支架结构受力计算书
设计：___ ___ _日期：___
校对：_ 日期：___
审核：__ _____日期：____
常州市**实业有限公司
1 工程概况
项目名称： *****30MW 光伏并网发电项目
工程地址： 新疆
建设单位： **集团
结构高度： 电池板边缘离地不小于500mm
2 参考规范
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001
《建筑结构荷载规范》GB50009—2012
《建筑抗震设计规范》GB50011—2010
《钢结构设计规范》GB50017—2003
《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018—2002
《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280—2007
《光伏发电站设计规范》 GB50797-2012
3 主要材料物理性能
材料自重
铝材——————————————————————327/kN m
钢材————————————————————3/78.5kN m
弹性模量
铝材————————————————————270000/N mm
钢材———————————————————2206000/N mm
设计强度
铝合金
铝合金设计强度[单位：2/N mm ]
钢材设计强度[单位：2/N mm ]
不锈钢螺栓连接设计强度[单位：2/N mm ]
普通螺栓连接设计强度[单位：2/N mm ]
容许拉/剪应力—————————————————2160/N mm
4 结构计算
光伏组件参数
晶硅组件：
自重PV G ：0.196kN (20kg /块)
尺寸（长×宽×厚）992164400mm ⨯⨯
安装倾角：37°
支架结构
支架安装侧视图
基本参数
1）电站所在地区参数
新疆阿勒泰项目地,所处经纬度：位于?北纬43°,东经89°。
基本风压20.56/kN m （风速30/s m ），基本雪压21.35/kN m 。
2）地面粗糙度分类等级
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；
依照上面分类标准，本工程按B 类地区考虑。
（GB50009-2012）
荷载计算
1)风荷载标准值计算：
0s k z z w w βμμ=
上式中：
k w ：风荷载标准值2(/)kN m ；
z β：高度z 处的风振系数；
z μ：高度变化系数；
s μ：体型系数；
0w ：基本风压2(/)kN m ；
高度z 处的风振系数： 1.7z β= ；
根据《光伏发电站设计规范》 GB50797-2012 6.8.7-1
高度变化系数： 1.0z μ=；
根据《光伏发电站设计规范》 GB50797-2012 6.8.7-1
体型系数：顺风： 1.3s μ=；逆风： 1.4s μ=-
风荷载：
顺风：0
2
1.0 1.30.561.23761.7/k z z s w w kN m βμμ=⨯⨯⨯==
逆风：0
2
'1.7 1.0(1.4)0.561.3328/k z z s w w kN m βμμ=⨯⨯-⨯=-=
2）雪荷载标准值计算：
上式中：
k s ：雪荷载标准值2(/)kN m ；
r μ：屋面积雪分布系数；
0s ：基本雪压2(/)kN m ；
根据《光伏发电站设计规范》 GB50797-2012 6.8.7-1
r μ=
雪荷载：
3)地震荷载计算：
<1>设防烈度：8度
<2>地震加速度：0.20g
水平地震作用计算：
上式中：
E K h
F ：水平地震作用标准值；
e β：动力放大系数，取；
max α：水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取值
-6度：max 0.04α=
-7度：max 0.08α=
-8度：max 0.16α=
-9度：
max 0.32
α=
eq
G：结构等效总重力荷载；
单块组件的地震荷载为：
4)基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：
<1>承载力计算时：
重力荷载：
风荷载：
雪荷载：
地震荷载：
<2>绕度和变形计算时：
重力荷载：
风荷载：
地震荷载：
雪荷载：
5)荷载组合值系数：
风荷载：（GB50797-2012 6.8.7-1）
雪荷载：（GB50797-2012 6.8.7-1）
6)荷载效应组合的设计值计算
无地震作用效应组合时（GB50797-2012 6.8.7-2）：
上式中：
S：荷载效应组合的设计值；
G
γ：永久荷载分项系数；
G K
S：永久荷载效应标准值；
wK
S：风荷载效应标准值；
sK
S：雪荷载效应标准值；
w s
γγ：风荷载、雪荷载分项系数；
w s
ψψ：风荷载、雪荷载组合值系数，分别为和；有地震作用效应组合是（GB50797-2012 6.8.7-2）：
上式中：
S：荷载效应和地震作用效应组合的设计值；
：水平地震作用标准值效应；
Eh
S：水平地震作用分项系数；
K
Eh
次梁校核
1）基本参数：
a：力学模型：受集中力的连续梁；
b：截面规格：C80×40×
c：材质： Q235B
2）每根次梁受集中力：
正常使用极限状态(位移变形）计算：
顺风时：
无地震时：
有地震时：
逆风时：
承载能力极限状态（强度）计算：
无地震时：
有地震时：
由图可知，最大挠度为
(根据《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012)知次梁的挠度允许值为[w]=L/200）所以次梁满足刚度设计要求
由图可知，次梁危险点处的的最大正应力为
所以次梁也满足强度设计要求
主梁校核
1）基本参数：
a：力学模型：受集中力的连续梁；
b：截面规格：C80×40×
c：材质： Q235B
2）每根主梁受集中力：
正常使用极限状态(位移变形）计算：
顺风时：
无地震时：
3()/2
(1.0(40 1.00.640 1.00.740)/32
(1.0(196402161) 1.00.61237.6 1.6340 1.00.7864 1.6340)/323088)G G GK w w wK s s sK PV b k PV k PV F S S S G w S s S N
G γγγ=ψ+ψ+ψ=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+ 有地震时：
承载能力极限状态（强度）计算：
无地震时：
4()/32
(1.2(40 1.40.640 1.40.740)/32
(1.2(196402161) 1.40.61237.6 1.6340 1.40.7864 1.6340)/324218)G G GK w w wK s s sK PV k PV k P b V F S S S G G w S s S N
γγγ=ψ+ψ+ψ=⨯⨯++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 有地震时：
由图可知，最大挠度为
(根据《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012)知主梁的挠度允许值为[w]=L/250） 所以主梁满足刚度设计要求。
由图可知，主梁危险点处的的最大正应力为
所以主梁也满足强度设计要求。
螺栓校核
经计算得知斜撑所受最大轴向力，即螺栓受最大剪力为为15980a F N =
切应力为
固定组件的M8螺栓受力为
正应力为
所以均满足设计要求。
立柱和斜撑校核
1.力学模型：压杆（细长杆）
根据《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012）主要承重构件的容许长细比为180，支撑的容许长细比为220。
名 称 长度()l mm 截面规格 最小惯性半径i()mm 长细比
(/l i λμ=)
后立柱 1723
C80×40×15× 170 斜撑 1340 C60×30×10× 11 122
螺栓强度的校核
由斜梁剪力图可知，立柱与斜梁固定的节点处的剪力最大，约为3350N 由M16螺栓固定
由计算结果可看出用M16螺栓满足要求！。