光伏支架載荷計(jì)算

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1、支架強(qiáng)度計(jì)算支架強(qiáng)度計(jì)算支架是安裝從下端到上端高度為4m以下的太陽(yáng)能電池陣列時(shí)使用。計(jì)算因從支架前面吹來(lái)（順風(fēng)）的風(fēng)壓及從支架后面吹來(lái)（逆風(fēng)）的風(fēng)壓引起的材料的彎曲強(qiáng)度和彎曲量，支撐臂的壓曲（壓縮）以及拉伸強(qiáng)度，安裝螺栓的強(qiáng)度等，并確認(rèn)強(qiáng)度。（1）結(jié)構(gòu)材料選取支架材料，確定截面二次力矩IM和截面系數(shù)Z。（2）假象載荷1）固定荷重（G）組件質(zhì)量（包括邊框）GM+框架自重GK1+其他GK2固定載荷G=GM+GK1+GK22）風(fēng)壓荷重（W）（加在組件上的風(fēng)壓力（WM）和加在支撐物上的風(fēng)壓力（WK）的總和）。W=1/2×（CW×σ×V02×S）×a×I×J3）積雪載荷（S）。與組件面垂直的積雪

2、荷重。4）地震載荷（K）。加在支撐物上的水平地震力5）總荷重（W）正壓：5）=1）+2）+3）+4）支架強(qiáng)度計(jì)算負(fù)壓：5）=1）-2）+3）+4）載荷的條件和組合載荷條件一般地方多雪區(qū)域長(zhǎng)期平時(shí)GG+0.7S短期積雪時(shí)G+SG+S暴風(fēng)時(shí)G+WG+0.35S+W地震時(shí)G+KG+0.35S+K（1）懸空橫梁模型（2）A-B間的彎曲應(yīng)力順風(fēng)時(shí)A-B點(diǎn)上發(fā)生的彎曲力矩：M1=WL2/8應(yīng)力σ1=M1/Z（3）A-B間的彎曲（4）B-C間的彎曲應(yīng)力和彎曲形變（5）C-D間的彎曲應(yīng)力和彎曲形變（6）支撐臂的壓曲（7）支撐臂的拉伸強(qiáng)度支架強(qiáng)度計(jì)算（1）安裝螺栓的強(qiáng)度支架強(qiáng)度計(jì)算基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算1、風(fēng)壓

3、載荷的計(jì)算2、作用于基礎(chǔ)的反作用力的計(jì)算3、基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算當(dāng)受到強(qiáng)風(fēng)時(shí)，對(duì)于構(gòu)造物基礎(chǔ)要考慮以下問(wèn)題：①受橫向風(fēng)的影響，基礎(chǔ)滑動(dòng)或者跌倒②地基下沉（垂直力超過(guò)垂直支撐力）③基礎(chǔ)本身被破壞④吹進(jìn)電池板背面的風(fēng)使構(gòu)造物浮起⑤吹過(guò)電池板下側(cè)的風(fēng)產(chǎn)生旋渦，引起氣壓變化，使電池板向地面吸引對(duì)于③～⑤須采用流體解析等方法才能詳細(xì)研究。研究風(fēng)向只考慮危險(xiǎn)側(cè)的逆風(fēng)狀態(tài)以下所示為各種穩(wěn)定條件：a．對(duì)滑動(dòng)的穩(wěn)定平時(shí)：安全率Fs≥1.5；地震及暴風(fēng)時(shí)：安全率Fs≥1.2b．對(duì)跌倒的穩(wěn)定平時(shí)：合力作用位置在底盤(pán)的中央1/3以?xún)?nèi)時(shí)地震及暴風(fēng)時(shí)：合力作用位置在底盤(pán)的中央2/3以?xún)?nèi)時(shí)c．對(duì)垂直支撐力的穩(wěn)定平時(shí)：安全

