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文檔簡介
1、支架強度計算支架是安裝從下端到上端高度為4m以下的太陽能電池陣列時使用。計算因從支架前面吹來(順風(fēng))的風(fēng)壓及從支架后面吹來(逆風(fēng))的風(fēng)壓引起的材料的彎曲強度和彎曲量,支撐臂的壓曲(壓縮)以及拉伸強度,安裝螺栓的強度等,并確認強度。(1) 結(jié)構(gòu)材料 選取支架材料,確定截面二次力矩IM和截面系數(shù)Z。(2) 假象載荷1) 固定荷重(G)組件質(zhì)量(包括邊框)GM +框架自重GK1+其他GK2固定載荷G=GM+ GK1+ GK22) 風(fēng)壓荷重(W)(加在組件上的風(fēng)壓力(WM)和加在支撐物上的風(fēng)壓力(WK)的總和)。W=1/2×(CW××V02×S)×a&
2、#215;I×J3) 積雪載荷(S)。與組件面垂直的積雪荷重。4) 地震載荷(K)。加在支撐物上的水平地震力5) 總荷重(W)正壓:5)=1)+2)+3)+4)負壓:5)=1)-2)+3)+4)載荷的條件和組合載荷條件一般地方多雪區(qū)域長期平時GG+0.7S短期積雪時G+SG+S暴風(fēng)時G+WG+0.35S+W地震時G+KG+0.35S+K(3) 懸空橫梁模型(4) A-B間的彎曲應(yīng)力 順風(fēng)時A-B點上發(fā)生的彎曲力矩:M1=WL2/8 應(yīng)力1=M1/Z(5) A-B間的彎曲(6) B-C間的彎曲應(yīng)力和彎曲形變(7) C-D間的彎曲應(yīng)力和彎曲形變(8) 支撐臂的壓曲(9) 支撐臂的拉伸強度
3、(10) 安裝螺栓的強度基礎(chǔ)穩(wěn)定性計算1、風(fēng)壓載荷的計算2、作用于基礎(chǔ)的反作用力的計算3、基礎(chǔ)穩(wěn)定性計算當受到強風(fēng)時,對于構(gòu)造物基礎(chǔ)要考慮以下問題:受橫向風(fēng)的影響,基礎(chǔ)滑動或者跌倒地基下沉(垂直力超過垂直支撐力)基礎(chǔ)本身被破壞吹進電池板背面的風(fēng)使構(gòu)造物浮起吹過電池板下側(cè)的風(fēng)產(chǎn)生旋渦,引起氣壓變化,使電池板向地面吸引對于須采用流體解析等方法才能詳細研究。研究風(fēng)向只考慮危險側(cè)的逆風(fēng)狀態(tài)以下所示為各種穩(wěn)定條件:a對滑動的穩(wěn)定平時:安全率Fs1.5;地震及暴風(fēng)時:安全率Fs1.2b對跌倒的穩(wěn)定平時:合力作用位置在底盤的中央1/3以內(nèi)時地震及暴風(fēng)時:合力作用位置在底盤的中央2/3以內(nèi)時c對垂直支撐力的穩(wěn)
4、定平時:安全率Fs3;地震及暴風(fēng)時:安全率Fs2附件1:風(fēng)荷載計算 (1)設(shè)計時的風(fēng)壓載荷 W=Cw×q×Aw(作用于陣列的風(fēng)壓載荷公式)式中 W風(fēng)壓荷重Cw風(fēng)力系數(shù)q 設(shè)計用速度壓(N/m2)Aw受風(fēng)面積(m2)(2)設(shè)計時的速度壓q=q0×a×I×J式中 q設(shè)計時的速度壓(N/m2)q0基準速度壓(N/m2)a高度補償系數(shù)I用途系數(shù)J環(huán)境系數(shù)1)基準速度壓。設(shè)定基準高度10m,由下式算出:q0=1/2××V02式中 q0基準速度壓(N/m2)空氣密度風(fēng)速(Ns2/m4)V0設(shè)計用基準(m/s)2)高度補正系數(shù)。隨地面以上
5、的高度不同,速度壓也不同,因此要進行高度補正。高度補正系數(shù)由下式算出:a=(h/h0)1/n式中a高度補正系數(shù);h陣列的地面以上高度h0基準地面以上高度10米n表示因高度遞增變化的程度,5為標準3)用途系數(shù)。通常1.0用途系數(shù)建設(shè)地點的周圍地形等狀況1.15極重要的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)1.0普通的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)0.85短時間或者以外的系統(tǒng),且太陽能電池陣列在地面以上高度為2m以下場合4)環(huán)境系數(shù)。通常1.0環(huán)境系數(shù)建設(shè)地點的周圍地形等狀況1.15如海面一樣基本沒有障礙物的平坦地域0.90樹木、低層房屋(樓房)分布平坦的地域0.70樹木、低層房屋密集的地域,或者中層建筑(4-9層)物分布的地域
6、(3)風(fēng)力系數(shù)1)組件面的風(fēng)力系數(shù)。 若是如下圖所示的安裝形態(tài)的場合,采用下圖數(shù)據(jù)即可。2)支撐物構(gòu)成材料的風(fēng)力系數(shù)附件2:積雪荷載計算設(shè)計時的積雪載荷:S=CS×P×ZS×AS式中 S積雪荷重CS坡度系數(shù)P 雪的平均單位質(zhì)量(相當于積雪1cm的質(zhì)量,N/m2) 一般的地方19.6N以上,多雪區(qū)域為29.4N以上。ZS地上垂直最深積雪量(cm)AS積雪面積(1)坡度系數(shù)坡度30°30°40°40°50°50°60°60°坡度系數(shù)CS1.00.750.50.250(2)雪的平均單位質(zhì)量雪的平均單位質(zhì)量是指積雪厚度為1cm、面積為1m2的質(zhì)量。(3)積雪量太陽能電池陣列面的設(shè)計用積雪量設(shè)定為地上垂直最深的積雪量(ZS),但是,經(jīng)常掃雪而積雪量減少的場合,根據(jù)狀況可以減小ZS值。附件3:地震荷載計算設(shè)計用地震載荷的計算,一般的地方由式(5.10),多雪區(qū)域由式:(5.11)計算。K=C1×G (5.10)K=C1×(G+0.35S) (5.11)式中 K地震載荷(N); C1地震層抗剪系數(shù); G 地震載
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