光伏支架设计方案受力计算书参考

1、系统参数设定太阳能板规格：1640 x990 x40太阳能板阵列及数量：20 x2=40PCS太阳能板重量：20锂/PCS安装角度：35。基本风载：0.75肪/加？基本雪载：0.8如/安装条件：地面粗糙度为B类&计算标准：建筑结构荷载规范GB50009-2012)9.设计产品年限：25年二.方阵立面结构分析及优化光伏组件支点即横梁分布的结构分析及优化光伏组件由两根横梁支撑，横梁间距影响光伏组件的受力状态，如图所示。作用在两根横梁上支反力分别为：&=巩丄）b+c兔=p（&）b+c由上式可以看出，当时，支反力&、&的极值最小，为0.5R因此两根横梁应对称分布。下图为光伏组件的受力简图，剪力图与弯距

2、图。由剪力图可以得出:组件长度的一半。由弯距图可以看出:当时，剪力0取最小极值，为*。即横梁间距等于光伏当时，弯距M极值为0,-0.0625护;当丄(7(-/)=丄*2时，即a=忑_、1时，弯距M极值为0.0215护，-0.0215?,因此当2422/2_1Q=七一Z时，弯距M取最小极值为0.0215在本案例中，光伏组件长度1=1640mm,所以a=Q.207Z=340mm斜梁支点布的结构分析及优化斜梁由前立柱、后立柱和斜支撑三个支点支撑，其受力简图如下。IsXQ?00rp7Roa,ll山Illg111MoAX求解得:代入三弯距方程:b+L-a仆r-bJU-Q3Mq=-Pa=-FciMn-Jn

3、+（I*+心）+M山曲=-严w-H式中仁为跨距?In=l“+l=b解得:由剪力图中可以看出斜梁中分布了6个峰值，分别为:当（Xb12时Qq=-Q5=-Ps=-a=-2P剪力极值QP当b=l2时尺i=-2.74P,Rq=R2=331P、则剪力极值0kl.37P当l2bZ2+Z1时a=-c5=-p兔-P剪力极值Qn=P2=-Q、=“-2P当b=768时，Al=O,Rq=R2=2P、则剪力极值QP当b=g+li时，&=1.12,o=A2=1.44P,则剪力极值鮎=0.56尸当仏十仃X2574时0）=-e5=Q=-Qa=&_P剪力极值QdPQ2=-Q5=Rq-2P当b=1490时，/?i=Ao=2=1

4、33P,则剪力极值茲=133卩当b=2574时，&=2P,Rq=R2=P、则剪力极值QzP当Q2574时，剪力极值QP综上所述，当6=仏十Zi时，补1.12卩,R=R2=1.44P,则剪力极值茲=0.56卩,可取得取小值。由弯距图中可以看出斜梁中分布了5个峰值，分别为：Mo=M2=-Pci1/33l2M严厅P（古+寸）ZVDm严m厂凡e-匚）-巩由弯距曲线图可以看出，当b=1086时，即Mo二Ms时，弯距M嗣=224P,可取得最小值。三、设计计算书1.载荷条件根据系统安装条件及要求，载荷条件的计算以单方阵为基本单位。(1)恒载G:恒载包含太阳能板的重量和支架的自重。其中太阳能板总重量：G1=4

5、0Px20弦/Px9.8必2=7840N支架自重根据计算不同的梁时分别施加。(2)风载附：根据建筑结构荷载规范(GB50009-2012)中对风荷载的规定如下(按承重结构设计)：叭=0：仏“川0式中：叫风荷载标准值(kNIm1);A高度z处的风振系数；比风荷载体型系数；比风压高度变化系数；基本风压。根据工程安装地理位置，查建筑结构荷载规范表&2.1查得风压高度变化系数仏取值为1.0,如下：表8.2.1风压高度变化系数离地面或海平面高度(加丿地面粗糙度类别ABCD51.091.000.650.51101.281.000.650.51151.421.130.650.51201.521.230.74

6、0.51301.671.390.880.51401.791.521.000.60501.891.621.100.69601.971.711.200.77702.051.791.280.84802.121.871.360.91902.181.931.430.981002.232.001.501.04注：节选自建筑结构荷载规范(GB50009-20第31页按照建筑结构荷载规范表&3.1中第29项中单坡及双坡顶盖35。时，风荷载体型系数仏取平均值1.3:表8.3.1风荷载体型系数项次类别体型及体型系数佻备注单坡及双坡顶盖4T“aMIO30*-1.3-1.4-0.5-0.6+1.3+1.+0.5+G6

