光伏支架受力计算书.doc
(公建屋面)光伏支架计算书
海南恒大海花岛影视基地光伏项目2#、3#楼(整体)计算书审核：校核：编写：2017年1月22日目录1 设计依据 (1)1.1作用荷载计算过程 (1)2 计算简图 (2)3 荷载与组合 (2)3.1 节点荷载 (3)3.2 单元荷载 (3)3.3 其它荷载 (6)3.4 荷载组合 (7)4 内力位移计算结果 (7)4.1 内力 (7)4.1.1 内力包络及统计 (7)4.2 位移 (18)4.2.1 组合位移 (18)5 设计验算结果 (23)5.1 设计验算结果图及统计表 (24)附录 (27)6．连接螺栓计算 (28)6.1主梁与横向次梁的连接 (28)6.2横向次梁与纵向次梁的连接（纵向次梁端） (31)6.3横向次梁与纵向次梁的连接（横向次梁端） (32)6.4横向次梁与纵向次梁的连接（连接过渡用钢板） (34)6.5拉条与横向次梁的连接（横向次梁端） (35)1 设计依据《钢结构设计规范》 （GB50017-2003） 《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） 《钢结构焊接规范》 （GB50661-2011） 《钢结构高强度螺栓连接技术规程》 （JGJ82-2011）1.1作用荷载计算过程一、与光伏板直接连接横梁所受荷载1、永久荷载标准值（对水平投影面）： 光伏板 22520.12630.99100k g kN m =≈⨯2、可变荷载标准值 (1) 活荷和雪荷载不考虑。
(2)风荷载根据招标文件要求，光伏板所受风荷载按围护结构计算，基本风压按50年一遇(0.80kN/m 2)考虑， 外部局部体型系数按1 2.0s μ=-外考虑。
根据《荷规》8.2.1，地面粗糙度类别为A 类，高度按26.6米考虑查表8.2.1 ()26.6201.67 1.52 1.52 1.6193020z μ-=⨯-+≈-8.3.4 光伏板横梁A=0.87x0.93=0.81m ²<1.0m ²，故1s μ外不折减 8.3.5 开放式，11 2.0s s μμ==-外 查表8.6.1 ()26.6201.53 1.55 1.55 1.5373020gz β-=⨯-+≈-8.1.1 10 1.537( 2.0) 1.6190.80 3.98k gz s z ωβμμω==⨯-⨯⨯≈ kN/m 22、汇总每根横梁所受荷载如下： 由上文可知，'0.1263k g ≈ kN/m边部迎风面最大角度14°，()'0,max 3.98 1.65sin 1420.794k ω=⨯⨯≈ kN/m2 计算简图计算简图 (圆表示支座，数字为节点号)3 荷载与组合结构重要性系数： 1.003.1 节点荷载3.2 单元荷载1) 工况号: 0*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） 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）单元荷载序号2分布图（实粗线表示荷载作用的单元）单元荷载序号3分布图（实粗线表示荷载作用的单元）单元荷载序号4分布图（实粗线表示荷载作用的单元）单元荷载序号5分布图（实粗线表示荷载作用的单元）单元荷载序号6分布图（实粗线表示荷载作用的单元）3.3 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： 7度(0.10g)水平地震影响系数最大值： 0.08计算振型数： 9建筑结构阻尼比： 0.040特征周期值： 0.35地震影响：多遇地震场地类别：Ⅱ类地震分组：第一组周期折减系数： 1.00地震力计算方法：振型分解法(2). 温度作用无温度作用。
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
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500mm2 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》GB50797-20123 主要材料物理性能3.1材料自重铝材——————————————————————3kN m27/钢材————————————————————378.5kN m/3.2弹性模量铝材————————————————————2N mm70000/钢材———————————————————2N mm206000/3.3设计强度铝合金铝合金设计强度[单位：2N 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 mm4 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 。
2）地面粗糙度分类等级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； 依照上面分类标准，本工程按B 类地区考虑。
光伏支架设计方案受力计算书-参考
（1） 恒载 G：
