光伏支架载荷计算
光伏支架结构计算分析
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。
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。
某型光伏支架风载荷计算分析
某型光伏支架风载荷计算分析光伏支架是太阳能光伏电站中重要的组成部分，它承载着光伏组件，并将其固定在地面或屋顶上。
在设计光伏支架时，需要考虑到各种外界因素，如重力荷载、风荷载、雪荷载等。
其中，风荷载是光伏支架设计中最重要的一项。
风载荷是指风力作用下光伏支架所承受的荷载。
在光伏组件上表面的风力将会产生一个压力，这个压力将被分散到支架上。
正确计算光伏支架的风载荷是确保光伏系统能够平稳运行的关键。
下面是型光伏支架风载荷计算分析的详细介绍。
首先，我们需要了解光伏支架的工作环境，包括地区的气候情况、地面形状、周围建筑物等。
这些因素将会影响风速、风向和风压等参数的计算。
然后，根据地区的气象数据，我们可以获取当地的常规设计风速，并考虑到光伏支架所在的特殊环境，如高地、沿海、山区等，进一步修正设计风速。
接下来，我们需要确定光伏支架的高度和结构类型。
不同高度和结构类型的支架将会受到不同的风载荷。
常见的光伏支架结构类型包括单轴跟踪、双轴跟踪和固定架等。
在确定结构类型后，我们可以使用风洞实验或计算流体力学（CFD）方法，模拟光伏支架在不同风速下的风载荷。
这些方法将考虑到风的速度分布、风向、风压等参数，并生成风载荷模型。
根据所得的风载荷模型，我们可以对光伏支架的各个部分进行应力分析。
这包括支柱、连接件、基础等。
通过计算最大风载荷时的应力值，我们可以确定这些构件的设计强度，并进行必要的优化。
最后，我们还需要进行光伏支架的整体稳定性分析。
这包括考虑到风力的倾覆和屈曲的情况。
通过对整体稳定性进行分析，我们可以确定光伏支架在各种风速下的安全性能。
总结起来，型光伏支架风载荷计算分析是一个综合性的工作，需要考虑到多个因素，并结合实验和数值模拟方法来进行分析。
通过合理的风载荷计算，可以确保光伏支架在风力作用下的安全性能，提高光伏系统的可靠性和稳定性。
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)。
光伏支架荷载计算
G = 6.66kN
第6页
结构自重力 2 = G ⋅lg = 10kN ⋅ m
因此（M1< M2）=“OK 满足要求”
第7页
2617
Ix = 112670 mm4
A =325 mm2
Sx
=
2735
3
mm
Wx =4008 mm3
ix = 16.845 mm
1.2.2 强度验算
Q235B 的设计强度
剪力验算 Q235B 抗剪设计强度 截面面积矩
杆件厚度
总壁厚
fa=215 MPa σ1 = M X
WX
σ1=207MPa
因此（σ1< fa）满足要求。
quk = Wkf - 1.0 Gk =2.1 KPa
(标准值)
qu = 1.4Wkf - 1.0 Gk =2.98 KPa
负风荷载- 自重荷载
(设计值)
qgk = quk =2.1KPa (标准值)
qg = qu =2.98 KPa (设计值)
Q235B
-2
EST = 206000N.mm
-2
fa=215 N.mm
第2页
1.1.2 自重计算
光伏系统面荷载标准值为：
自重标准值：
Ggb= 15kg.m‐2.g Gk= Ggb
Ggb = 0.147 KPa Gk = 0.147 KPa
1.1.4 荷载组合计算 负风情况荷载组合：
最不利荷载为：
1.2 龙骨验算 1.2.1 荷载计算 材料 弹性模量 强度设计值
负风荷载- 自重荷载
Ghk = a ⋅ b ⋅ h ⋅ ρ = 1.2kN
N=18720N θ=18º
Ny = N ⋅sin(θ ) = 5785N
支架载荷简单计算
支架载荷简单计算过程概述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）载荷的条件和组合载荷条件一般地方多雪区域长期平时G G+0.7S短期积雪时G+S G+S暴风时G+W G+0.35S+W地震时G+K G+0.35S+K（3）悬空横梁模型C AB（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F s≥1.5；地震及暴风时：安全率F s≥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F s≥3；地震及暴风时：安全率F s≥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。
