1、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,.Ltd2目录1 工程概况 32 参考规范 33设计条件： 34型材强度计算 44.1 屋顶荷载的确定 .44.2 结构材料： .44.3 假定荷重： .55屋面配重设计 85.1 荷载标准值计算 .85.2 荷载组合 .105.3 基础校核 .106屋面承重计算 .103如
2、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41 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）建筑抗震设计规范GB500112010钢结构设计规范GB5001720
3、03冷弯薄壁型钢结构设计规范GB500182002不锈钢冷轧钢板和钢带GB/T328020073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：20kg5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
4、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截面面形心主轴到翼缘尖的距 2.6484E+016离惯性矩 Ix 8.3731E+04惯性矩 Iy 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+034.3 假定荷重：固定荷重 G太
5、阳能板质量： G1=20kg20=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 1.67所以 gz=1.6根据建筑结构荷载规范表 F7.3.1，体型系数 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
6、=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 6.2.1r=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8规范表 5.1.2-2查得1 为 0，所以 FEk为 0荷载基本组合 P根据建筑结构荷载规
7、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：821qLMq=(26845/4/10.2=657.97N/m（系统由 4排轨道支撑，每排轨道长 10.2m）L=2.073m mNqLM4.35807.29.6521应力 21 /6.1.43cZ由于所使用材料为：允许应力为 23500N/cm2 /1.5=15666 32509N/cm2(8661.76/15666)1 所以安全弯曲 1(由 4根横梁支撑
8、)MIELq38451E=6.9105 N/cm2 IM =12cm4 cm908.12109.63843.7641 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 1 5.1 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/m210钢结构自重：q=0.08KN/m2q=0.20KN/m25.1.2风荷载：风荷载标准值 zskwW0扬中市地区基本风压
9、（n=50）： （建筑结构荷载20KN/m57.规范附录 D.4）离地面高度 20米位置 D 类地区： 62.z风振系数 0.1z体型系数： 255.01.432SS风荷载标准值计算：5.1.3雪荷载：雪荷载标准值 0Srk扬中市地区基本雪压（n=50）： 20KN/m35.S体型系数： 1r201 KN/m389.0.162.057.)(1 zzSkSwW2 752zzS 203 /)(1 zzSkS4 17.0.562.57.2 zzkSw11=0.35 x1=0.350Srk2KN/m5.2 荷载组合最不利负载组合为：1.0 恒1.4 风（）=1.0x0.20-1.4 x 0.389=-
10、0.3446 KN/m25.3 基础校核电池板投影面积：10.125 m x 2.973m=30.1负荷载：30.1x 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 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=20kg20=400kg支架总荷重：G=136kg12水泥墩荷重：G2=125kg10=1250kg（2）屋顶单位面积受力总荷重:400+136+1250kg=1786kg
11、组件安装面积：10.1252.97330.1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。13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。14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
