光伏支架設(shè)計方案受力計算書-參考.pdf

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1、一、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定1.太陽能板規(guī)格：1640×990×402.太陽能板陣列及數(shù)量：20×2＝40PCS3.太陽能板重量：20kg/PCS4.安裝角度：35°25.基本風(fēng)載：0.75kN/m26.基本雪載：0.8kN/m7.安裝條件：地面粗糙度為Ｂ類8.計算標(biāo)準(zhǔn)：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012》9.設(shè)計產(chǎn)品年限：25年二、方陣立面結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化1.光伏組件支點即橫梁分布的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化光伏組件由兩根橫梁支撐，橫梁間距影響光伏組件的受力狀態(tài)，如圖所示。作用在兩根橫梁上支反力分別為：?cR?P()?a?b?cb?R?P()b?b?c由上式可以看出，當(dāng)b=c時，支反力Ra、Rb的

2、極值最小，為0.5P。因此兩根橫梁應(yīng)對稱分布。下圖為光伏組件的受力簡圖，剪力圖與彎距圖。由剪力圖可以得出：當(dāng)a=b時，剪力Q取最小極值，為qa。即橫梁間距等于光伏組件長度的一半。2由彎距圖可以看出：當(dāng)a=b時，彎距M極值為[0，-0.0625ql]；21l122?122當(dāng)q(?la)?qa時，即a?l時，彎距M極值為[0.0215ql，-0.0215ql]，因此當(dāng)24222?12a?l時，彎距M取最小極值為0.0215ql。在本案例中，光伏組件長度l＝1640mm，所以2a=0.207l=340mm。2.斜梁支點布的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化斜梁由前立柱、后立柱和斜支撐三個支點支撐，其受力簡圖

3、如下。求解得：?1?b?l1?a??Pl(l?a)a??1221?13?M0??Pa??????1Pl(b?l)?b?b?l1?a?M2??Pa2222?2?3代入三彎距方程：6?a6?bnnn?1n?1Ml?2M(l?l)?Ml???n?1nnnn?1n?1n?1llnn?1式中l(wèi)n為跨距，ln＝ln+1=b解得：23?1l?5l3ll?M?M??PaR?R?P(1?12?2?2)?02??0223322bbb?1l23l2?23?M1?P(l1?l2?b?2?)?R?P(3?l1?5l2?3l2?l2)?2bb?123?bbb由剪力圖中可以看出斜梁中分布了6個峰值，分別為：當(dāng)0

4、P?Q??Q?R?2P?230當(dāng)b=l2時R1＝-2.74P，R0＝R2＝3.37P，則剪力極值Qmax=1.37P當(dāng)l2P?Q??Q?R?2P?230當(dāng)

5、b=1490時，R1＝R0＝R2＝1.33P，則剪力極值Qmax=1.33P當(dāng)b=2574時，R1＝2P，R0＝R2＝P，則剪力極值Qmax=P當(dāng)b>2574時，剪力極值Qmax>P綜上所述，當(dāng)b=l2+l1時，R1＝1.12P，R0＝R2＝1.44P，則剪力極值Qmax=0.56P，可取得取小值。由彎距圖中可以看出斜梁中分布了5個峰值，分別為：?M0?M2??Pa32??1l23l2?M1?P(l1?l2?b?2?)?2bb??M3?M4?R0(b?l2)?Pl11500M0M1M31000500010030050070090011001300150-500-1000-1500-

6、2000由彎距曲線圖可以看出，當(dāng)b=1086時，即M0＝M3時，彎距Mmax=224P，可取得最小值。三、設(shè)計計算書1.載荷條件根據(jù)系統(tǒng)安裝條件及要求，載荷條件的計算以單方陣為基本單位。（1）恒載G：恒載包含太陽能板的重量和支架的自重。其中太陽能板總重量：2G1＝40P×20kg/P×9.8N/s=7840N支架自重根據(jù)計算不同的梁時分別施加。（2）風(fēng)載W：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）中對風(fēng)荷載的規(guī)定如下（按承重結(jié)構(gòu)設(shè)計）：w????wkzsz02式中：w——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；k?——高度z處的風(fēng)振系數(shù)；z?——風(fēng)荷載體型系數(shù)；s?——風(fēng)壓高度變化系

7、數(shù)；zw——基本風(fēng)壓。0根據(jù)工程安裝地理位置，查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表8.2.1查得風(fēng)壓高度變化系數(shù)?z取值為1.0，如下：表8.2.1風(fēng)壓高度變化系數(shù)地面粗糙度類別離地面或海平面高度(m)ABCD51.091.000.650.51101.281.000.650.51151.421.130.650.51201.521.230.740.51301.671.390.880.51401.791.521.000.60501.891.621.100.69601.971.711.