2024光伏支架技术规范

第一部分规范引用及术语定 1范 2规范性引用文 术语和定 基本雪 基本风 永久荷 可变荷 荷载组 荷载代表 标准 4符 第二部分设计规 1基本原 一般要 设计变形要 受弯构件的挠度要 受压和受拉构件的长细比要 1.2.3柱顶的水平位移容许值要 风荷 基本风压的取值原则与查 风荷载标准值的计 雪荷 基本雪压的取值原则与查 雪荷载标准值的计 检修荷 3作用组 承载能力极限状 正常使用极限状 荷载效应的基本组合系数取 各部件安全性分析的指导原 安全系数的核 寿命测试的核 6支架结构计算 7设计要点及注意事 设计选型要 工程制图要 BOM整理要 7.4测试、试制需注意事 7.5其他注意事 8支架防腐要 钢材的防腐要 铝材的防腐要 第三部分附 全国各城市的雪压、风压和基本气温取自GB500092012《建筑结构荷载规范》附 全国基本雪压、风压和基本气温分布图取自GB500092012《建筑结构荷载规范》 全国基本雪压分布 E.6.2雪荷载准永久值系数分区 全国基本风压分布 E.6.4全国基本气温(最高气温)分布 E.6.5全国基本气温(最低气温)分布 第第PAGE10第一部分规范引用及术语定义第一部分规范引用及术语定义1本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和100kWp及以上的独立光伏发本规范规定了光伏支架的选型、设计、校验、标准化的相关要求，及相关经验总结(BIPV除外)本规范适用于同景新能源科技江山有限公司。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修订版均不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。《标准型弹簧垫圈》(GB93-《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB709-2019)《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-《建筑结构荷载规范》(GB50009-《建筑抗震设计规范》(GB50011-《钢结构设计标准》《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-《铝合金结构设计规范》《光伏发电站设计规范》(GB50797-《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-《建筑防腐蚀工程施工规范》(GB50212-《太阳能发电站支架基础技术规范》(GB51101-《钢结构焊接规范》(GB50661-《内六角圆柱头螺钉》(GB/T70.1-《大垫圈A级》(GB/T96.1-《平垫圈A级》GB/T97.1-《包装储运图示标志》(GB/T191-《碳素结构钢》(GB/T700-《通用冷弯开口型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T6723-2008)《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T6728-《冷弯型钢通用技术要求》(GB/T6725-《六角头螺栓全螺纹》(GB/T5783-《不锈钢丝绳》(GB/T9944-《钢丝绳夹》(GB/T5976-《钢丝绳用普通套环》(GB/T5974.1-《钢丝绳用重型套环》(GB/T5974.2-《光伏电站太阳跟踪系统技术要求》(GB/T29320-《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》(GB/T13912-2002)拔异型钢管》(GB/T3094-《结构用无缝钢管》GB/T8162-《1型六角螺母》(GB/T6170-《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-《铝合金建筑型材》(GB/T5237-《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》(GB/T13912-2002)《光伏支架结构设计规程》《索具螺旋扣》CB-T3818-《钢结构制作工艺规程》(DG/TJ08-216-《焊接异型钢管》YB/T4674-《钢铁制件粉末渗锌》JB/T5067-3术语和定义本文提到的相关国家规范界定的以及下列术语和定义适用于本规范。