屋顶光伏电站支架强度和屋面载荷计算

1、WORD完美格式编辑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GB50009-2001 (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GB50018 2002不锈车冈冷车冈板和车冈带 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

2、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：1.1 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，确保组件 方阵的稳定可靠。屋面高度20m 01.2 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

3、277C型钢重量：t 8kg/m截面面支架尺寸（rmu ）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L4516E+01形心主轴到翼缘尖的距2, 6-I84E+01高惯性短n8. 3731E+04惯性矩Iy4. 5691E+04回转半径ixL 7386E+01回转半径iy1, 2844E+01II截面抵抗矩Wx4.佣44B+O3截面抵抗矩Wx4.0844E+03截面抵抗矩Wy3, 1478E+03截面抵杭矩WyyL 7254E+03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、 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+031.3 假定荷重：固定荷重G太阳能板质量：G1=20kg X 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 = 0 gz n s n z W0Wk:风荷载标准值（KN/m2）;Bgz:高度Z处的风振系数；ns：风荷载体型系数；pz:风压高度变化系数（

5、0.84）;W0:基本风压（KN/m2 ）按建筑结构荷载规范表7.5.1己为1.6所以 B gz=1.6根据建筑结构荷载规范表 F7.3.1 ,体型系数以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 ）;Mr：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 Mr=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 *GeqFE

6、k为结构总水平地震作用标准值；1为水平地震影响系数值1可Ex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查潜1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=657.97N/m（系统由4排轨道支撑，每排轨道长 10

7、.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6 1（由4根横梁支撑）E=6.9X105 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

8、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（一）=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 m2负荷载：30.1 m2 x 0.3446 KN/m2 =10.37 KN基础总配重：1.22KN x10个=12.2 KN平均载荷：12.2 KN/30.1 m2=0.405KN/ m2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=20kg x 20=400kg支架总荷重：G=136kg水泥墩荷重：G2=125kgx 10=1250kg(2)屋顶单位面积受力总荷重:400+136+1250kg=1786kg组件安装面积：10.125X2.973=30.1 m2单位面积受力