7、-a+L04-0.730*-1.6-d4I中间值按线性插值法计算(b丿项体型系数按第27项采用(b).(c)应考虑第27项注2和注3注：节选自建筑结构荷载规范(GB50009-2012)第44页按照建筑结构荷载规范中风振系数乞取1。基本风压：w尸0.15kN/m2至此所有参数计算完成，则Wjt=卩*=1x13x1.0 x0.75=0.975kN/m2(3)雪载S根据建筑结构荷载规范(GB50009-2012)中规定的雪压公式:必=仏凤系数取0.5基本雪压：S尸08kN/m2Sk=jLtrSQ=0.5x0.8=OAkN/m2.选用梁截面形状及参数（1）横梁及斜支撑：62x41.3x2X=Cent

8、roid/.3I1111111111I1111111111111111b.Q=ShoarCantar038222.01444-.009334-.033112-.OZ06S0.02065-.010325D1032SSECTIONID2DATASUMMARTSectionNameArea=382E-03iyy=L91E-06lyz=Izz=L07E-06UarpmgConstant-903E-L0TorsionConstant=558E-09CenccoidY=4S1E-L7CentroidZ=029Z38ShucrCenterY=-3S7E-06ShearCenterZ033112Sheat:C

9、crrVY=.0948375near*coreyz-811E-08ShearCorr2Z=572086项目数值单位项目数值单位材质0235万-屈服极限6235Mpa面积3.82cm2弹性横量E210Gpa对y轴惯性矩厶19.1214cm对y轴惯性半径.22.37296892mm对二轴惯性矩厶10.7334cm对二轴惯性半径鸟16.7621176mm极惯性积；p29.8544cm极惯性半径s27.95564924mm上端离质心距离32.712mm左端离质心距离20.65mm下端离质心距离29.288mm右端离质心距离20.65mm抗弯截面系数函.（上）5.845255564cm3抗弯截面系数吆左

10、）5.197578692cm3抗弯截面系数冷（下）6.528612401cm3抗弯截面系数足（右）5.197578692cm3(2)斜梁：f/62x41.3x25项目数值单位项目数值单位材质0235-屈服极限6235Mpa面积X4.705cm2弹性横量E210Gpa对y轴惯性矩厶23.0594cm对y轴惯性半径22.13810387mm对二轴惯性矩厶12.9354cm对二轴惯性半径事16.58072066mm极惯性积535.9944cm极惯性半径s27.65892154mm上端离质心距离32.862mm左端离质心距离20.65mm下端离质心距离29.138mm右端离质心距离20.65mm抗弯截

11、面系数冷（上）7.016919238cm3抗弯截面系数足（左）6.263922518cm3抗弯截面系数函（下）7.913720914cm3抗弯截面系数胚（右）6.263922518cm8SECTIONID3DATASUMMARYSectionName=25Area=470E-03】yy=Z31E-O6Iyz=0Izz=129E-06WarpingConstant=102E-09TonsionConstcxnt=108E-08CentroidY=-.466E-17CentxoidZ=029138ShearCentwi:Y=-.12QE-05ShearCenter2=-.032193Shceu:C

12、orrYY二095487ShearCorrY2=-.718E-06ShearCorrZ2=577226（3）后立柱：方管60 x40 x2.5项目数值单位项目数值单位材质0235万-屈服极限6235Mpa面积加4.75cm2弹性横量E210Gpa对y轴惯性矩厶23.4744cm对y轴惯性半径22.23037277mm对二轴惯性矩厶12.3494cm对二轴惯性半径16.12386267mm极惯性积535.8234cm极惯性半径ip27.46212703mm上端离质心距离30mm左端离质心距离20mm下端离质心距离30mm右端离质心距离20mm抗弯截面系数冷（上）7.824666667cm3抗弯截

13、面系数矶（左）6.1745cm3抗弯截面系数（下）7.824666667cm3抗弯截面系数胚（右）6.1745cm31、11111111I;201.02.03SECTIONPREVIEWDATASUMMARYArea=475E-03iyy=235E-O6Iyz=0Izz=123E-O6WarpingConstant=Z45E-11TorsionConstant=254E-06CentroidY=02CentroidZ=03ShearCenterY=02ShearCenterZ=03ShearCorrYY=30896ShearCoreYZ=280E-13ShearCorrZZ=557519方阵结

14、构力学分析根据对方阵立面结构的力学分析及优化，可得出方阵立面结构及尺寸为下图所示:单组方阵恒载：G=7840N单组方阵风载：俗必x/=0975x1.64x0.99x40=63.3204=633202771=0/4/20.4=96?（竖直向下）0=%74/204=776必?（垂直于光伏组件）NODEFX(N)FY(N)FZ(N)MX(Nm)MY(Nm)MZ(Nm)11681.1932.34-299.87-93.698-17.381430.84-1513.63881.2-13.776-13.954-5.5859234.4111804.35-1269252.25-13.366-10.1930.4018716796.63-1267.454.505-9.04024.85366.80E-0228796.54-126