基本雪压雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50基本风压风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，在考虑相应的空气密度，按贝努利公式确定的风压。永久荷载在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载，具体包括结构自重、土压力、预应力等。可变荷载在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不急的荷载，具体包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。荷载组合按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。荷载代表值设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。标准值荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值例如均值、众值、中值或某个分位值)4符号下列符号适用于本标准。a——荷载效应组合的设计值Sb——永久荷载分项系数Gc——温度作用标准值效应StKd——风荷载效应标准值SwKe——雪荷载效应标准值SsKf——温度作用和雪荷载的组合值系数t、sg——风荷载、温度作用和雪荷载的分项系数w、t、sh——永久荷载效应标准值SGK第二部分设计规定第二部分设计规定1基本原则一般要求光伏支架结构设计除应满足承载力极限状态和正常使用极限状态外，还应满足耐久性和防腐等要求。光伏电站的光伏支架设计使用年限应为25年；安全等级应为三级。光伏支架结构地基基础设计使用年限应为50年，设计等级应为丙级。光伏电站的光伏支架结构抗震设防类别应为丁类。光伏支架应结合工程实际选用材料、设计结构方案和构造措施，保证支架结构在运输、安装和使用过程中满足强度、稳定性和刚度要求，并符合抗震、抗风和防腐116当光伏支架采用钢材时，型钢选用应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018117当光伏支架采用铝合金材料时，材质的选用应符合现行国家标准《铝合金结构设计规范》GB50429设计变形要求121受弯构件的挠度要求为了不影响结构或构件的正常使用和观感，设计时应对光伏支架结构或构件挠度或侧移的变形规定相关的限值。其中受弯构件挠度要求如下表所示：国家标准受弯构件的挠度容许值要求设计指导意见50797-NBT10115-2018应参照注1注2：柔性支架设计中，钢绞线作为组件安装的固定支架，计算时需考虑自重，以及风压、雪压不同荷载组合下的工况，并进行受力分析。区别于传统支架的刚性变形要求的严格限制(见上表323受弯构件挠度容许值)形条件下不影响钢绞线的力学性能下，可根据实际情况采用挠度容许值L30~L/15GB50797-2012《光伏发电站设计规范》对钢支架的受压和受拉构件的长细比要求1.5mm23柱顶的水平位移容许值要求风荷载取标准值或在地震作用下，钢支架的柱顶位移应满足相关规范要求，具体如下表所示：国家标准钢支架的柱顶位移要求设计指导意见GB50797-风荷载取标准值或在地震作用下，钢支架的柱顶位移不应大于柱高的1/60。1、钢支架的柱顶位移要求一标准均可；支架和混凝土支架的的柱顶在风荷载标准值作用下，光伏支架结构柱顶的水平位移容许值应满足下列规定，且应满足工艺组件安全运行位移要求：①单层钢支架结构的柱顶位移不应大于柱高的②单层铝合金支架结构的柱顶位移不应大于柱高③单层混凝土支架结构的柱顶位移不应大于柱高注：柔性支架的柱顶位移要求参考钢支架的柱顶位移相关要求。2根据GB50009-2012①②风荷载.11基本风压的取值原则与查询光伏支架基本风压的确定应符合现行国家标准GB50009-2012的有关规定，且不应小于03kPa。