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《屋頂光伏電站支架強度與屋面載荷計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、屋頂光伏電站支架強度及屋面載荷計算1工程概況項目名稱:江蘇省*****中心小學(xué)49KW光伏屋頂工程地址:江蘇省***設(shè)計單位:上海能恩太陽能應(yīng)用技術(shù)有限公司建設(shè)單位:******有限公司結(jié)構(gòu)形式:屋面鋼結(jié)構(gòu)光伏支架支架高度:0.3m2參考規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068—2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2001(2006年版)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011—2010《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017—2003《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50018—2002《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》GB/T3280—20073設(shè)計條件:
2、太陽能板規(guī)格:1650mm*990mm*50mm混凝土屋頂太陽能板安裝數(shù)量:200塊最大風(fēng)速:27.5m/s平坦開闊地域太陽能板重量:20kg安裝條件:屋頂計算標(biāo)準(zhǔn):日本TRC0006-1997設(shè)計產(chǎn)品年限:20年4型材強度計算4.1屋頂荷載的確定(1)設(shè)計取值:①假設(shè)為一般地方中最大的荷重,采用固定荷重G和暴風(fēng)雨產(chǎn)生的風(fēng)壓荷重W的短期復(fù)合荷重。②根據(jù)氣象資料,揚中最大風(fēng)速為27.5m/s,本計算最大風(fēng)速設(shè)定為:30m/s。③對于混凝土屋面,采用最佳傾角安裝的系統(tǒng),需要考慮足夠的配重,確保組件方陣的穩(wěn)定可靠。④屋面高度20m。4.2結(jié)構(gòu)材料:C型鋼重
3、量:1.8kg/m截面面支架尺寸(mm)41*41*2安裝角度25°材料鍍鋅截面面積(A)277形心主軸到腹板邊緣的距離1.4516E+01形心主軸到翼緣尖的距離2.6484E+01慣性矩Ix8.3731E+04慣性矩Iy4.5694E+04回轉(zhuǎn)半徑ix1.7386E+01回轉(zhuǎn)半徑iy1.2844E+01截面抵抗矩Wx4.0844E+03截面抵抗矩Wx4.0844E+03截面抵抗矩Wy3.1478E+03截面抵抗矩Wyy1.7254E+034.3假定荷重:①固定荷重G太陽能板質(zhì)量:G1=20kg×20=400kg→3920N;所以C形軌道承載的固定荷
4、載重量G=3920N;②風(fēng)壓荷重W根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中對風(fēng)載荷的規(guī)定如下(按承重結(jié)構(gòu)設(shè)計):Wk=βgzμsμzW0Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m2);βgz:高度Z處的風(fēng)振系數(shù);μs:風(fēng)荷載體型系數(shù);μz:風(fēng)壓高度變化系數(shù)(0.84);W0:基本風(fēng)壓(KN/m2)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表7.5.1ξ為1.6所以βgz=1.6根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表F7.3.1,體型系數(shù)μs為1.475,所以,Wk=1.6*0.83*0.84*0.57=0.636KN/m2③雪壓荷重根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中規(guī)定:Sk=μr*S0;Sk:雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m
5、2);Μr:屋面積雪分布系數(shù);S0:基本雪壓(KN/m2)根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表6.2.1Μr=0.2S0為0.35KN/m2所以Sk=0.2*0.35=0.07KN/m2④地震荷載根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》,采用底部剪力法時,按下列公式確定:FEk=a1*GeqFEk為結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;a1為水平地震影響系數(shù)值,可取水平地震影響系數(shù)最大值amax;Geq為結(jié)構(gòu)等效總重力荷載,單質(zhì)點應(yīng)取總重力荷載代表值。由于揚中市沒有處于我國的地震帶,所以根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表5.1.2-2查得a1為0,所以FEk為0⑤荷載基本組合P根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載
6、規(guī)范》第3.2節(jié)荷載組合,計算如下:風(fēng)壓主導(dǎo)時:P=G+W+SP=3920+636*1.64*0.99*20+70*1.64*0.99*20=26.845KNC形軌道結(jié)構(gòu)強度計算C形軌道驗算:順風(fēng)時,B-C點產(chǎn)生的力矩M1,由下式表示:q=(26845/4/10.2=657.97N/m(系統(tǒng)由4排軌道支撐,每排軌道長10.2m)L=2.073m應(yīng)力?由于所使用材料為:允許應(yīng)力為23500N/cm2/1.5=15666N/cm2(8661.76/15666)<1所以安全彎曲δ1(由4根橫梁支撐)E=6.9×105N/cm2?IM=12cm4?跨距207
7、.3cm,最大位移量207.3/100=2.073cm,所以安全;5屋面配重設(shè)計混凝土屋面太陽能方陣采用主次梁布置,電池板以25°傾角布置;次梁及柱采用表面熱鍍鋅鋼型材。本計算書依據(jù)2x10(電池板)陣列進行計算,計算簡圖見圖1?5.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算5.1.1.恒荷載:太陽能板:q=0.2/(1.64x0.99)=0.12KN/m2鋼結(jié)構(gòu)自重:q=0.08KN/m2q=0.20KN/m25.1.2.風(fēng)荷載:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值?揚中市地區(qū)基本風(fēng)壓(n=50):(建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄D.4)離地面高度20米位置D類地區(qū):?風(fēng)振系數(shù)?體型系數(shù):?風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算
8、:5.1.3.雪荷載:雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值?揚中市地區(qū)基本雪壓(n=50):?體型系數(shù):?=0.35x1=0.35?