光伏支架受力计算书

受力计算书 、、 设计依据 1.1 规范 1. 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 2. 钢结构设计规范 GB50017-2003 3. 铝合金结构设计规范 GB50429-2007 4. 冷弯薄壁型钢结构技术规范 5. 建筑抗震设计规范 1.2 材料力学性能 1.2.1 钢材 碳素结构钢 Q235-B 重力密度 ρ78.5 kN/m3 弹性模量 E2.06105N/mm2 线膨胀系数 α1.210-5 泊松比 ν0.3 抗拉/压/弯强度 fs215 N/mm2 抗剪强度 fsv125 N/mm2 端面承压强度 fsce325 N/mm2 设计过程 1、荷载组合中风荷载确定过程。 1 Wkβz*Ms*Mz*W 0 Wk-风荷载标准值（kN/m2） ，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，W 0-基本风压 kN/m2。 注基本风压应按本规范附录 D.4 中附表 D.4 给出的 50 年一遇的风压采用， 但不得小于 0.3kN/m2。风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取 0.6、0.4 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 D.4 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＝1.325 根据 GB50009-2001 表 7.3.1 负风压荷载体型系数 μs＝-1.325 根据 GB50009-2001 表 7.3.1 风压高度变化系数 地面粗糙度类别 B Mz1 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 WoρVo 2/2 Wo-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 （t/m 3）10378.6.012ept t-空气温度（ oC） ，P-气压（Pa） ，e-水气压Pa。 根据所在地的海拔高度 zm按下述公式近似估算空气密度 0.00125e-0.0001z（t/m3 ） z风速仪实际高度 m. 2、荷载组合 3.梁的弯曲强度计算 计算组合截面形心坐标公式 根据截面形心，求出惯性矩 平行移轴公式 根据公式 бmaxMmaxYmax/Iz 校核正应力强度 Mmax 表示最大压力，Ymax 表示形心最大距离，Iz 表示惯性矩 挠度计算 均布荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式 Ymax 5ql4/384EI. 式中 Ymax 为梁跨中的最大挠度 mm. q 为均布线荷载标准值kn/m. E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E 2100000 N/mm2. I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得mm4. 跨间等间距布置三个相等的集中荷载下的最大挠度,其计算公式 Ymax 6.33pl3/384EI. 式中 Ymax 为梁跨中的最大挠度 mm. p 为各个集中荷载标准值之和kn. E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E 2100000 N/mm2. I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得mm4. 风荷载 基本风压 WPro*v/21.22524/2352.8N/m 其中WP为风压、ro为空气密度kg/m、v为风速m/s 风荷载取值为0.353KN/m 2 高度 z 处的风振系数 结构高宽比小于 1.5,所以本工程高度处的风振系数 βz 1.0 根据 GB50009-2001，表 7.2.1） μz 1 结构体形类别 斜坡面，组件与地面的角度 θ＝15 度 正风压荷载体型系数 μs＝1.325 根据 GB50009-2001 表 7.3.1 负风压荷载体型系数 μs＝-1.325 根据 GB50009-2001 表 7.3.1 作用在组件上的顺风风荷载 Wk1 βzμzμs1Wo 111.3250.3530.47KN/m2 S1.954x0.982x4280.6m2 标准风荷载 F0.47x1000x80.637882N 垂直于组件的风荷载 F137.882cos759.8KN 组件单重23kg 组件总重2342966kg 组件自重G996 9.89.47KN 垂直于斜梁、横梁的自重G19.47cos159.15KN 支架的计算应考虑组合效应载荷1.2G11.4F1 G 是恒载，如重力；F 是可 变载荷，如风载等 F 总1.2 9.151.49.824.7KN 斜梁强度校核 正应力强度计算 бmaxMmaxYmax/Iz47200021.9/11150092.7Mpa＜215Mpa；组件斜梁强 度满足要求 横梁强度校核 正应力强度计算 бmaxMmaxYmax/Iz63660018.4/115900101Mpa＜215Mpa；组件梁强度满 足要求 挠度计算 均布荷载作用下的挠度Ymax5ql4/384EI 50.11929504/（384206000132700）4.3mm； 集中荷载作用下的挠度Ymax6.33Pl3/384EI 6.330.3391032950103/3842060001327005.2mm Ymax4.35.29.5mm 挠度允许值2950/25011.8mm，挠度小于允许值，组件梁刚度满足要求 前立柱强度校核 Ix2.2cm μ0.7 λμl/i0.786.8/2.227.6 查表 ψ0.924 ψ「σ」0.924215199Mpa σP/A1490/5642.65Mpa＜ψ「σ」 满足要求 后立柱强度校核 Ix2.2cm μ0.7 λμl/i0.7154.4/2.249 查表 ψ0.833 ψ「σ」0.833215180Mpa σP/A1490/5642.65Mpa＜ψ「σ」满足要求