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屋顶光伏电站支架强度与屋面载荷计算

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  • 卖家[上传人]:suns****4568
  • 文档编号:60939950
  • 上传时间:2018-11-21
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    • 1、屋顶光伏电站支架强度及屋面载荷计算1 工程概况项目名称:江苏省*中心小学49KW光伏屋顶工程地址:江苏省*设计单位:上海能恩太阳能应用技术有限公司建设单位:*有限公司结构形式:屋面钢结构光伏支架支架高度:0.3m2 参考规范建筑结构可靠度设计统一标准GB500682001建筑结构荷载规范GB500092001(2006年版)建筑抗震设计规范GB500112010钢结构设计规范GB500172003冷弯薄壁型钢结构设计规范GB500182002不锈钢冷轧钢板和钢带GB/T328020073设计条件:太阳能板规格:1650mm*990mm*50mm混凝土屋顶太阳能板安装数量:200块最大风速:27.5m/s 平坦开阔地域太阳能板重量:20kg安装条件:屋顶计算标准:日本TRC 0006-1997设计产品年限:20年4型材强度计算4.1 屋顶荷载的确定(1)设计取值: 假设为一般地方中最大的荷重,采用固定荷重G和暴风雨产生的风压荷重W的短期复合荷重。根据气象资料,扬中最大风速为27.5m/s,本计算最大风速设定为:30m/s。对于混凝土屋面,采用最佳倾角安装的系统,需要考虑足够的配重,确保组

      2、件方阵的稳定可靠。屋面高度20m。4.2 结构材料:C型钢重量:1.8kg/m截面面 支架尺寸(mm) 41*41*2安装角度 25材料 镀锌截面面积(A) 277形心主轴到腹板边缘的距离 1.4516E+01形心主轴到翼缘尖的距离 2.6484E+01惯性矩 Ix 8.3731E+04惯性矩 Iy 4.5694E+04回转半径 ix 1.7386E+01回转半径 iy 1.2844E+01截面抵抗矩 Wx 4.0844E+03截面抵抗矩 Wx 4.0844E+03截面抵抗矩 Wy 3.1478E+03截面抵抗矩 Wyy 1.7254E+034.3 假定荷重:固定荷重G太阳能板质量: G1=20kg20=400kg 3920N;所以C形轨道承载的固定荷载重量G=3920N;风压荷重W根据建筑结构荷载规范中对风载荷的规定如下(按承重结构设计):Wk =gz s z W0Wk:风荷载标准值(KN/m2);gz: 高度Z 处的风振系数;s: 风荷载体型系数;z:风压高度变化系数(0.84);W0:基本风压(KN/m2)按建筑结构荷载规范表7.5.1为1.6所以gz=1.6根据建筑结构荷载规范

      3、表F7.3.1,体型系数s为1.475,所以,Wk=1.6*0.83*0.84*0.57=0.636KN/m2雪压荷重根据建筑结构荷载规范中规定:Sk=r*S0;Sk:雪荷载标准值(KN/m2);r:屋面积雪分布系数;S0:基本雪压(KN/m2)根据建筑结构荷载规范表6.2.1r=0.2S0为0.35 KN/m2所以Sk=0.2*0.35=0.07 KN/m2地震荷载根据建筑抗震设计规范,采用底部剪力法时,按下列公式确定:FEk=a1 *GeqFEk为结构总水平地震作用标准值;a1为水平地震影响系数值,可取水平地震影响系数最大值amax;Geq为结构等效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代表值。由于扬中市没有处于我国的地震带,所以根据建筑抗震设计规范表5.1.2-2查得a1为0,所以FEk为0荷载基本组合P根据建筑结构荷载规范第3.2节荷载组合,计算如下:风压主导时 :P=G+W+SP=3920+636*1.64*0.99*20+70*1.64*0.99*20=26.845KNC形轨道结构强度计算C形轨道验算:顺风时,B-C点产生的力矩M1,由下式表示:q=(26845/4/10.2=6

      4、57.97N/m(系统由4排轨道支撑,每排轨道长10.2m)L=2.073m应力由于所使用材料为:允许应力为23500N/cm2 /1.5=15666 N/cm2(8661.76/15666)1 所以安全弯曲1(由4根横梁支撑)E=6.9105 N/cm2IM =12cm4跨距207.3cm,最大位移量207.3/100=2.073cm,所以安全;5屋面配重设计混凝土屋面太阳能方阵采用主次梁布置,电池板以25倾角布置;次梁及柱采用表面热镀锌钢型材。本计算书依据2x10(电池板)阵列进行计算,计算简图见图15.1 荷载标准值计算5.1.1恒荷载:太阳能板: q=0.2/(1. 64x0. 99) =0.12KN/m2钢结构自重:q=0.08KN/m2q=0.20KN/m25.1.2风荷载:风荷载标准值扬中市地区基本风压(n=50): (建筑结构荷载规范附录D.4)离地面高度20米位置 D类地区:风振系数体型系数:风荷载标准值计算:5.1.3雪荷载:雪荷载标准值扬中市地区基本雪压(n=50):体型系数:=0.35 x1=0.355.2 荷载组合最不利负载组合为:1.0恒1.4风()=1.0x0.20-1.4 x 0.389=-0.3446 KN/m25.3 基础校核电池板投影面积:10.125 m x 2.973m=30.1负荷载:30.1x 0.3446 KN/=10.37 KN基础总配重: 1.22KN x10个=12.2 KN平均载荷:12.2 KN/30.1=0.405KN/本项目需配置10个1.22KN的基础,基础总配置达到12.2KN ,大于负载荷10.37KN,达到系统要求。6屋面承重计算(1)荷重太阳能板质量: G1=20kg20=400kg支架总荷重:G=136kg水泥墩荷重:G2=125kg10=1250kg(2)屋顶单位面积受力总荷重:400+136+1250kg=1786kg组件安装面积:10.1252.97330.1单位面积受力:1786/30.1=59.34kg/ 0.58kN/由于本项目建筑均为上人屋面,根据GB50009-2001(06年版)设计。混凝土屋面设计载荷为2kN/,屋顶平均载荷为0.58KN/,安装太阳能方阵后载荷远小于设计载荷,所以安全。

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