恒载包含太阳能板的重量和支架的自重。其中太阳能板总重量：
G1＝40P×20kg/P×9.8N/s2=7840N
支架自重根据计算不同的梁时分别施加。
（2） 风载 W：
根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）中对风荷载的规定如下（按承重结构
设计）：
wk z s z w0
应对称分布。下图为光伏组件的受力简图，剪力图与弯距图。
由剪力图可以得出：当 a=b 时，剪力 Q 取最小极值，为 qa。即横梁间距等于光伏
组件长度的一半。 由弯距图可以看出：当 a=b 时，弯距 M 极值为[0，-0.0625ql2]；
当 1 q(l 2 la) 1 qa 2 时，即 a 2 1l 时，弯距 M 极值为[0.0215ql2，-0.0215ql2]，因此当
l23 b2
3l22 b
)
R0 R1
R2
1 2
P(1
P(3
l1
5l2 b
l1
5l2 b
3l22 b2
3l22 b2
l23 b3
)
l23 b3
)
由剪力图中可以看出斜梁中分布了 6 个峰值，分别为：
当 0<b< l2 时
QQ10
Q5 Q4
P 2P
剪力极值 Qmax>P
Q2 Q3 R0 2P
数值 Q235B 4.705 23.059 12.935 35.994 32.862 29.138 7.016919238 7.913720914
单位
cm2 cm4 cm4 cm4 mm mm cm3 cm3
项目 屈服极限 σs 弹性横量 E 对 y 轴惯性半径 iy 对 z 轴惯性半径 iz 极惯性半径 ip 左端离质心距离 右端离质心距离 抗弯截面系数 Wz(左) 抗弯截面系数 Wz(右)
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 fyk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 e1[mm] -18.69 Y轴距槽背 e2[cm4] 6.66 惯性矩 Iy截面模量 W[cm3] 2.95y1[Nm] 3.56 容许弯矩 My2.3.1 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[N/mm2] 245 屈服强度 fyk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 e1Y轴距槽背 e[mm] -26.002[cm4] 13.97 惯性矩 Iy截面模量 W[cm3] 5.37y1[Nm] 5.37 容许弯矩 My3.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=0.55KN/m2基本风压值：w基本雪压值：S=0.3KN/m2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/ m2SGK4.2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=-1.325s2=-0.525s3=1.325s4=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 Wk(s2) =1×0.525×1×0.55=-0.28875KN/m2 Wk(s3) =1×1.325×1×0.55=0.72875KN/m2Wk(s4) =1×0.525×1×0.55=0.28875KN/m2Wk4.3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 SkGK=1.2×0.118+1.4×0.72875+1.4×0.7×0.3=1.456 KN/m25.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/ ms4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/ m5.1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 mm5.2.2导轨受力分析图5.2.3 受力分析数据弯矩最大值：Mmax=0.313KN·m应力计算max=Mmax/W=0.313×103/2.95×10-6=106.1MPa＜=215 MPa满足应力强度条件。
光伏电站支架计算书（优化版）
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。
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。
