2023柔性光伏支架结构设计规程

柔性光伏支架结构设计规程2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 III1范引文件 1语定义 1本定 2计则 2料用 3形定 5用作组合 5荷载 5荷载 6度用 7用合 7构式布置 9构式 9构置 构算 12算本定 12始应状确定 12力析 12效分析 13构计 13般定 13索计 13柱计 15横设计 15间撑计 15向接设计 15础锚系设计 16点计构造 17般定 17与连节点 17与承件接点 18梁立连节点 19立柱节点 19附录A规范附）索任分荷下解析计算 20编 制 说 明 22PAGEPAGE15柔性光伏支架结构设计规程范围本标准规定了柔性光伏支架结构的设计原则和技术要求，以及结构设计对施工与维护的基本要求。本标准适用于柔性光伏支架结构的设计。GB55001 GB55002 GB55003 GB55006 GB55008 GB50068 GB50797 GB51101 GB50007 GB50009 GB50017 GB50018 GB50010 JGJ257 JGJ94 JG/T490 NB/T10115下列术语和定义适用于本文件。3.1柔性光伏支架结构flexiblesupportstructureforphotovoltaicmodules光伏系统中支承各种光伏组件的柔性结构，包括预应力承重钢索和下部支承结构。3.2拉索tensioncable由预应力钢索和锚具组成的受拉构件。3.3零状态zerostate索结构在不考虑自重和荷载作用时的几何形态。3.4初始预应力状态initialprestressedstate索结构在仅考虑结构（未安装光伏组件）自重作用，并施加预应力完毕后的状态。3.5一般使用状态servicestate柔性光伏支架结构在永久荷载（包括光伏组件自重和支架结构自重）作用下的状态。3.6设计荷载状态designloadstate柔性光伏支架结构在设计荷载作用下的状态。3.7横向连接系horizontalconnectionsystem在柔性光伏支架拉索垂直方向上设置的桁架或刚性杆等横向加劲构件组成的结构体系。a）b）c）d）e）制作、运输、安装和防腐等要求。相应的要求。支架结构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明确，减少应力集中。25位于稀少人流厂区的柔性光伏支架结构安全等级应为二级，结构重要性系数不应小于1.00.9。67GB/T33026GB/T5224YB/T152YB/T50041570MPa、1670MPa1720MPa1770MPa、1860MPa1960MPaGB/T25821的规定。GB/T20118YB/T52951570MPa、1720MPa1770MPa1860MPa1960MPaGB/T9944GB/T20934345MPa、460MPa、550MPa650MPa1表1 索材弹模量索体材料弹性模量（MPa）钢丝绳单股钢丝绳1.4×105多股钢丝绳1.1×105钢绞线镀锌钢绞线(1.85~1.95)×105高强度低松弛预应力钢绞线(1.85~1.95)×105预应力混凝土用钢绞线(1.85~1.95)×105钢拉杆2.06×105CJ/T504定。GB/T700Q235和《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q355钢材；Q235Q355Q390Q420Q460GB/T700GB/T1591GB/T20934GB50205GB50755400MPa凝土强度等级不应低于C25。C40，且不应低于C30。c）C30。HRB400HRB500HRBF400HRBF500RRB400HPB300HRB400HRBF400、HPB300、HRB500HRBF500钢筋。CGB/T5780GB/T5782的GB/T3098.1T/CSEEXXXX-YYYYGB/T1228GB/T1230GB/T1231GB/T3632GB/T3098.6、《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15的规定。