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 3.1材料自重铝材——————————————————————327/kN m 钢材————————————————————3/78.5kN m 3.2弹性模量铝材————————————————————270000/N mm 钢材———————————————————2206000/N mm 3.3设计强度 铝合金铝合金设计强度[单位：2/N mm ]钢材钢材设计强度[单位：2/N mm ]不锈钢螺栓不锈钢螺栓连接设计强度[单位：2/N mm ]普通螺栓普通螺栓连接设计强度[单位：2/N mm ]角焊缝容许拉/剪应力—————————————————2160/N mm 4 结构计算4.1 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°4.2 支架结构支架安装侧视图4.3 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） 4.4 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：021.0 1.30.561.23761.7/k z z s w w kN m βμμ=⨯⨯⨯==逆风：02'1.7 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：0k r s s μ=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 6.8.7-1r μ=0.64 雪荷载：021.350.8640.64/k r s s kN m μ⨯===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： max E K e eq h F G βα= 上式中：E K hF ：水平地震作用标准值； e β：动力放大系数，取2.5；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 0.32α= eq G ：结构等效总重力荷载； 单块组件的地震荷载为：max 2.0.1619678.54E e eq hK F G Nβα⨯⨯=== 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：1.2 风荷载：1.4 雪荷载：1.4 地震荷载：1.3 <2>绕度和变形计算时： 重力荷载：1.0 风荷载：1.0地震荷载：1.0 雪荷载：1.0 5)荷载组合值系数：风荷载：0.6（GB50797-2012 6.8.7-1） 雪荷载：0.7（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）： G G GK w w wK s s sK S S S S γγγ=ψ+ψ+ψ 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0.6和0.7； 有地震作用效应组合是（GB50797-2012 6.8.7-2）：G G GK w w wK K Eh Eh S S S S γγγ=ψ+ψ+上式中：S ：荷载效应和地震作用效应组合的设计值； Eh γ：水平地震作用标准值效应； K Eh S ：水平地震作用分项系数； 4.5 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： C80×40×2.0c ：材 质： Q235B2）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：1()/2(1.0 1.00.6 1.00.7)/2(1.0196 1.00.61237.6 1.63 1.00.7864 1.63)/21196G G GK w w wK s s sK PV k PV k PV F S S S G w S s S Nγγγ=ψ+ψ+ψ=⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=有地震时：1()/2(1.0 1.00.6 1.0)/2(1.0196 1.00.61237.6 1.63 1.078.4)/27'42G G GK w w wK E h K PV k PV E hK Eh F S S S G w S F Nγγγ=ψ+ψ+=⨯+⨯⨯+⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯=逆风时：1(w'37)/2((1332.8) 1.640.99219637)/106'20k PV PV F S G cos cos N︒︒=+=-⨯⨯+⨯=- 承载能力极限状态（强度）计算： 无地震时：2()/2(1.2 1.40.6 1.40.7)/2(1.2196 1.40.61237.6 1.63 1.40.7864 1.63)/21655G G GK w w wK s s sK PV k PV k PV F S S S G w S s S Nγγγ=ψ+ψ+ψ=⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=有地震时：2()/2(1.2 1.40.6 1.3)/2(1.2196 1.40.61237.6 1.63 1.378.4)/21016'G G GK w w wK E hK PV k PV E h Eh K F S S S G w S F Nγγγ=ψ+ψ+=⨯+⨯⨯+⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯=由图可知，最大挠度为0220.5+==<===mmw w L mm3.61) 3.(1.42[]/2002800/2014880 (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0163.1[]215MPa MPaσσ=<=所以次梁也满足强度设计要求4.6 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：C80×40×2.0c ：材 质： Q235B2）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)3088)G G GK w w wK s s sK PV b k PV k PV F S S S G w S s S NG γγγ=ψ+ψ+ψ=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+ 有地震时：3()/32(1.0(40 1.00.640 1.040)/32(1.0(196402161) 1.00.61237.6 1.6340 1.078.440)/3219')23G G GK w w wK E hK PV b k PV E hK Eh F S S S G G w S F Nγγγ=ψ+ψ+=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=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)4218)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 Nγγγ=ψ+ψ+ψ=⨯⨯++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 有地震时：4()/32(1.2(40 1.40.640 1.340)/32(1.2(196402161) 1.40.61237.6 1.6340 1.378.440)/3226')21G G GK w w wK E hK PV b k PV E hK Eh F S S S G G w S F Nγγγ=ψ+ψ+=⨯⨯++⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=由图可知，最大挠度为10.38[]/2503000/25012mm w L w mm =<===(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1172.1[]215MPa MPa σσ=<=所以主梁也满足强度设计要求。

4.8 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2212141[]3200.01509806a a M F MPa MPa r ττππ===<=⨯ 固定组件的M8螺栓受力为1.64(cos37)/4(728196)/41880.992cos37p k m m F w S G N ︒︒⨯⨯-=⨯=-=正应力为228]4000.004188 3.7[p p M F M MPa Pa r σσππ===⨯=< 所以均满足设计要求。