光伏支架计算书.docx
-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2.1 Q235 结构钢2.2.1 HM-41 槽钢截面图2.2.2 HM-41 槽钢物理特性壁厚tmm2截面积Amm2288.6重量kg/m2.51屈服强度f N/mm2yk245抗拉/压/弯强度N/mm2215弹性模量N/mm2200000剪切模量N/mm280000Y 轴 距槽口e mm22.611Y 轴 距 槽背e mm2惯性矩I cm4y-18.696.66.-截面模量Wy1cm32.95容许弯矩M Nmy3.562.3.1 HM-52 槽钢截面2.3.2 HM-52 物理特性壁厚截面积tmmAmm225405.2重量kg/m3.53屈服强度f N/mm2yk245抗拉/压/弯强度N/mm2215弹性模量N/mm2200000剪切模量N/mm280000Y 轴 距槽口e mm26.001Y 轴 距 槽背e mm2惯性矩I cm4y-26.0013.97截面模量Wy1cm35.37容许弯矩M Nmy5.373. 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，计算简图见图基本风压值：w =0.55KN/m20基本雪压值：S =0.3KN/m20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S= gk=19.8×10×cos15°/（1.640×0.99）=0.118KN/ m2GK4.2 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×w0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；w 基本风压（KN/m2）；0风振系数z=1 体型系数 =15°s1=-1.325 s2=-0.525 s3=1.325 s4=0.535离地高度小于 30m 的 C 类地区，z 取 值 1kkkkW (s1 )=1×-1.325×1×0.55=-0.72875KN/m2 W (s2 ) =1×0.525×1×0.55=-0.28875KN/m2 W (s3 ) =1×1.325×1×0.55=0.72875KN/m2 W (s4) =1×0.525×1×0.55=0.28875KN/m2.-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=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/m2.-5. 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.-.- ·- ·-.,-一r、.'I幽之3.,.'i' -·一-f , 飞_- - - 一 着 ，一 严- ··“产乓卜- t, 1>- 一·b新建模型二尸雯 三三一一三<-一：； 石之 二一尸一夕之子-·1 :-夕谓l ·-_ _- - - - ./-_. /作丁 f _.,- ， ; ，: l.圈施加荷载运行分析后处理数据25.2 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 mm -5.2.2 导轨受力分析图.工况 I DEAD二端长度调移（位 置）二巳Jt55显示选项r滚动数恒项1从a|0 V2 andM3）二 l | 趴ng|e I/a|ued40.000000m (0. 00000 m)二6,Jt 110.000000 m(9. 26000 Iii)显.示.品.,大等 价芘 载 自由刚 体 图寀 中力在 K,NCon centrated Moments in KN-m)Di念t Load (2-di )0.71KNJm己t 2.11000 mPositive in -2 direction合成剪力名咸芒矩Shea, V20.861KNat 2.53000 mMoment MJ-0.31 31 KN-mat 2.53000 m痉度Deflection (2-di )0.008772 mat 7. 9000 ml一广 绝对r枉对干粱琵小谊仁 相对干粱端部童暨为初始单位J完成Po:sitive in -2 di ection单位 1KN, m, C45.2.3 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。5.3 主梁受力分析5.3.1 主梁截面 41*52*2mm*3200 mml,3 土O百二5.3.2 主梁受力分析图工况1 DEADJ项1Ma|0氓 2 andM3 二| sI ng|eva|ued 4端长虔偏移（位詈二旦l J t; 250.000000m(0.00000 mlJ t. 24 0.000000m (3.20000 mI I显示选项r滚动数值.一G ，显、 一示最大！等价面载·目由匝体图 案中力在K,NConcentrated Momentg in KN-m)Di芯t Load (2-dir 2.739E-02 KN/m al 3.20000 mPositive in -2 directio n合成剪力合成穹矩挠度广 绝对r相对于粱虽小国6相对千粱端部盂置为初始单位！完成IShear V22.441 KNa 0.61181mMomenl MJ-0.7611 KN -m at 0.61181mDeflec:tion (2-dir)-0.004518m at 0.51181 mPos:itiv已 in-2 directio n单位 IKN, m, C二5.3.3 受力分析数据弯矩最大值：Mmax=1.74KN·m 应力计算。max=Mmax/W=0.761×103/5.37×10-6=141MPa。=215 MPa满足应力强度条件。5.4 立柱受力分析5.4.1 立柱截面 41*42*2*675mm 啪 41戏5.4.2 立柱受力分析图节点对象26节点单无26Fo-:e13.64720_00035.536M omienlO.000-O_1340.000压应力Ci =F2/A=5.536×103/(288.6×10-6)=19.18 MPa215MPabeam满足应力强度条件。