4、率Fs≥3；地震及暴風(fēng)時(shí)：安全率Fs≥2支架強(qiáng)度計(jì)算附件1：△風(fēng)荷載計(jì)算△（1）設(shè)計(jì)時(shí)的風(fēng)壓載荷W=Cw×q×Aw（作用于陣列的風(fēng)壓載荷公式）式中W——風(fēng)壓荷重Cw——風(fēng)力系數(shù)q——設(shè)計(jì)用速度壓（N/m2）Aw——受風(fēng)面積（m2）（2）設(shè)計(jì)時(shí)的速度壓q=q0×a×I×J式中q——設(shè)計(jì)時(shí)的速度壓（N/m2）q0——基準(zhǔn)速度壓（N/m2）a——高度補(bǔ)償系數(shù)I——用途系數(shù)J——環(huán)境系數(shù)1）基準(zhǔn)速度壓。設(shè)定基準(zhǔn)高度10m，由下式算出：q0=1/2×σ×V02式中q0——基準(zhǔn)速度壓（N/m2）σ——空氣密度風(fēng)速（Ns2/m4）V0——設(shè)計(jì)用基準(zhǔn)（m/s）2）高度補(bǔ)正系數(shù)。隨地面以上的高度不同，速

5、度壓也不同，因此要進(jìn)行高度補(bǔ)正。高度補(bǔ)正系數(shù)由下式算出：a=（h/h0）1/n支架強(qiáng)度計(jì)算式中a——高度補(bǔ)正系數(shù)；h——陣列的地面以上高度h0——基準(zhǔn)地面以上高度10米n——表示因高度遞增變化的程度，5為標(biāo)準(zhǔn)3）用途系數(shù)。通常1.0用途系數(shù)建設(shè)地點(diǎn)的周?chē)匦蔚葼顩r1.15①極重要的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)1.0②普通的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)0.85③短時(shí)間或者①以外的系統(tǒng)，且太陽(yáng)能電池陣列在地面以上高度為2m以下場(chǎng)合4）環(huán)境系數(shù)。通常1.0環(huán)境系數(shù)建設(shè)地點(diǎn)的周?chē)匦蔚葼顩r1.15如海面一樣基本沒(méi)有障礙物的平坦地域0.90樹(shù)木、低層房屋（樓房）分布平坦的地域0.70樹(shù)木、低層房屋密集的地域，或者中

6、層建筑（4-9層）物分布的地域（3）風(fēng)力系數(shù)1）組件面的風(fēng)力系數(shù)。若是如下圖所示的安裝形態(tài)的場(chǎng)合，采用下圖數(shù)據(jù)即可。2）支撐物構(gòu)成材料的風(fēng)力系數(shù)支架強(qiáng)度計(jì)算附件2：△積雪荷載計(jì)算△設(shè)計(jì)時(shí)的積雪載荷：S=CS×P×ZS×AS式中S——積雪荷重CS——坡度系數(shù)P——雪的平均單位質(zhì)量（相當(dāng)于積雪1cm的質(zhì)量，N/m2）一般的地方19.6N以上，多雪區(qū)域?yàn)?9.4N以上。ZS——地上垂直最深積雪量（cm）AS——積雪面積（1）坡度系數(shù)坡度＜30°＞30°～40°40°～50°50°～60°＞60°坡度系數(shù)CS1.00.750.50.250（2）雪的平均單位質(zhì)量雪的平均單位質(zhì)量是指積雪厚度為1c

7、m、面積為1m2的質(zhì)量。（3）積雪量太陽(yáng)能電池陣列面的設(shè)計(jì)用積雪量設(shè)定為地上垂直最深的積雪量（ZS），但是，經(jīng)常掃雪而積雪量減少的場(chǎng)合，根據(jù)狀況可以減小ZS值。支架強(qiáng)度計(jì)算附件3：△地震荷載計(jì)算△設(shè)計(jì)用地震載荷的計(jì)算，一般的地方由式（5.10）,多雪區(qū)域由式：（5.11）計(jì)算。K=C1×G（5.10）K=C1×（G+0.35S）（5.11）式中K——地震載荷（N）；C1——地震層抗剪系數(shù)；G——地震載荷（N）；S——積雪載荷（N）。地震層抗剪系