GB/T700Q235GB/T1591规定的Q355钢。GB/T5117GB/T5118GB/T14957焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝》GB/T8110及《非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝》GB/T10045、《热强钢药芯焊丝》GB/T17493的有关规定；GB/T5293GB/T12470（20~25℃）L/150L/50LLH/150Hl/250，l2倍。风荷载GB50009,0.30kN/m2wkzszw0(1)式中：w—kN2z—风振系数，可按7.4.3条的规定取值；s—5.1.4

T/CSEEXXXX-YYYYz—风压高度变化系数，可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009取值，对于地面光伏支架可取光伏板顶端高度；w—kN2。GB55001GB500092表2 风载体型数表类型体型及体型系数s1 s2体型系数0°5°10°15°20°25°s10.30.50.91.11.21.3整体体型系数s3s20.10.10.30.50.60.6s4s3-0.7-1.0-1.0-1.1-1.2-1.3s4-0.1-0.3-0.4-0.5-0.6-0.6注：12300.1AwAwh为光伏组件顶部高度处的风压；00.10Awh。雪荷载GB50009-2012E规定的方法进行计算，且应按对应支架结构设计工作年限的重现期确定基本雪压。skrs0(2)式中：kN2r—光伏组件顶面积雪分布系数，倾角≤25°时取为1.0；s0—基本雪压（kN/m2）。T/CSEEXXXX-YYYYGB50009-2012E规定的方法确定。计算结构或构件的温度作用效应时，应采用材料的线膨胀系数αT。钢材的线膨胀系数取-5/℃-5/℃ΔTk=Ts,maxT0,min(3)式中：ΔTk（Ts,a（T0,iΔTk=Ts,minT0,max(4)式中：Ts,（T0,aTmaxTmin可根据当T0,maxT0,min0SdRd(5)式中：γ0—结构重要性系数；Sd—作用组合的效应设计值；Rd—GBSdC(6)T/CSEEXXXX-YYYY式中：Sd—作用标准组合的效应设计值，如变形、裂缝等；C—设计对变形、裂缝等规定的相应限值，应按各有关结构设计规范确定。SdGSGkwLwwSWksLssSSkTLTTSTk(7)式中：Sd—作用基本组合的效应设计值；γG—永久作用的分项系数，当作用效应对结构不利时取1.3，当作用效应对结构有利时，不应大于1.0；SGk—永久作用标准值的效应；SWk—风荷载标准值的效应；SSk—雪荷载标准值的效应；STk—温度作用标准值的效应；γLw、γLs、γLT—风荷载、雪荷载、温度作用的结构设计工作年限的荷载调整系数；γw、γs、γT—风荷载、雪荷载、温度作用的分项系数，均取1.5；ψw、ψs、ψT—风荷载、雪荷载、温度作用的组合值系数。SdGSGEEhSEhkwwSwk(8)式中：Sd—地震组合效应设计值；γG—0.9；SGE—重力荷载代表值的效应，应按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB50191的有关规定确定，可适当进行折减；γEh—水平地震作用分项系数，取1.4；SEhk—GB50191γw—风荷载作用分项系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定采用；ψw—风荷载的组合值系数。结构或构件按正常使用极限状态设计时，荷载效应应采用标准组合，可按本标准式(7)计算，1.0。1kN；1.31.5；1.0。33表3 不作组工下的变用组值数作用组合工况ψwψsψTψEh永久作用+风吸荷载1.0———永久作用+风压荷载+雪荷载1.00.7——永久作用+雪荷载+风压荷载0.61.0——永久作用+温度作用+雪荷载+风压荷载0.60.71.0—永久作用+水平地震作用+风压荷载0.2——1.0图1）123横向45纵向图1 柔光支架结平面置1-承重索；2-斜拉杆；3-光伏组件；4-钢横梁；5-横向连接系式见图23。