不同规范对基本风压重现值的选用原则及查询方式如下表所示：GB50009-1、基本风压应采用按本规范规定的方法确定的00.3N/2.对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压的取值应适当提高，并应符合有关结构设计规范的规定。2、全国各城市的基本风压值应按本规范附设地点的基本风压值在本规范表中没有给出时，基本风压值应按本规范附录E规定的方法，根据基本风压的定义和当地年最大风速资料，通过统计分析确定，分析时应考虑样本数量的影响。当地没有风速资料时，可根据附近地区规定的基本风压或长期资料，通过气象和地形条件的对比分析确定；也可比照本规范附录E中附图E.6.3全应参照此标准GB50797-、风荷载、雪荷载和温度荷载应按现行国家标应参照基本风压重现值应按下列原则确定：1、地面光伏支架设计时，应按25年重现期确定基本风压；2、地基基础设计时，应按50年重现期确定基本风压。附：风速与风压的换算方法(节选自GB50009-2012《建筑结构荷载规范》212风荷载标准值的计算垂直作用于光伏支架结构或光伏组件表面的风荷载标准值应按下式计算计算结构构件时式中：W——风荷载标准值(kN/m2)；W——基本风压(kN/m2)。根据GB50009-2012稍有欺负的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按下表确定。地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇；C类指有密集建筑群的城市市区；类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。另外，对于山区的建筑物，风压高度变化系数除可按平坦地面的粗糙度类上表外，还应考虑地形条件的修正系数，修正系数可按下式计算(取自GB50009-就目前的实际应用而言，一般在空旷平坦的地面上的光伏支架不需要考虑，风压高度变化系数可不考虑修正系数，但如遇山地项目，同一项目地高差10m以上的地块(25°及以上坡度)，因充分考虑增加修正系数，针对地势高的支架特殊加固或加强处理。不同规范对风荷载体型系数的取值要求不同，具体如下表所示：国家标准对风荷载体型系数取值要求设计指导意见房屋和构筑物的风荷载体型系数可按下列规定采用：①房屋和构筑物与下表的体型类相同时按下表规定；②房屋和构筑物与下表的体型类不同时可按有关资料材料，无资料时，宜由风洞试验确定；③对于重要且体型复杂的房屋和构筑物应由风洞试验确定。50797-地面和楼顶支架风荷载的体型系数取1.3NBT10115-2018应参照此标准执行雪荷载221基本雪压的取值原则与查询作用于光伏支架水平投影面上的雪荷载标准值应按现行国家标准GB50009荷载规范》的规定确定。不同规范对基本雪压重现值的选用原则及查询方式如下表所示：国家标准基本雪压取值要求设计指导意见GB50009-基本雪压应采用按本规范规定的方法确定的年重现期的雪压；对雪荷载敏感的结构，应采GB50797-定基本雪压。当雪荷载重现期取25应按现行国家标准GB50009附录E.1构荷载规范》中未明确给出，可根据当地最大雪压或雪深资料，按基本雪压定义，通过统计分析确定，分析时应考虑样本数量的影响当气象台站有)积雪深度和密度按下式计算雪压式中：h-积雪深度，指从积雪表面到地面的垂直深度ρ—积雪密度g98m雪密度随积雪深度、积雪时间和当地的地理气候条件等因素的变化有较大幅度的当地没有雪压和雪深资料时，也可根据附近地区规定的基本雪压或长期资料，通过气象和地形条件的对比分析确定，也可比照本规范附录2或GB500092012《建筑结构荷载规范》附录E中附图E.6.1山区的雪荷载应通过实际调查后确定。当无实测资料时，可按当地邻近空旷平坦地面的雪荷载值乘以系数1.2注：各地区的积雪的平均密度按下述取用：东北及新疆北部地区的平均密度取150kg/m3；华北及西北地区取130kg/m3,其中青海取120kg/m3；淮河、秦岭以南地区一般取150kg/m3，其中江西和浙江取200kg/m3。222雪荷载标准值的计算光伏支架水平投影面上的雪荷载标准值应按下式计算：式中：Sk——雪荷载标准值国家标准积雪分布系数取值要求设计指导意见NB国家标准积雪分布系数取值要求设计指导意见NBT10115-2018有关积雪分布系数的确定，应参照此标准各规范对应检修荷载取值要求，详见下表：国家标准检修荷载取值要求设计指导意见GB50009-检修荷载标准值不应小于1.0kN，并应在最不利位置处进行验算。