光伏支架计算书模板

结构计算书XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX光伏并网发电示范项目EPC工程总承包钢支架结构分析计算书编制： 审核： 审批： 宜兴羿飞新能源科技有限公司目录1计算引用的规范、标准及资料21.1.建筑设计规范：21.2.钢材规范：21.3.五金件规范：21.4.相关物理性能等级测试方法：31.5.建筑结构静力计算手册(第二版)32结构分析基本概况32.1.项目概述32.2.项目所在地区32.3.地面粗糙度分类等级33结构承受荷载计算43.1.地面粗糙度分类等级43.2.组件及结构自重计算43.3.雪荷载标准值计算53.4.作用效应组合54所采用的设计数据54.1.牌号Q235B 钢，符合GBJ 50017-200354.2.牌号Q345B 钢，符合GBJ 50017-200364.3.牌号6063-T5铝合金，参考GB 50429-200764.4.牌号6063-T6铝合金，参考GB 50429-200764.5.普通螺栓4.6C级，参考GBJ 50017-200374.6.奥氏体等级为50，,参考GBJ/T 122074.7.奥氏体等级为70，,参考GBJ/T 122075结构设计变现控制76支架结构分析86.1.支架结构分析86.2.次梁（52*41*2.0mmTH U）的计算106.3.主梁（52*41*2.0mmTH U）的计算116.4.立柱（52*41*2.0mmTH U）的计算126.5.混凝土基础计算146.6.连接螺栓计算14附录A. 支架结构分析(SAP2000结构分析软件）151 计算引用的规范、标准及资料1.1. 建筑设计规范：地震震级的规定 GB/T17740-1999钢结构设计规范 GB50017-2003工程抗震术语标准 JGJ/T97-95混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2004建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006 年版、局部修订建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设防分类标准 GB50223-2004建筑抗震设计规范 GB50011-2001建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000 年版)冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-20021.2. 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T5118-1995金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-20021.3. 五金件规范：紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-2000螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-19971.4. 相关物理性能等级测试方法：钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-20011.5. 建筑结构静力计算手册(第二版)2 结构分析基本概况2.1. 项目概述本工程为光伏并网发电示范工程固定支架。支架形式采用钢结构，材质选用Q345B，表面处理方式为热浸锌；连接螺栓采用热镀锌碳钢螺栓；组件压码,材质为6063-T5，表面处理方式为阳极氧化。结构分析及节点校核考虑恒载、风荷载及雪荷载作用。2.2. 项目所在地区 2.3. 地面粗糙度分类等级按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）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地区；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C类地形考虑。3 结构承受荷载计算3.1. 地面粗糙度分类等级根据以下标准中华人民共和国国家标准：GB 50009-2001 建筑结构荷载规范 建筑场地C类 支架最高标高+20.00m设计风速： vo = 30m/s基本风压： wo = vo2/1600 = 0.56kPa风压高度变化系数： z = 0.84风荷载体型系数： s1 = 0.5 s2 = 1.3风荷载标准值： wkb1 = s1 z wo = 235Pawkb2 = s2 z wo = 612Pa3.2. 组件及结构自重计算长边边长： La = 1636mm短边长边： Lb = 992mm面积： A=La Lb自重: GAk = 200N3.3. 雪荷载标准值计算基本雪压： so = 0.5kPa屋面积雪分布系数： o = 1雪荷载标准值： sK = so o = 500Pa3.4. 作用效应组合荷载组合设计值：各效应的分项系数：重力荷载： G = 1.2风荷载： w = 1.4地震荷载： E = 1.3荷载组合标准值：风荷载的组合系数： w = 1.0地震荷载的组合系数： E = 0.54 所采用的设计数据4.1. 牌号Q235B 钢，符合GBJ 50017-2003抗拉屈服强度: Ys = 215MPa极限抗拉强度: Us = 370MPa抗弯、抗压设计强度: py = 215MPa抗剪强度: pv = 125MPa弹性模量: Est = MPa重度 : dst = 78.5kN m 3-1-5泊松比 : = 0.3热膨胀系数 : = 1.2 10 C4.2. 