九江某渔光互补发电项目光伏支架计算书

九江某渔光互补发电项目组件固定支架计算书

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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C40x80x15x

2.5 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=2403.2N

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=14.01KN

G1=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^2

3.1.3分配到每个支架模块上的重力为11943.2N/5=_2388.64_N

3.2.1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。

(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μz = 1.09

(2)风载体型系数：μs=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βz＝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（KN/m2 ）

背向风压WK（-）=W0*1*1.3*1.09 =0.35*1.09*1.3= -0.496（KN/m2 ）

3.2.3 雪荷载

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μr为一个受到影响的系数，称作积雪分布系数，μr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

3.2.4载荷组合

组合载荷：

F=G1G1 + G2G2 + P P + Q1Qk1 + Q202Qk2 + Q303Qk3 + …

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*G1cosθ+ 1.4* WK sinθ=0.463KN/m2 （2） WK2=-0.496KN/m2 时，F =1.0*G1*cosθ-1.4* WK sinθ=-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θ=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=32.35KN

4.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。

1.2斜梁的合成剪力和d弯矩图。

1.3支撑组件的合成剪力和弯矩图

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)

Element: 4 测站位置: 1370.932 Length: 1370.932

Section ID: Φ60x3 类型: Nonsway Moment Frame Combo ID: DSTL24 Orientation: Brace Design Element Type: Brace

A=537.212 I33=218779.727 W33=7292.658 z33=9756.000 i33=20.180

J=437559.454 I22=218779.727 W22=7292.658 z22=9756.000 i22=20.180 E=200000.000 RLLF=1.000 Ae/A=0.900

fy=235.000 SI : Nonseismic Gamma_RE : 无

f =215.000 Gamma_0 : 1.000 Seismic MF : 无 Dual System SMF : 无

fv=125.000

Tall Building : Yes Rolled : Yes Gas Cut : No

Transfer Column: 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 V3

Combo 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λ_n α_1 α_2 α_2 φ

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 0.845

Euler屈曲承载力和相关的弯矩系数

μL λ 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

γβ_m β_t η φ_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