GB50797-1、施工检修荷载宜取1N，也可按实际荷载取用并作用于支架最不利位置。2、进行支架构件承载力验算时，荷载组合应取永久荷载和施工检修荷载，永久荷载的分项系数取1.2，施工检修荷载的分项系数取1.4。3、进行支架构件位移验算时，荷载组合应取永久荷载和施工检修荷载，分项系数均应取1.0。不计算检修荷求，应参照此3作用组合31承载能力极限状态S——R——γ0——结构重要性系数，应按各有关建筑结构设计规范的规R——50797-R——物抗震设计规范》的规定取值。NBT10115-2018γ0——结构重要性系数，可取R——结构构件承载力的设计值，在抗震设计时，应除以承应参照32正常使用极限状态S——R——4荷载效应的基本组合系数取值式中：Sd——γG——SGK——Swk——SSK——Ψw、Ψs——1、永久荷载：当永久荷载效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合应取1.35；当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0。2、可变荷载：对标准值大于4N/2的工业房屋露面结构的活荷载，应娶1.3；其他情况，应取1.4。3、对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分享系数应满足有关的建筑结构设计规范的规定。50797-无地震作用效应组合时，位移计算采用的各荷载分项系数均应取1.0；承载力计算时，无地震作用荷载组合值系数应符合下表的规定：115-2018《建筑结构荷载规范》的有关规定采用；SGK——永久荷载标准值的效应；Ψ、Ψ——风荷载、雪荷载的组合值系数，风荷载为主导可变荷载时，风荷载组合值系数可取1.0，雪荷载组合值系数可取0.7；雪荷载为主导可变荷载时，雪荷载组合值系数可取1.0，风荷载组合值系数可取0.6。建筑结构可靠性设计统一标准》注：SAP2000计算书编制及模型分析时，若无特殊要求：强度验算采用风雪同组合，挠度验算采用风雪不同组合。5各部件安全性分析的指导原则51安全系数的核定跟踪支架各部件安全系数核定立柱、轴承座、主轴、组件下座、组件下座支撑等主轴连接抱箍注：紧固件中，U型螺栓不小于6.8级、U型管卡不小于6.8级、螺栓不小于8.8固定支架各部件安全系数核定部件类别对应部件名称立柱类前立柱、后立柱、立柱、前支撑、后支撑、斜梁檩条类连接件类檩托、檩条连接件注：紧固件中，螺栓不小于4.8固定可调支架部件类型划分对应部件名称主体类立柱、轴承座、主轴、组件下座、组件下座支撑等传动类驱动类手摇推杆、剪式千斤顶主轴连接抱箍注：紧固件中，螺栓不小于4.8漂浮固定支架部件类型划分对应部件名称锚、锚链连接件浮筒类浮筒、通道浮筒、走线浮筒、浮筒挡板及其半成品支架类主轴(单浮筒)、主轴(双浮筒)、主轴连接件、注：紧固件中，螺栓采用【US304(0Cr18Ni9)不锈钢材质】，强度等级不低于A2-7052寿命测试的核定2限位开关、角度传感器、正反转模块、风速仪56支架结构计算书7设计选型要点1、零件若含有腰型孔，则紧固件螺栓必须在有腰型孔任何一侧配套一个大平垫圈，前提是空间结构允许。22、五块板/主轴的斜轴支架的100方管主轴的厚度不宜小于3、光伏组件安装方式必须拿到对应组件的安装说明书或孔距尺寸要求进行设计。4、平单轴下座与固定扣座螺栓采用螺栓规格不宜小于M105、铝件材料选择原则：牌号基本采用6061，6063和5052三种；6061-T6折弯的(型材、板材等)；6063-T5用于铝合金压块；50526、套筒子外径对应不同公称直径的螺栓螺帽以最新国标为准)M8对应M10对应M12对应M16对应34mm7、安装规范中需注明螺栓紧固推荐的标准要求特别是重要部分需在图片上注明要求)栓M10=20~23Nm,螺栓M12=30~35Nm.(斜梁斜拉钢筋预紧力30~40Nm，螺栓M14=50~60Nm，M16=65~80Nm。(抱箍螺栓预紧力现场确定)简要验证方法参考以下截图：88、计算书中，对多联动方阵内风荷载衰减0.5~0.8范围内系数只在司内部驱动装置校核使用。