屋顶光伏电站支架强度和屋面载荷计算
屋顶光伏电站支架强度和屋面载荷计算支架强度计算是指确定光伏电站支架结构是否能够承受各种力的作用，并且保持结构的稳定性。
支架结构通常由铝合金材料制成，而且需要经过一系列的力学计算来确定其强度。
在计算支架强度时，需要考虑以下几个方面：1.风荷载：风是支撑结构最主要的负荷之一，因此需要考虑其风向、速度和风压等因素。
根据当地的风力等级和设计标准，可以计算支架结构的最大风载荷，并通过应力分析和结构稳定性计算来确定支架的强度。
2.雪荷载：在寒冷地区，雪是支架结构另一个重要的负荷。
需要考虑雪的重量、密度和压力等因素，以及雪卸载的速度和方式。
通过考虑上述因素，可以计算支架结构的最大雪载荷，并进行结构强度的计算。
3.水平荷载：由于光伏电站支架上有太阳能电池板组成的阵列，因此需要考虑水平荷载的作用。
光伏电池板的重量和布置方式将影响支架结构的荷载。
需要进行静态分析以确定支架结构的水平稳定性。
4.竖直荷载：除了水平荷载外，还需要考虑竖直方向的荷载，包括太阳能电池板的重量以及人员维护和清洁的荷载。
需要对支架结构进行竖直稳定性分析，以保证其强度。
在进行支架强度计算时，必须根据当地的设计标准和规范进行计算，并确保支架结构能够承受种种负荷情况下的力学要求。
屋面载荷计算是指确定光伏电站对屋顶的承载能力及其对屋顶构造物的影响。
在计算屋面载荷时，需要考虑以下几个因素：1.屋顶类型：不同类型的屋顶具有不同的承载能力。
例如，平顶和斜顶的承载能力可能不同，因此需要分别计算。
2.屋顶结构：屋顶的结构和材料也会影响其承载能力。
例如，混凝土屋面的承载能力可能大于木制屋面。
需要对屋面结构进行评估，并确定其承载能力。
3.光伏电站布置：光伏电站的布置方式和数量也会影响屋面的载荷。
需要考虑光伏电池板的重量、密度和布局方式，并对其对屋面荷载的影响进行计算。
4.其他荷载：除了光伏电站自身的载荷外，还需要考虑其他可能对屋顶构造物产生影响的荷载，如雨水、积雪、风等。
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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 K2
2）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×J
3）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F s≥1.5；地震及暴风时：安全率F s≥1.2
b．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F s≥3；地震及暴风时：安全率F s≥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。
设定基准高度10m，由下式算出：
q0=1/2×σ×V02
式中q0——基准速度压（N/m2）
σ——空气密度风速（N s2/m4）
V0——设计用基准（m/s）
2）高度补正系数。
随地面以上的高度不同，速度压也不同，因此要进行高度补正。
高度补正系数由下式算出：
a=（h/h0）1/n
式中a——高度补正系数；
h——阵列的地面以上高度
h0——基准地面以上高度10米
n——表示因高度递增变化的程度，5为标准
3）用途系数。
通常1.0
1.0
4）环境系数。
通常
1）组件面的风力系数。
若是如下图所示的安装形态的场合，采用下图数据即可。
2）支撑物构成材料的风力系数
附件2：△积雪荷载计算△
设计时的积雪载荷：
S=C S×P×Z S×A S
式中S——积雪荷重
C S——坡度系数
P ——雪的平均单位质量（相当于积雪1cm的质量，N/m2）
一般的地方19.6N以上，多雪区域为29.4N以上。
Z S——地上垂直最深积雪量（cm）
A S——积雪面积
（1）坡度系数
（2）雪的平均单位质量
雪的平均单位质量是指积雪厚度为1cm、面积为1m2的质量。
（3）积雪量
太阳能电池阵列面的设计用积雪量设定为地上垂直最深的积雪量（Z S），但是，经常扫雪而积雪量减少的场合，根据状况可以减小Z S值。
附件3：△地震荷载计算△
设计用地震载荷的计算，一般的地方由式（5.10）,多雪区域由式：（5.11）计算。
K=C1×G （5.10）
K=C1×（G+0.35S）（5.11）
式中K——地震载荷（N）；
C1——地震层抗剪系数；
G ——地震载荷（N）；
S ——积雪载荷（N）。
地震层抗剪系数由下式计算：
C1=Z×R t×A i×C o
式中 Z ——地震地域系数
R t ——振动特性系数
A i ——层抗剪分布系数
C o ——标准抗剪系数（0.2）以上。