牌号Q345B 钢，符合GBJ 50017-2003抗拉屈服强度: Ys = 310MPa极限抗拉强度: Us = 470MPa抗弯、抗压设计强度: py = 310MPa抗剪强度: pv = 180MPa弹性模量: Est = MPa重度 : dst = 78.5kN m 3-1-5泊松比 : = 0.3热膨胀系数 : = 1.2 10 C4.3. 牌号6063-T5铝合金，参考GB 50429-2007保证（最小）0.2%拉压应力: f0.2 = 110MPa极限抗拉强度: fu_T5 = 160MPa抗弯、抗压设计强度: po5 = 85.5MPa抗 剪强度: pav5 = 49.6MPa承压强度: paa5 = 120 MPa弹性模量: Eal = 70000MPa重度 : dal = 28kN m 3-1-5泊松比 : = 0.33热膨胀系数 : =2.35 10 C4.4. 牌号6063-T6铝合金，参考GB 50429-2007抗弯、抗压设计强度: po6 = 150MPa抗 剪强度: pav6 = 85MPa承压强度: paa5 = 240 MPa弹性模量: Eal = 70000MPa重度 : dal = 28kN m 3-1-5泊松比 : = 0.33热膨胀系数 : =2.35 10 C4.5. 普通螺栓4.6C级，参考GBJ 50017-2003抗拉屈服强度值: py_46 = 235 MPa抗拉强度设计值: pt_46 = 170 MPa抗剪强度设计值: pv_46 = 140 MPa承压强度设计值: pa_46 = 305 MPa4.6. 奥氏体等级为50，,参考GBJ/T 1220抗拉屈服强度值: py_50 = 210 MPa抗拉强度值: ptl_50 = 500 MPa抗拉强度设计值: pt_50 = 230 MPa抗剪强度设计值: pv_50 = 175 MPa4.7. 奥氏体等级为70，,参考GBJ/T 1220抗拉屈服强度值: py_70 = 450MPa抗拉强度值: ptl_70 = 700 MPa抗拉强度设计值: pt_70 = 320 MPa抗剪强度设计值: pv_70 = 245 MPa5 结构设计变现控制钢构件: 或 25mm 两者取小。悬臂结构: 或 25mm 两者取小。6 支架结构分析6.1. 支架结构分析支架图如下：结构分析使用SAP2000有限元分析软件分析。杆件按均布线荷载设计计算。模型荷载输入数据:风荷载标准值：Wx= wkb2La/2=0.5N/mm(风压)Ws= wkb2La/2= -0.5N/mm(风吸)雪荷载: Sn =sKLa/2= 0.41N/mm重力荷载: G=GAk/2Lb=0.1N/mm荷载标准值组合系数：风荷载的组合系数：w = 1.0地震荷载的组合系数：E = 0.5荷载组合设计值：各效应的分项系数：重力荷载： G = 1.2风荷载： w = 1.4地震荷载： E = 1.3荷载及组合说明：计算挠度：COMB1=G+Wx+SnCOMB2=G-Ws计算强度：COMB3=1.2G+0.7*1.4Wx+1.4SnCOMB4=1.2G+1.4Wx+0.7*1.4SnCOMB5=1.0 G-1.4Ws6.2. 次梁（52*41*2.0mmTH U）的计算设计荷载 :最大荷载在SAP2000模型，当组合Comb 4时，杆件内力表中杆件10中：Mmax_3 = 0.753kN m Mmax_2 = 0.026kN m Vmax_2 = 1.812kN Vmax_3 = 0.062kN选用横梁型材的截面特性：强度计算：1） 受弯构件按抗弯强度计算公式，应满足： = 294 MPa py = 310 MPa横梁抗弯强度满足要求2）横梁的抗剪计算：横梁是强轴受剪，仅腹板承受剪力：受剪面积： Avx = 2(52mm)t= 208 mm2Avy = 41mm t =82 mm2校核依据： max=Vmax_2/Avx = 8.71 MPa pv = 180 MPamax=Vmax_3/Avy = 1 MPa pv = 180 MPa横梁抗剪强度满足要求3）横梁的挠度计算：3m 跨中最大变形：当组合Comb 1时，杆件内力表中节点6虚点挠度值如下： dy = = 11.82 mm 2530mm/200= 12.65 mm所以，挠度满足要求6.3. 主梁（52*41*2.0mmTH U）的计算设计荷载 :最大荷载在SAP2000模型，当组合Comb 4时，杆件内力表中杆件10中：Mmax_3 = 0.753kN m Mmax_2 = 0.026kN m Vmax_2 = 1.812kN Vmax_3 = 0.062kN选用横梁型材的截面特性：强度计算：2） 受弯。按抗弯强度计算公式，应满足：= 212 MPa py = 310 MPa+Mmax_3 Mmax_2Wnx1 Wny1横梁抗弯强度满足要求2）横梁的抗剪计算：横梁是强轴受剪，仅腹板承受剪力：受剪面积： Avx = 2(52mm)t= 208 mm2Avy = 41mm t =82 mm2校核依据： max=Vmax_2/Avx = 8.71 MPa pv = 180 MPamax=Vmax_3/Avy = 1 MPa pv = 180 MPa横梁抗剪强度满足要求3）横梁的挠度计算：3m 跨中最大变形：当组合Comb 1时，杆件内力表中节点6虚点挠度值如下： dy = = 11.82 mm 2530mm/200= 12.65 mm所以，挠度满足要求6.4. 立柱（52*41*2.0mmTH U）的计算设计荷载:最大荷载在SAP2000模型，当组合Comb 4最不利时，杆件内力表中杆件86中：最大立柱高度： Ll = 190mm 压力设计值： Fc = 5.3kN剪力设计值： Fy = 1.6kN 弯矩设计值： Mx = 0.247kN m选用立柱型材的截面特性：强度计算：关于x轴：Aa = 3.14cm2 Ix =9.73cm4 Wt = 4.1cm3材料塑性发展系数： = 1.05材料抗拉、抗弯设计强度 : py = 310MPa材料抗剪设计强度 : pv = 180MPa拉剪验算:Fy/0.9Aa= 5.66 MP