计算光伏板的布置方案。
确保光伏板之间的间距和角度符合设计要求,最大程度地利用太阳能。
5. 计算电缆布线导水槽光伏支架上的光伏板需要连接电缆进行电能传输。
根据电缆的长度和电流负载,计算电缆的截面积和电压降。
三、实例分析以某光伏电站为例,该电站的导水槽光伏支架计算如下:1. 计算荷载根据当地的气象条件,该地区的最大风速为30m/s,最大雪厚为20cm。
根据设计要求,风载荷为1000N/m²,雪载荷为600N/m²,自重荷载为200N/m²。
2. 计算结构强度根据荷载计算得到的力矩和应力,进行结构强度的计算。
假设光伏支架的截面尺寸为100mm × 100mm,材料为Q345钢。
根据公式计算得到的截面惯性矩为8333.33mm^4,材料的弹性模量为210GPa。
根据力矩和应力的关系,计算得到的应力为240MPa,小于Q345钢的屈服强度。
3. 计算支撑方式考虑到该地区的土壤条件,选择地脚螺栓作为支撑方式。
根据地脚螺栓的规格和数量,计算地脚螺栓的最大受力和承载能力。
确保地脚螺栓的强度满足设计要求。
4. 计算光伏板布置根据光伏板的尺寸和布置要求,计算每块光伏板之间的间距和角度。
光伏支架基础计算
光伏支架基础计算光伏支架是太阳能光伏组件的支撑结构,用于固定和支持光伏组件,使其能够正常工作。
在设计和安装光伏支架时,需要进行一系列的基础计算,以确保支架的稳定性和安全性。
1. 地基承载力计算地基承载力是指地面或地基能够承受的最大荷载。
在光伏支架的基础计算中,需要确定地基的承载力,以保证光伏支架的稳定性。
地基承载力的计算可以通过现场勘测和土壤力学试验来确定。
2. 风荷载计算光伏支架在户外暴露在风中,必须能够承受风力的作用。
在光伏支架的基础计算中,需要考虑风荷载的大小和方向,以确定支架的尺寸和材料。
风荷载的计算可以根据当地的气象数据和建筑规范进行。
3. 雪荷载计算在寒冷地区,光伏支架还需要能够承受积雪的作用。
在基础计算中,需要考虑雪荷载的大小和分布,以确定支架的结构和强度。
雪荷载的计算可以根据当地的气象数据和建筑规范进行。
4. 光伏组件重量计算光伏组件是光伏支架的主要负荷,其重量需要在基础计算中考虑。
光伏组件的重量可以通过厂家提供的技术参数进行估计,以确定支架的结构和材料。
5. 地震荷载计算在地震多发地区,光伏支架还需要能够承受地震的作用。
在基础计算中,需要考虑地震荷载的大小和方向,以确定支架的结构和强度。
地震荷载的计算可以根据当地的地震活动性和建筑规范进行。
6. 水平位移计算光伏支架的水平位移是指支架在受力作用下产生的位移量。
在基础计算中,需要计算支架的水平位移,以确保支架的稳定性和安全性。
水平位移的计算可以根据支架的结构和受力情况进行。
7. 基础尺寸计算基础尺寸是指光伏支架基础的大小和形状。
在基础计算中,需要根据支架的负荷和土壤条件计算基础的尺寸,以确保基础能够承受支架的荷载。
基础尺寸的计算可以根据土壤力学和结构力学的原理进行。
光伏支架基础计算是确保光伏支架稳定性和安全性的重要环节。
通过对地基承载力、风荷载、雪荷载、光伏组件重量、地震荷载、水平位移和基础尺寸的计算,可以确定支架的结构和材料,以满足光伏组件的安装要求。
(完整word版)光伏支架载荷计算
支架强度计算支架是安装从下端到上端高度为4m以下的太阳能电池阵列时使用。
计算因从支架前面吹来(顺风)的风压及从支架后面吹来(逆风)的风压引起的材料的弯曲强度和弯曲量,支撑臂的压曲(压缩)以及拉伸强度,安装螺栓的强度等,并确认强度.(1)结构材料选取支架材料,确定截面二次力矩I M和截面系数Z。
(2)假象载荷1)固定荷重(G)组件质量(包括边框)G M +框架自重G K1+其他G K2固定载荷G=G M+ G K1+ G K22)风压荷重(W)(加在组件上的风压力(W M)和加在支撑物上的风压力(W K)的总和)。
W=1/2×(C W×σ×V02×S)×a×I×J3)积雪载荷(S).与组件面垂直的积雪荷重。
4)地震载荷(K)。
加在支撑物上的水平地震力5)总荷重(W)正压:5)=1)+2)+3)+4)负压:5)=1)—2)+3)+4)载荷的条件和组合(3)悬空横梁模型(4)A-B间的弯曲应力顺风时A—B点上发生的弯曲力矩:M1=WL2/8 应力σ1=M1/Z (5)A-B间的弯曲(6)B—C间的弯曲应力和弯曲形变(7)C-D间的弯曲应力和弯曲形变(8)支撑臂的压曲(9)支撑臂的拉伸强度(10)安装螺栓的强度基础稳定性计算1、风压载荷的计算2、作用于基础的反作用力的计算3、基础稳定性计算当受到强风时,对于构造物基础要考虑以下问题:①受横向风的影响,基础滑动或者跌倒②地基下沉(垂直力超过垂直支撑力)③基础本身被破坏④吹进电池板背面的风使构造物浮起⑤吹过电池板下侧的风产生旋涡,引起气压变化,使电池板向地面吸引对于③~⑤须采用流体解析等方法才能详细研究。
