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1、* 中心小学 49KW光伏屋顶支架结构受力计算书设计： _ _*_ _ 日期： _2014/7/22_校对： *日期： _2014/7/22_审核：_ _* _ 日期： _2014/7/23_上海能恩太阳能应用技术有限公司Shanghai NengEn solar energy application technology Co,.Ltd目录1 工程概况 42 参考规范 43 设计条件： 44 型材强度计算 54.1 屋顶荷载的确定 5.4.2 结构材料： 5.4.3 假定荷重： 6.5 屋面配重设计 95.1 荷载标准值计算 9.5.2 荷载组合 1.1.5.3 基础校核 1.1.6 屋面承
2、重计算 11如认可我公司的技术实力请致电上海能恩太阳能应用技术有限公司技术部 郦（先生）联系电话： 18005730133产品介绍看企业官网： 包括： 太阳能路灯 太阳能分布式电站 太阳能组件 太阳能其他产品资料索取： 设计方案 产品介绍 产品报价 项目案例 项目洽谈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
3、震设计规范 GB500112010 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 20073 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
4、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2.6484E+015离惯性矩 Ix8.3731E+04惯性矩 Iy4.5694E+04回转半径 ix1.7386E+01回转半径 iy1.2844E+01截面抵抗矩 Wx4.0844E+03截面抵抗矩 Wx4.0844E+03
5、截面抵抗矩 Wy3.1478E+03截面抵抗矩 Wyy1.7254E+034.3 假定荷重： 固定荷重 G 太阳能板质量： G1=20kg 20=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表 F7.3.1 ，体型
6、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 6.2.1 r=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= 1 *GeqFEk为结构总水平地震作用标准值；1 为水平地震影响系数值， 可取水平地震影响系数最大值 max； Geq为结构等效总重力荷载，单质
7、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 1为 0，所以 FEk 为 07 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：250顺风时， B-C 点产生的力矩 M1，由下式表示：q=（26845/4/10.2=657.97N/m （系统由 4 排轨道支撑，每排轨道 长 10.2m）L=2.073mM1qL22657.97 2.0732835
8、3.4N m应力353.4 1004.0828661.76N /cm2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 15q L4384 E I M5E=6.9 105 N/cm2由 4 根横梁支撑 )IM =12cm441.908cm5 657.97 207.346384 6.9 106 12 100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(
9、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 Wk w0 z s z扬中市地区基本风压（ n=50）： w0 0.57KmN/ 2（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： z 0.62风振系数 z 1.00体型系数： 25S1 1.1S2 0.5S3 1.1S4 0.5风荷载标准值计算：Wk ( S2 )w0 z S2 zWk ( S3 ) w0 z S1 zWk (
10、 S1 ) w0 z S1 z 0.57 0.62 1.1 1.000.389 KN/m 0.57 0.62 0.5 1.00 0.177KN/m2Wk ( S4)w0 z S2 z0.57 0.62 0.5 1.00 0.177KN/m0.57 0.62 1.1 1.00 0.389KN/m 25.1.3 雪荷载：雪荷载标准值 Sk r S0 扬中市地区基本雪压（ n=50）： S0 0. 35m/NK10Sk r S0 =0.35 x1=0.35 KN/m5.2 荷载组合最不利负载组合为： 1.0 恒 1.4 风（）=1.0 x0.20-1.4 x 0.389=-0.3446 KN/m25
11、.3 基础校核12.2KN , 大电池板投影面积： 10.125 m x 2.973m=30.1 负荷载： 30.1 x 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 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=20kg 20=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=1
12、786kg 组件安装面积： 10.125 2.973 30.1 11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。 注：本受力计算校核过程仅作参考， 最终版本请另询相关设计院出具。12如认可我公司的技术实力请致电上海能恩太阳能应用技术有限公司技术部 郦（先生）联系电话： 18005730133产品介绍看企业官网： 包括： 太阳能路灯 太阳能分布式电站 太阳能组件 太阳能其他产品资料索取： 设计方案 产品介绍 产品报价 项目案例 项目洽谈13
屋顶光伏电站支架强度及屋面载荷计算讲解