9、跟踪支架设计时，轴承主要为塑料轴承轴向两端增加突出部分限位，避免主轴轴向窜动。如下图示意：10、单根通轴组件数量较多情况下，针对窄边框组件若采用卡扣式连接方式，宜将组件按一定数量断开，便于安装。以西安示范项目中H型平单轴为例(框组件，6块组件为一单元断开)，具体如下图所示：11、桁架式加固件(4个位置安装固定的)12、H型支架立柱间牵连有加固件的，必须考虑电动推杆行程限位，与组件最低点预留安全余量。13、主轴式光伏支架设计时，主轴断开位置必须保证控制位置在离立柱2米之内，应结合SAP2000分析软件尽可能靠近弯矩最小的点。14、主轴断开处应设计有贯穿孔，保证主轴之间在连接时，使用贯穿螺栓进行连接，防止主轴与主轴之间因后续转动或地形因素等原因脱落。若主轴采用正方形截面的话，在四个面都应增设贯穿孔，安装过程中可根据主轴的弯曲度进行现场调整，若运15因充分考虑桩基础偏差的客观因素，尽可能在设计上作出调整的空间，如与设计院给的节点图不一致时，线下及时与对方设计院工程师书面沟通。16、组件下座U型螺栓的螺纹大小针对组件排布形式、风压大小需要区别对待，常规一般横向单排支架不宜小于M10，若U型螺栓朝下安装，必须在内边增设厚度不小于6mm17、针对摆臂、推杆等传动的杆件设计，优先考虑闭口截面，增加抗弯性能，同时确保实验室抗弯试验，确保安全系数不小于基本风压情况下的荷载的25倍以上。18、针对桩顶反力的计算，在SAP2000中增加50时区分于支架的荷载组合，必须符合NB/T101152018《光伏支架结构设计规程》的规定。19、主轴式光伏支架中主轴方管的选型，兼顾考虑抗弯和抗扭两项，不得低于附件1和附件220、摆臂的安装位置不应在主轴的断开处。21、SAP2000计算书编制及模型分析时，若无特殊要求：强度验算采用风雪同组合，挠度验算采用风雪不同组合。22、针对可调支架，需将电气部分的接地线作为常规配置，配套计算成本，不得23、针对有坡度要求且大于10即5.8以上的可调支架，应充分考虑底座调节装置。24、支架出方案前，必须填写完整的《设计联签单》，联签单中途补充或修改需做记录，尤其注意技术规范书中的关于构件厚度要求的描述，如正偏差，最小厚度要求，镀锌厚度要求等。251个大平垫，安装说明书中规定优先装与组件边框一侧。工程制图要点1、线槽、管件型材铁件大部分均为焊接管要求标注焊缝位置和焊缝高度要求，具体参考GB50661‐20112、铝件、塑料件等重量标示(重量在100g以下的以g为单位，建议小数点后留位)3、通孔标识示例如下图所示)4、螺纹弯曲的卡箍，管卡等的材料可用10B21代替Q235-B5、构件的厚度如有正偏差要求，必须在经过计算后满足要求的公称厚度下增加公差处理。6两个参数，其余采用数量+文字描述如“7-φ14×20”认。BOM1、机械设计BOM表表头中需含项目相关的信息，如下图所示。跟踪支架BOM漂浮固定支架BOM可调/固定支架BOM2、机械设计BOM表中，各部件按照支架类、传动类进行分类。2、基础预埋件、汇流箱、逆变器相关辅件及标准件需明确是否需要我方提供。3、M8及M8以下标准件(螺栓、螺母，不含平垫和弹垫使用不锈钢标准件，其余标准件使用热浸镀锌标准件。4、机械设计BOM表中未确定的零部件需添加备注，备注中写明未确定的原因。5、技术部出具的设计BOM表不作为请购依据，因未考虑备品备件数量，生产时以生产BOM6、设计BOM表中的标准件添加序号一列，与零件序号对齐。7、设计BOM表需后缀增加版本号和日期，变更其中任何东西，版本号必须变更，并说明变更的具体内容或对变更部分设有明显的底色进行区分。测试、试制需注意事项1、由设计人员拟好测试报告并由主任工程师签字，提交试制组进行安装测试并做好测试记录。2、测试过程中所需要的力超过1t时，不得使用钢丝绳。3、测试报告存放到共享时，标题需加日期标注20230101***支架试制跟踪反馈单)，后续跟踪过程中如有问题更新时，需同时更新标题日期。、测试后上传视频和对应的试验前后的同一角度的照片，并给出测试人员的测试结果评价，明确其观点是否合格。若无明确的测试合格标准，由编制测试报告的相关人员整理报告，汇报上级领导，同时存档处理。、设计人员依据试制组测试结果进行分析，并填写测试报告后，及时组织测试人员、主任工程师、工程部主管、质量部主管、制造