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》（GB 50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003 ）

2.材料力学性能

2.1Q235结构钢

2.2.1 HM-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

[N/mm2] 245 屈服强度 f

yk

抗拉/压/弯强度 [N/mm2] 215 弹性模量 [N/mm2] 200000 剪切模量 [N/mm2] 80000

[mm] 22.61 Y轴距槽口 e

1

Y轴距槽背 e

[mm] -18.69

2

惯性矩 I

[cm4] 6.66

y

[cm3] 2.95 截面模量 W

y1

[Nm] 3.56 容许弯矩 M

y

2.3.1 HM-52槽钢截面

2.3.2 HM-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 f

[N/mm2] 245

yk

抗拉/压/弯强度 [N/mm2] 215

弹性模量 [N/mm2] 200000

剪切模量 [N/mm2] 80000

[mm] 26.00 Y轴距槽口 e

1

Y轴距槽背 e

[mm] -26.00

2

[cm4] 13.97 惯性矩 I

y

截面模量 W

[cm3] 5.37

y1

[Nm] 5.37 容许弯矩 M

y

3.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：w

=0.55KN/m2

=0.3KN/m2

基本雪压值：S

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

= gk=19.8×10×cos15°/（1.640×0.99）=0.118KN/ m2

S

GK

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=z×s×z×w

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；

—基本风压（KN/m2）；

w

风振系数z=1

体型系数α=15°

s1=-1.325

s2=-0.525

s3=1.325

s4=0.535

离地高度小于30m的C类地区，z 取值1

(s1)=1×-1.325×1×0.55=-0.72875KN/m2 W

k

W

(s2) =1×0.525×1×0.55=-0.28875KN/m2 k

(s3) =1×1.325×1×0.55=0.72875KN/m2

W

k

(s4) =1×0.525×1×0.55=0.28875KN/m2

W

k

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=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=0.3 KN/ 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=1.2 S

+1.4 wk+1.4×0.7 Sk

GK

=1.2×0.118+1.4×0.72875+1.4×0.7×0.3

=1.456 KN/m2

5.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=1.456 KN/m2

梁均布线荷载1.456×1.64/2=1.19 KN/ m

s4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=0.84 KN/m2

梁均布线荷载0.84×1.64/2=0.69 KN/ m

5.1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*12100 mm

5.2.2导轨受力分析图