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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：工程地址：建设单位：结构高度：*****30MW 光伏并网发电项目新疆** 集团电池板边缘离地不小于500mm2参考规范《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》GB50797-20123主要材料物理性能材料自重铝材—————————————————————— 27 kN / m 3钢材———————————————————— 78.5 kN / m 3弹性模量铝材————————————————————70000 N / mm 2 钢材———————————————————206000 N / mm 2 设计强度铝合金铝合金设计强度 [ 单位：N / mm2 ]牌号抗拉强度抗剪强度端面承压6063-T5 90 55 185钢材钢材设计强度 [ 单位：N / mm2 ]牌号抗拉强度抗剪强度端面承压Q235 215 125 325Q345 310 180 400不锈钢螺栓不锈钢螺栓连接设计强度[ 单位：N / mm2 ]性能等级抗拉强度抗剪强度端面承压A2-50 230 175 405普通螺栓普通螺栓连接设计强度 [ 单位：N / mm2 ]性能等级抗拉强度抗剪强度端面承压级170 140 350级400 320 405角焊缝容许拉 / 剪应力—————————————————160 N / mm 2 4结构计算光伏组件参数晶硅组件：自重 G PV： 0.196 kN ( 20 kg / 块 )尺寸（长×宽×厚）164 0 992 40 mm安装倾角： 37°支架结构支架安装侧视图基本参数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0.56 kN / m 2（风速 30 m / s ），基本雪压 1.35 kN / m 2。
2）地面粗糙度分类等级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；依照上面分类标准，本工程按B 类地区考虑。
（GB50009-2012）荷载计算1)风荷载标准值计算：wk z z s w上式中：w k：风荷载标准值 ( kN / m 2 ) ；z：高度 z 处的风振系数；z：高度变化系数；s：体型系数；2w 0：基本风压 ( kN / m ) ；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012 6.8.7-1高度变化系数：z 1.0 ；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012 6.8.7-1 体型系数：顺风：s 1.3 ；逆风：s1.4风荷载：wk z z s w顺风： 1.7 1.0 1.30.562w k ' z z s w逆风： 1.7 1.0 ( 1.4) 0.561.3328 kN / m 22）雪荷载标准值计算：sk r s 0上式中：s k：雪荷载标准值 ( kN / m 2 ) ；r：屋面积雪分布系数；s0：基本雪压 ( kN / m 2 ) ；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012 6.8.7-1r雪荷载：sk r s 00.64 1.350.864 kN / m 23)地震荷载计算：<1> 设防烈度： 8 度<2> 地震加速度： 0.20g水平地震作用计算：FE h K e max Geq上式中：F E h K：水平地震作用标准值；e：动力放大系数，取；max：水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取值-6度：-7度：-8度：-9度：maxmaxmaxmax0.040.080.160.32G eq：结构等效总重力荷载；单块组件的地震荷载为：FE hK e max Geq2.5 0.16 19678.4 N4)基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：<1>承载力计算时：重力荷载：风荷载：雪荷载：地震荷载：<2>绕度和变形计算时：重力荷载：风荷载：地震荷载：雪荷载：5)荷载组合值系数：风荷载：（GB50797-2012 6.8.7-1 ）雪荷载：（GB50797-2012 6.8.7-1 ）6) 荷载效应组合的设计值计算无地震作用效应组合时（ GB50797-2012 6.8.7-2 ）：SG GSGK w wSwK s sSsK上式中：S ：荷载效应组合的设计值；G ：永久荷载分项系数；S G K ：永久荷载效应标准值；S wK ：风荷载效应标准值；S sK ：雪荷载效应标准值；ws ：风荷载、雪荷载分项系数；ws ：风荷载、雪荷载组合值系数，分别为和；有地震作用效应组合是（ GB50797-2012 6.8.7-2 ）：SG GSGK w wSwK EhSEh K上式中：S ：荷载效应和地震作用效应组合的设计值；Eh ：水平地震作用标准值效应；S Eh K ：水平地震作用分项系数；次梁校核1）基本参数：a ：力学模型：受集中力的连续梁；b ：截面规格： C80×40×c ：材质： Q235B2）每根次梁受集中力：正常使用极限状态 ( 位移变形）计算：顺风时：无地震时：F 1(G GSGKwwSwKssS sK) / 2(1.0 GPV1.0 0.6 w kSPV1.0 0.7 s k S PV ) / 2(1.01961.00.61237.61.631.0 0.7 864 1.63) / 21196 N有地震时：F 1'(G GSGKwwSwKE hSEh K) / 2(1.0 GPV1.0 0.6w k SPV 1.0 F E hK ) / 2(1.0 1961.00.6 1237.61.63 1.0 78.4) / 27 42 N逆风时：F 1 ' (w' k S PVG PV cos 37 ) / 2((1332.8) 1.640.992196cos 37 ) / 210 0 6 N承载能力极限状态（强度）计算：无地震时：F 2(G G S GKwwSwKssS sK) / 2(1.2GPV1.4 0.6w k SPV 1.4 0.7 s k S PV ) / 2(1.21961.40.6 1237.61.631.4 0.7 864 1.63) / 21655 N有地震时：F 2'(G GSGKwwSwKEhSE hK) / 2(1.2 GPV1.4 0.6w k SPV 1.3 F E h K ) / 2 (1.21961.40.6 1237.61.63 1.3 78.4) / 21016 N由图可知，最大挠度为w 0(1.42 2 3.61 2 )0.53. 88 mm [ w ] L / 200 2800 / 20 0 14 mm( 根据《光伏发电站设计规范》（ GB50797-2012)知次梁的挠度允许值为[w]=L/200 ）所以次梁满足刚度设计要求由图可知，次梁危险点处的的最大正应力为163.1 MPa [ ] 215 MPa所以次梁也满足强度设计要求主梁校核1）基本参数：a ：力学模型：受集中力的连续梁；b ：截面规格： C80×40×c ：材质： Q235B2）每根主梁受集中力：正常使用极限状态 ( 位移变形）计算：顺风时：无地震时：F 3(G GSGKwwSwK ssS sK) / 2(1.0 ( G PV 40 G b ) 1.0 0.6w k S PV 40 1.0 0.7 s k SPV 40) / 32(1.0 (196 40 2161) 1.0 0.6 1237.6 1.63 40 1.0 0.7 864 1.63 40)3088 N有地震时：F 3'(G GSGKwwSwK EhSE hK) / 32(1.0 ( G PV 40 G b ) 1.0 0.6 w k S PV 40 1.0FE hK 40) / 32(1.0 (196 40 2161) 1.0 0.6 1237.6 1.63 401.0 78.440) / 321923N承载能力极限状态（强度）计算：无地震时：F 4(G GSGKwwSwKs s S sK ) / 32(1.2 (G PV 40 G b ) 1.4 0.6 w k S PV 40 1.4 0.7s kSP V40) / 32(1.2(19640 2161) 1.4 0.6 1237.6 1.63401.4 0.7 864 1.63 40)4218 N有地震时：F 4'(G GSGKwwSwK EhSE hK) / 32(1.2 (G PV 40 G b ) 1.4 0.6 w k S PV 40 1.3FE hK40) / 32(1.2 (196 40 2161) 1.4 0.6 1237.6 1.63401.3 78.440) / 322621N由图可知，最大挠度为w 10.38 mm[w ]L/250 3000/ 25012 mm(根据《光伏发电站设计规范》（ GB50797-2012)知主梁的挠度允许值为[w]=L/250 ）所以主梁满足刚度设计要求。
由图可知，主梁危险点处的的最大正应力为1172.1 MPa [ ] 215 MPa所以主梁也满足强度设计要求。
螺栓校核经计算得知斜撑所受最大轴向力，即螺栓受最大剪力为为 F a 15980 N 切应力为aF a15 980141 MPa[ ] 320 MPar M20.0 06212固定组件的 M8螺栓受力为F p ( w k S m cos37G m ) / 4 (728 1.640.992 cos37196) / 4 188 N正应力为pF p188 3.7 MPa[] 400 MPar20.0042M 8所以均满足设计要求。
立柱和斜撑校核1. 力学模型：压杆（细长杆）根据《光伏发电站设计规范》 （GB50797-2012）主要承重构件的容许长细比为 180，支撑的容许长细比为 220。
名 称 长 度 截面规格 最小惯性半径 长 细 比l ( mm ) i( mm ) ( l / i )后立柱1723 C80×40× 15×170斜撑1340 C60×30× 10×11 122螺栓强度的校核由斜梁剪力图可知，立柱与斜梁固定的节点处的剪力最大，约为 3350N 由 M16螺栓固定由计算结果可看出用M16螺栓满足要求！。