光伏支架计算书.doc

支架结构系记录算书1. 计算及设计依据建筑结构荷载规范（GB 50009-2023）钢结构设计规范（GB50017-2023 ）2. 材料力学性能2.1 Q235结构钢2.2.1 HM-41槽钢截面图2.2.2HM-41槽钢物理特性壁厚 tmm2截面积 Amm2288.6重量 kg/m2.51屈服强度 fykN/mm2245抗拉/压/弯强度 N/mm2215弹性模量 N/mm2202300剪切模量 N/mm280000Y轴 距槽口 e1mm22.61Y轴 距槽背 e2mm-18.69惯性矩 Iycm46.66截面模量 Wy1cm32.95允许弯矩 MyNm3.562.3.1 HM-52槽钢截面2.3.2 HM-52物理特性壁厚 tmm25截面积 Amm2405.2重量 kg/m3.53屈服强度 fykN/mm2245抗拉/压/弯强度 N/mm2215弹性模量 N/mm2202300剪切模量 N/mm280000Y轴 距槽口 e1mm26.00Y轴 距槽背 e2mm-26.00惯性矩 Iycm413.97截面模量 Wy1cm35.37允许弯矩 MyNm5.373.设计参数太阳能板支架为主次梁布置，次梁跨度2.1m,主梁跨度2.5m;柱高度0.675m，倾斜度15度：次梁及柱采用表面热镀锌型材，本计算书依据29（电池板）阵列进行计算，计算简图见图基本风压值：w0=0.55KN/m2基本雪压值：S0=0.3KN/m2电池板块（每块质量19.8kg，1640990mm，）阵列 2 9倾角：15结构设计使用年限：25年4.荷载4.1恒载SGK= gk=19.810cos15/（1.6400.99）=0.118KN/ m24.2风荷载垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：wk=zszw0式中：wk风荷载标准值（KN/m2）； z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；w0基本风压（KN/m2）；风振系数 z=1体型系数 =15s1=-1.325s2=-0.525s3=1.325s4=0.535离地高度小于30m的C类地区，z 取值1Wk(s1 )=1-1.32510.55=-0.72875KN/m2Wk(s2 ) =10.52510.55=-0.28875KN/m2Wk(s3 ) =11.32510.55=0.72875KN/m2Wk(s4) =10.52510.55=0.28875KN/m24.3雪荷载水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：Sk=rSo体型系数r取值1（倾角15）资料中给出基本雪压So 取值0.3KPa得雪荷载值：Sk=10.3=0.3 KN/ m2荷载组合承载能力极限状态：1）S1=1.2恒+1.4*风（+）+0.7*1.4*雪2）S2=1.2恒+1.4*雪（+）+0.6*1.4*风3）S3=1.0恒+1.4风（-）4）S4=1.35恒正常使用极限状态5）S1=1.0恒+1.0风（+）1.0（雪）6）S2=1.0恒+1.0风（-）7）S3=1.0恒S=1.2 SGK+1.4 wk+1.40.7 Sk =1.20.118+1.40.72875+1.40.70.3=1.456 KN/m25.钢结构有限元分析 s3区承载力极限状态下最不利荷载为：S1=1.2恒+1.4*雪（+）+0.6*1.4*风= =1.20.118+1.40.72875+1.40.70.3=1.456 KN/m2梁均布线荷载1.4561.64/2=1.19 KN/ ms4区承载力极限状态下最不利荷载为：S2=1.2恒+1.4*风（+）+0.6*1.4*雪=1.20.118+1.40.3+1.40.70.28875=0.84 KN/m2梁均布线荷载0.841.64/2=0.69 KN/ m5.1有限元分析采用SAP2023非线性版新建模型施加荷载运营分析后解决数据5.2次梁计算采用 C钢41*41 进行校核5.2.1 导轨截面：41*41*2*12100 mm5.2.2导轨受力分析图5.2.3 受力分析数据弯矩最大值：Mmax=0.313KNm应力计算max=Mmax/W=0.313103/2.9510-6=106.1MPa=215 MPa满足应力强度条件。5.3主梁受力分析5.3.1主梁截面41*52*2mm*3200 mm5.3.2 主梁受力分析图5.3.3受力分析数据弯矩最大值：Mmax=1.74KNm应力计算max=Mmax/W=0.761103/5.3710-6=141MPa=215 MPa满足应力强度条件。5.4 立柱受力分析5.4.1 立柱截面41*42*2*675mm5.4.2立柱受力分析图压应力 =F2/Abeam=5.536103/(288.610-6)=19.18 MPa215MPa满足应力强度条件。