2312(a)2312(a)(b)3 213 2(c)(d)图2 单索系结形式1-承重索；2-横向连接系；3-稳定索 112(a)13 2(b)123(c)13 2(d)13 2(e)图3 索（桁）结形式稳定索25m。10m。1/15~1/20。TMD150m1~2150m（图4），水平荷载应按各支撑的刚度进行分配。图4 横柱支布示例光伏支架结构端部可采用由立柱、锚索或拉杆组成的水平承载结构，见图5。地质条件良好A图5(c)）1α1α1α(a)(b)(c)图5 水承结布1-承重索示例柔性光伏支架结构中的索系，计算时应假定为理想柔性体，不得因个别索的松弛而导致结构失效。B2a）1.3~1.6；b）1.6~2.1；c）25m50ma）。b）GB50018b235/fy度t之不大于形截梁柱件板计算度hw其度tw235/fy2504表4 构的细限值构件类别长细比限值受压构件主要构件180其他构件及支撑220受拉构件桁架杆件、柱间支撑350FR(9)式中：F—（kN）；Ftk—（kN）；γR—2.0。0NdF(10)式中：Nd—拉索承受的最大轴向拉力设计值（kN）；γ0—支架结构的重要性系数。各阶段张拉后，应检查张拉力、拱度及挠度；张拉力允许偏差不宜大于设计值10%5%。σΠaEΠ l(11)式中：a—张拉端锚固压实内缩位移值，可按表5取值；E—索材料的弹性模量；l—拉索长度。表5 张端固实缩位值锚具类型a（mm）端部螺母连接锚具螺母间隙1夹片式锚具端部夹片有顶压5端部夹片无顶压6～8GB55006GB50017GB50018GB55008GB50010μ1.02.0。上部与拉索采用固定连接时，可按下式计算柱顶水平位移Δ，且由柱顶水平位移Δ反推柱底端的弯8f28f2 。3l n20(12)较小值计算柱底端的弯矩，摩式中：Δ-中部立柱柱顶水平位移;fm-支架结构自重和风吸工况组合作用下的挠度，单层索系取跨中挠度，双层索系取横向连接系之间的上索挠度；n-柔性光伏支架跨数；l0-柔性光伏支架跨度。GB50017GB500176）。(a)(b) (c)蘑菇形锚(d)(e)抗拔桩(f)阻力墙图6 拉锚系统GB55003GB50007GB51101JGJ94GB50007JGJ94DL/T5219GB51101架结构设计规程》NB/T10115的有关规定进行抗滑移和抗倾覆稳定验算。JGJ94DL/T5219响。1.5mGB50086GB50007JGJ94DL/T521950010GB50046柔性光伏支架基础质量检验应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202GB51101JGJ10616数的2%，且不应少于10根。锚杆基础应进行抗拔承载力检验，检验数量不应少于总锚杆根数的0.5‰6GB500171.25~1.5铸锚锚具，钢绞线索体可采用夹片锚具，也可采用挤压锚具或压接锚具，夹片锚具一般应有防松装置。拉索索头宜设计为可调节索长的形式，便于对索力进行微调。对于索系构成较复杂的支架结7）8）宜分别采用U图7 双拉的接1-拉索；2-U形夹具；3-厚铅皮；4-双螺母图8 拉与定的接锚具图9(a)）451122131311(a)(b)图9 拉与横的接节点1-拉索；2-钢横梁；3-拉索锚具；4-端部斜拉杆；5-索夹具（图9(b)）GB/T21839GB50017的规定进行在弯矩和剪力作用下的强度验算。GB50017附 录 A（规范性附录）单索在任意分布荷载下的解析法计算q0A.1：z(x)M(x)a0x0 H l0(A.1-1)式中：z0(x)—单索挠度：x—水平坐标；H0—初始几何状态单索预拉力水平分量；M(x)—跨度等于索跨度的简支梁相应在初始荷载q0(x)下弯矩函数；a0—两端支座高差；l—跨度。q0(x)H0 a x0Z0(x) H0lzq0(x)xlz图A.1初始几何形态下单索在分布荷载下的计算简图q0q图A2：qL(x)HL a xLZL(x) HLlzqL(x)xlz图A.2初始几何形态下单索在分布荷载下的计算简图3EA l 2 EA(a2a2) u) 2EAl 2HL+ 2(x)dx-H