研究风向只考虑危险侧的逆风状态以下所示为各种稳定条件:a.对滑动的稳定平时:安全率Fs≥1.5;地震及暴风时:安全率Fs≥1。
2b.对跌倒的稳定平时:合力作用位置在底盘的中央1/3以内时地震及暴风时:合力作用位置在底盘的中央2/3以内时c.对垂直支撑力的稳定平时:安全率Fs≥3;地震及暴风时:安全率Fs≥2附件1:△风荷载计算△(1)设计时的风压载荷W=C w×q×A w(作用于阵列的风压载荷公式)式中W—-风压荷重C w——风力系数q ——设计用速度压(N/m2)A w——受风面积(m2)(2)设计时的速度压q=q0×a×I×J式中q——设计时的速度压(N/m2)q0—-基准速度压(N/m2)a——高度补偿系数I—-用途系数J——环境系数1)基准速度压。
光伏支架受力计算实例01
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 。
屋顶光伏电站支架强度及屋面载荷计算
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S0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。
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材料允许弯曲界限值 0.0033333
639.00
截面系数Z(cm2)
对应所选材料的允许应 力度
顺风总荷重 力臂L
24500
3.55
1278 0.5
见表5.11
728.50 截面系数Z(cm2)
顺风总荷重 力臂L
3.55
对应所选材料的允许应 力度
24500
L2部分荷重W(N)
1278
材料的纵向弹性系数 E(N/cm2)
截面二次力矩I(cm4)
20600000 12.6
力臂L(cm) 0.003151073
170 材料允许弯曲界限值 0.0033333
L1部分荷重Pt(N) 材料的纵向弹性系数
E(N/cm2) 截面二次力矩I(cm4)
力臂L(cm)
4592 20600000
12.6 170
见表5.11
0.00332867
OK
顺风 时
框架的弯曲δ (cm)
δ=WL3/(3EI)
0.10
判定
OK
弯曲量
逆风 时
框架的弯曲δ (cm)
δ=WL3/(3EI)
0.10
判定
OK
923.65 截面系数Z(cm2)
单位长度的质量W (N)
力臂L
2556.82
顺风总荷重 L1(m) L2(m) 1.7
3.55
5625 1.7 0.5
20600000
截面二次力矩I(cm4)
12.6
力臂L(cm) 0.002051549
50 材料允许弯曲界限值
0.004
L2部分荷重W(N) 材料的纵向弹性系数
E(N/cm2) 截面二次力矩I(cm4)
力臂L(cm)
0.002051549
1278
20600000
12.6 50 材料允许弯曲界限值
0.004
对应所选材料的允许应 力度
24500
见表5.11
1052.39 截面系数Z(cm2)
单位长度的质量W (N)
力臂L
2913.18
顺风总荷重 L1(m) L2(m)
1.7
3.55
6409 1.7 0.5
对应所选材料的允许应 力度
24500
L1部分荷重Pt(N)
4347
材料的纵向弹性系数 E(N/cm2)
OK
弯曲量
逆风 时
框架的弯曲δ (cm)
=5Pt*L3/(384*E*I)
0.57
逆风 时
判定
OK
顺风 时
弯曲力矩(N.M) M=WL
应力σ1 =M/Z (N/CM2)
9000.00
弯曲应 力
判定
OK
弯曲力矩(N.M) M=WL
L2部分 分析
顺风 时
应力σ1 =M/Z (N/CM2)
判定
10260.56
弯曲力矩(N.M) M=WL2/8
顺风 时
应力σ1 =M/Z (N/CM2)
13009.16
弯曲应 力
判定
OK
弯曲力矩(N.M) M=WL2/8
L1部分 分析
逆风 时
应力σ1 =M/Z (N/CM2)
判定
14822.35
OK
顺风 时
框架的弯曲δ (cm)
=5Pt*L3/(384*E*I)
0.54
判定
1457 0.5
见表5.11