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1、支架强度计算支架强度计算 支架强度计算支架强度计算 支架是安装从下端到上端高度为 4m 以下的太阳能电池阵列时使用。计算因从支架前面吹来（顺风）的风压及从支架后面吹来（逆风）的风压引起的材料的弯曲强度和弯曲量，支撑臂的压曲（压缩）以及拉伸强度，安装螺栓的强度等，并确认强度。 （1） 结构材料 选取支架材料，确定截面二次力矩 IM和截面系数 Z。 （2） 假象载荷 1） 固定荷重（G） 组件质量（包括边框）GM +框架自重 GK1+其他 GK2 固定载荷 G=GM+ GK1+ GK2 2） 风压荷重（W） （加在组件上的风压力（WM）和加在支撑物上的风压力（WK）的总和） 。 W=1/2（CWV
2、02S）aIJ 3） 积雪载荷（S） 。与组件面垂直的积雪荷重。 4） 地震载荷（K） 。加在支撑物上的水平地震力 5） 总荷重（W） 正压：5）=1）+2）+3）+4） 支架强度计算支架强度计算 负压：5）=1）-2）+3）+4） 载荷的条件和组合 载荷条件 一般地方 多雪区域 长期 平时 G G+0.7S 短期 积雪时 G+S G+S 暴风时 G+W G+0.35S+W 地震时 G+K G+0.35S+K （3） 悬空横梁模型 BCA（4） A-B 间的弯曲应力 顺风时 A-B 点上发生的弯曲力矩： M1=WL2/8 应力1=M1/Z （5） A-B 间的弯曲 （6） B-C 间的弯曲应力
3、和弯曲形变 （7） C-D 间的弯曲应力和弯曲形变 （8） 支撑臂的压曲 （9） 支撑臂的拉伸强度 支架强度计算支架强度计算 （10） 安装螺栓的强度 支架强度计算支架强度计算 基础稳定性计算基础稳定性计算 1、风压载荷的计算 2、作用于基础的反作用力的计算 3、基础稳定性计算 当受到强风时，对于构造物基础要考虑以下问题： 受横向风的影响，基础滑动或者跌倒 地基下沉（垂直力超过垂直支撑力） 基础本身被破坏 吹进电池板背面的风使构造物浮起 吹过电池板下侧的风产生旋涡，引起气压变化，使电池板向地面吸引 对于须采用流体解析等方法才能详细研究。研究风向只考虑危险侧的逆风状态 以下所示为各种稳定条件：
4、a对滑动的稳定 平时：安全率 Fs1.5；地震及暴风时：安全率 Fs1.2 b对跌倒的稳定 平时：合力作用位置在底盘的中央 1/3 以内时 地震及暴风时：合力作用位置在底盘的中央 2/3 以内时 c对垂直支撑力的稳定 平时：安全率 Fs3；地震及暴风时：安全率 Fs2 支架强度计算支架强度计算 附件附件 1：风荷载计算风荷载计算 （1）设计时的风压载荷 W=CwqAw（作用于阵列的风压载荷公式） 式中 W风压荷重 Cw风力系数 q 设计用速度压（N/m2） Aw受风面积（m2） （2）设计时的速度压 q=q0aIJ 式中 q设计时的速度压（N/m2） q0基准速度压（N/m2） a高度补偿系数
5、 I用途系数 J环境系数 1）基准速度压。设定基准高度 10m，由下式算出： q0=1/2V02 式中 q0基准速度压（N/m2） 空气密度风速（Ns2/m4） V0设计用基准（m/s） 2）高度补正系数。随地面以上的高度不同，速度压也不同，因此要进行高度补正。高度补正系数由下式算出： a=（h/h0）1/n 支架强度计算支架强度计算 式中 a高度补正系数； h阵列的地面以上高度 h0基准地面以上高度 10 米 n表示因高度递增变化的程度，5 为标准 3）用途系数。通常 1.0 用途系数 建设地点的周围地形等状况 1.15 极重要的太阳能光伏发电系统 1.0 普通的太阳能光伏发电系统 0.85
6、 短时间或者以外的系统，且太阳能电池阵列在地面以上高度为 2m 以下场合 4）环境系数。通常 1.0 环境系数 建设地点的周围地形等状况 1.15 如海面一样基本没有障碍物的平坦地域 0.90 树木、低层房屋（楼房）分布平坦的地域 0.70 树木、低层房屋密集的地域，或者中层建筑（4-9 层）物分布的地域 （3）风力系数 1）组件面的风力系数。 若是如下图所示的安装形态的场合，采用下图数据即可。地面安装型（单独）屋顶安装型风力系数顺 风逆 风备 注正 压负 压正 压负 压 0.79 0.87 1.060.94 1.18 1.4315 30 4520 2712 0.75 0.61 0.490.4
7、5 0.40 0.08支架为数个的场合，周围端部的风力 系数取左边值，中央部的风力系数取左边 值的1/2最好。在左边没有标注的角度由下 式求得：（正压）0.65+0.009;（负压）0.71+0,0162）支撑物构成材料的风力系数 支架强度计算支架强度计算 附件附件 2：积雪积雪荷载计算荷载计算 设计时的积雪载荷： S=CSPZSAS 式中 S积雪荷重 CS坡度系数 P 雪的平均单位质量（相当于积雪 1cm 的质量，N/m2） 一般的地方 19.6N 以上，多雪区域为 29.4N 以上。 ZS地上垂直最深积雪量（cm） AS积雪面积 （1）坡度系数 坡度 3030 30304040 40405
8、050 50506 60 0 60 坡度系数坡度系数 CS 1.0 0.75 0.5 0.25 0 （2）雪的平均单位质量 雪的平均单位质量是指积雪厚度为 1cm、面积为 1m2的质量。 （3）积雪量 太阳能电池阵列面的设计用积雪量设定为地上垂直最深的积雪量（ZS） ，但是，经常扫雪而积雪量减少的场合，根据状况可以减小 ZS值。 支架强度计算支架强度计算 附件附件 3：地震地震荷载计算荷载计算 设计用地震载荷的计算， 一般的地方由式 （5.10） ,多雪区域由式：（5.11）计算。 K=C1G （5.10） K=C1（G+0.35S） （5.11） 式中 K地震载荷（N） ； C1地震层抗剪系数； G 地震载荷（N） ； S 积雪载荷（N） 。 地震层抗剪系数由下式计算： C1=ZRtAiCo 式中 Z 地震地域系数 Rt 振动特性系数 Ai 层抗剪分布系数 Co 标准抗剪系数（0.2）以上。
