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：工程地址：建设单位：结构高度：*****30MW 光伏并网发电项目新疆** 集团电池板边缘离地不小于500mm2参考规范《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》GB50797-20123主要材料物理性能材料自重铝材—————————————————————— 27 kN / m 3钢材———————————————————— 78.5 kN / m 3弹性模量铝材————————————————————70000 N / mm 2 钢材———————————————————206000 N / mm 2 设计强度铝合金铝合金设计强度 [ 单位：N / mm2 ]牌号抗拉强度抗剪强度端面承压6063-T5 90 55 185钢材钢材设计强度 [ 单位：N / mm2 ]牌号抗拉强度抗剪强度端面承压Q235 215 125 325Q345 310 180 400不锈钢螺栓不锈钢螺栓连接设计强度[ 单位：N / mm2 ]性能等级抗拉强度抗剪强度端面承压A2-50 230 175 405普通螺栓普通螺栓连接设计强度 [ 单位：N / mm2 ]性能等级抗拉强度抗剪强度端面承压级170 140 350级400 320 405角焊缝容许拉 / 剪应力—————————————————160 N / mm 2 4结构计算光伏组件参数晶硅组件：自重 G PV： 0.196 kN ( 20 kg / 块 )尺寸（长×宽×厚）164 0 992 40 mm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0.56 kN / m 2（风速 30 m / s ），基本雪压 1.35 kN / m 2。
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：wk z z s w上式中：w k：风荷载标准值 ( kN / m 2 ) ；z：高度 z 处的风振系数；z：高度变化系数；s：体型系数；2w 0：基本风压 ( kN / m ) ；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012 6.8.7-1高度变化系数：z 1.0 ；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012 6.8.7-1 体型系数：顺风：s 1.3 ；逆风：s1.4风荷载：wk z z s w顺风： 1.7 1.0 1.30.562w k ' z z s w逆风： 1.7 1.0 ( 1.4) 0.561.3328 kN / m 22）雪荷载标准值计算：sk r s 0上式中：s k：雪荷载标准值 ( kN / m 2 ) ；r：屋面积雪分布系数；s0：基本雪压 ( kN / m 2 ) ；根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012 6.8.7-1r雪荷载：sk r s 00.64 1.350.864 kN / m 23)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：FE h K e max Geq上式中：F E h K：水平地震作用标准值；e：动力放大系数，取；max：水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取值-6度：-7度：-8度：-9度：maxmaxmaxmax0.040.080.160.32G eq：结构等效总重力荷载；单块组件的地震荷载为：FE hK e max Geq2.5 0.16 19678.4 N4)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 ）：SG GSGK w wSwK s sSsK上式中：S ：荷载效应组合的设计值；G ：永久荷载分项系数；S G K ：永久荷载效应标准值；S wK ：风荷载效应标准值；S sK ：雪荷载效应标准值；ws ：风荷载、雪荷载分项系数；ws ：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 ）：SG GSGK w wSwK EhSEh K上式中：S ：荷载效应和地震作用效应组合的设计值；Eh ：水平地震作用标准值效应；S Eh K ：水平地震作用分项系数；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： 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：F 1(G GSGKwwSwKssS sK) / 2(1.0 GPV1.0 0.6 w kSPV1.0 0.7 s k S PV ) / 2(1.01961.00.61237.61.631.0 0.7 864 1.63) / 21196 N有地震时：F 1'(G GSGKwwSwKE hSEh K) / 2(1.0 GPV1.0 0.6w k SPV 1.0 F E hK ) / 2(1.0 1961.00.6 1237.61.63 1.0 78.4) / 27 42 N逆风时：F 1 ' (w' k S PVG PV cos 37 ) / 2((1332.8) 1.640.992196cos 37 ) / 210 0 6 N承载能力极限状态（强度）计算：无地震时：F 2(G G S GKwwSwKssS sK) / 2(1.2GPV1.4 0.6w k SPV 1.4 0.7 s k S PV ) / 2(1.21961.40.6 1237.61.631.4 0.7 864 1.63) / 21655 N有地震时：F 2'(G GSGKwwSwKEhSE hK) / 2(1.2 GPV1.4 0.6w k SPV 1.3 F E h K ) / 2 (1.21961.40.6 1237.61.63 1.3 78.4) / 21016 N由图可知，最大挠度为w 0(1.42 2 3.61 2 )0.53. 88 mm [ w ] L / 200 2800 / 20 0 14 mm( 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163.1 MPa [ ] 215 MPa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： 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：F 3(G GSGKwwSwK ssS sK) / 2(1.0 ( G PV 40 G b ) 1.0 0.6w k S PV 40 1.0 0.7 s k SPV 40) / 32(1.0 (196 40 2161) 1.0 0.6 1237.6 1.63 40 1.0 0.7 864 1.63 40)3088 N有地震时：F 3'(G GSGKwwSwK EhSE hK) / 32(1.0 ( G PV 40 G b ) 1.0 0.6 w k S PV 40 1.0FE hK 40) / 32(1.0 (196 40 2161) 1.0 0.6 1237.6 1.63 401.0 78.440) / 321923N承载能力极限状态（强度）计算：无地震时：F 4(G GSGKwwSwKs s S sK ) / 32(1.2 (G PV 40 G b ) 1.4 0.6 w k S PV 40 1.4 0.7s kSP V40) / 32(1.2(19640 2161) 1.4 0.6 1237.6 1.63401.4 0.7 864 1.63 40)4218 N有地震时：F 4'(G GSGKwwSwK EhSE hK) / 32(1.2 (G PV 40 G b ) 1.4 0.6 w k S PV 40 1.3FE hK40) / 32(1.2 (196 40 2161) 1.4 0.6 1237.6 1.63401.3 78.440) / 322621N由图可知，最大挠度为w 10.38 mm[w ]L/250 3000/ 25012 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 MPa [ ] 215 MPa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 F a 15980 N 切应力为aF a15 980141 MPa[ ] 320 MPar M20.0 06212固定组件的 M8螺栓受力为F p ( w k S m cos37G m ) / 4 (728 1.640.992 cos37196) / 4 188 N正应力为pF p188 3.7 MPa[] 400 MPar20.0042M 8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 截面规格 最小惯性半径 长 细 比l ( mm ) i( mm ) ( l / i )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！。