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分布式光伏电站支架结构及荷载计算书
2019年12月
目 录
TOC \o 1-3 \h \z \u 一、工程概况 3
二、工程设计依据 3
2.1、光伏结构设计参数 3
2.2、光伏系统结构设计依据 3
2.3、光伏系统结构设计引用规范 3
三、荷载相关计算 4
3.1、场地类别划分 4
3.2、风荷载核算 4
3.3、永久荷载计算 5
3.4、雪荷载计算 5
四、结构计算 6
4.1、钢架计算 7
4.1.1、基本信息 7
4.2、有限元分析 9
4.2.1、檩条校核(使用有限元分析软件为:sap2000v15) 9
4.2.2、槽钢梁(使用有限元分析软件为:sap2000v15) 11
4.3、槽钢两端拔力和剪力分析 12
4.4、光伏电站自重以及屋顶承载能力分析: 13
一、工程概况
工程名称:延庆分布式光伏项目
光伏系统设计计算高度10m。
二、工程设计依据
2.1、光伏结构设计参数
工程所在地
延庆
设计施工年限
25年
结构安全等级
三级
基本风压
25年
0.38kN/平米
基本雪压
25年
0.33kN/平米
2.2、光伏系统结构设计依据
a) 光伏系统工程招标文件。
b) 设计院提供的施工图文件。
c) 其他有关本次招标工作的说明文件及相关规范等。
2.3、光伏系统结构设计引用规范
《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012
《钢结构设计规范》GB 50017-2017
《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011
《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012
《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002
《光伏支架结构设计规程》NB/T10115-2018
三、荷载相关计算
3.1、场地类别划分
根据地而粗糙度场地可划分为以下类别:
A类:近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠区域;
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市区.
D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区,
本工程属千B类。
3.2、风荷载核算
根据建筑结构荷载规范GB 50009-2012
省份和城市 (Province and City):
北京市
基本风压 (Basic wind pressure):
根据《光伏电站设计规范》GB50797-2012中6.8.7条规定:
风荷载、雪荷载应按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中25年一遇的荷载数值取值。
25年一遇风荷载取值为:
Wo = 0.38KPa
离地高度 (Height to ground): Hmax = 10m
地面粗糙度类别 (Ground type): B
正风压:
(高度处的风振系数):结构高宽比小于1.5,所以本工程高度处的风振系数为1;(GB50009-2012,8.4.1)
μz =1.0 (GB50009-2012,表8.2.1)
结构体形类别(Shape type): 斜坡面 (Slope),
正风压风荷载体形系数可按照GB50797取值为:1.3;
负风压风荷载体型系数取值由于本项目光伏支架附着于屋面,体形系数可按照光伏支架结构设计规程(NB/T10115-2018)中的条款
屋面坡度接近20度,因此体形系数μs2取值为:-1.0
Wk = βgz×μz×μs×Wo
= 1×1×1.3×0.38
= 0.494kPa
负风压为Wk1== 1×1×(-1)×0.38=0.38kPa
kPa
3.3、永久荷载计算
太阳能电池板自重
每块电池板自重:q1 = 0.19kN/块
每块电池板而积:Q1= 1.65*0. 99=1. 63㎡
每平米均布荷载(含连接件):Q1 = 0. 117kN/㎡
配重块自重:Q3=1*0.34*0.06*2500=51kg
单片瓦自重:2.5kg(经现场测量数据)
压在槽钢上瓦片按照槽钢10m长度折算瓦片数量为30片
30片瓦片自重Q4=2.5*30*9.8=0.735kN
3.4、雪荷载计算
根据《建筑结构荷载规范GB 50009-2012》公式 (6.1.1),
25年一遇荷载取值为:
Wo = 0.38KPa
雪荷载标准值:
SK=μrS0 = 0.33*1=0.33Kpa
SK——雪荷载标准值(kN/m2);
μr——屋面积雪分布系数;本项目倾角21度,按照规范取值1
S0——基本雪压(kN/m2),
4.5荷载组合值
恒载(DL)+风荷载(WL) +雪荷载(SL)
荷载组合:
标准值:
Sk = DL+Wk+SL
设计值 :
S1 = 1.2×DL+1.4×0.6Wk+1.4×SL
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