2023柔性光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程

柔性光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 III1范引文件 1語(yǔ)定義 1本定 2計(jì)則 2料用 3形定 5用作組合 5荷載 5荷載 6度用 7用合 7構(gòu)式布置 9構(gòu)式 9構(gòu)置 構(gòu)算 12算本定 12始應(yīng)狀確定 12力析 12效分析 13構(gòu)計(jì) 13般定 13索計(jì) 13柱計(jì) 15橫設(shè)計(jì) 15間撐計(jì) 15向接設(shè)計(jì) 15礎(chǔ)錨系設(shè)計(jì) 16點(diǎn)計(jì)構(gòu)造 17般定 17與連節(jié)點(diǎn) 17與承件接點(diǎn) 18梁立連節(jié)點(diǎn) 19立柱節(jié)點(diǎn) 19附錄A規(guī)范附）索任分荷下解析計(jì)算 20編 制 說(shuō) 明 22PAGEPAGE15柔性光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了柔性光伏支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和技術(shù)要求，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)施工與維護(hù)的基本要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于柔性光伏支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。GB55001 GB55002 GB55003 GB55006 GB55008 GB50068 GB50797 GB51101 GB50007 GB50009 GB50017 GB50018 GB50010 JGJ257 JGJ94 JG/T490 NB/T10115下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1柔性光伏支架結(jié)構(gòu)flexiblesupportstructureforphotovoltaicmodules光伏系統(tǒng)中支承各種光伏組件的柔性結(jié)構(gòu)，包括預(yù)應(yīng)力承重鋼索和下部支承結(jié)構(gòu)。3.2拉索tensioncable由預(yù)應(yīng)力鋼索和錨具組成的受拉構(gòu)件。3.3零狀態(tài)zerostate索結(jié)構(gòu)在不考慮自重和荷載作用時(shí)的幾何形態(tài)。3.4初始預(yù)應(yīng)力狀態(tài)initialprestressedstate索結(jié)構(gòu)在僅考慮結(jié)構(gòu)（未安裝光伏組件）自重作用，并施加預(yù)應(yīng)力完畢后的狀態(tài)。3.5一般使用狀態(tài)servicestate柔性光伏支架結(jié)構(gòu)在永久荷載（包括光伏組件自重和支架結(jié)構(gòu)自重）作用下的狀態(tài)。3.6設(shè)計(jì)荷載狀態(tài)designloadstate柔性光伏支架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)荷載作用下的狀態(tài)。3.7橫向連接系horizontalconnectionsystem在柔性光伏支架拉索垂直方向上設(shè)置的桁架或剛性桿等橫向加勁構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系。a）b）c）d）e）制作、運(yùn)輸、安裝和防腐等要求。相應(yīng)的要求。支架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造應(yīng)便于制作、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)并使結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)單明確，減少應(yīng)力集中。25位于稀少人流廠區(qū)的柔性光伏支架結(jié)構(gòu)安全等級(jí)應(yīng)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)不應(yīng)小于1.00.9。67GB/T33026GB/T5224YB/T152YB/T50041570MPa、1670MPa1720MPa1770MPa、1860MPa1960MPaGB/T25821的規(guī)定。GB/T20118YB/T52951570MPa、1720MPa1770MPa1860MPa1960MPaGB/T9944GB/T20934345MPa、460MPa、550MPa650MPa1表1 索材彈模量索體材料彈性模量（MPa）鋼絲繩單股鋼絲繩1.4×105多股鋼絲繩1.1×105鋼絞線鍍鋅鋼絞線(1.85~1.95)×105高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線(1.85~1.95)×105預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線(1.85~1.95)×105鋼拉桿2.06×105CJ/T504定。GB/T700Q235和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591規(guī)定的Q355鋼材；Q235Q355Q390Q420Q460GB/T700GB/T1591GB/T20934GB50205GB50755400MPa凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。C40，且不應(yīng)低于C30。c）C30。HRB400HRB500HRBF400HRBF500RRB400HPB300HRB400HRBF400、HPB300、HRB500HRBF500鋼筋。CGB/T5780GB/T5782的GB/T3098.1T/CSEEXXXX-YYYYGB/T1228GB/T1230GB/T1231GB/T3632GB/T3098.6、《緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母》GB/T3098.15的規(guī)定。GB/T700Q235GB/T1591規(guī)定的Q355鋼。GB/T5117GB/T5118GB/T14957焊用非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲》GB/T8110及《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼藥芯焊絲》GB/T10045、《熱強(qiáng)鋼藥芯焊絲》GB/T17493的有關(guān)規(guī)定；GB/T5293GB/T12470（20~25℃）L/150L/50LLH/150Hl/250，l2倍。風(fēng)荷載GB50009,0.30kN/m2wkzszw0(1)式中：w—kN2z—風(fēng)振系數(shù)，可按7.4.3條的規(guī)定取值；s—5.1.4

T/CSEEXXXX-YYYYz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009取值，對(duì)于地面光伏支架可取光伏板頂端高度；w—kN2。GB55001GB500092表2 風(fēng)載體型數(shù)表類型體型及體型系數(shù)s1 s2體型系數(shù)0°5°10°15°20°25°s10.30.50.91.11.21.3整體體型系數(shù)s3s20.10.10.30.50.60.6s4s3-0.7-1.0-1.0-1.1-1.2-1.3s4-0.1-0.3-0.4-0.5-0.6-0.6注：12300.1AwAwh為光伏組件頂部高度處的風(fēng)壓；00.10Awh。雪荷載GB50009-2012E規(guī)定的方法進(jìn)行計(jì)算，且應(yīng)按對(duì)應(yīng)支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作年限的重現(xiàn)期確定基本雪壓。skrs0(2)式中：kN2r—光伏組件頂面積雪分布系數(shù)，傾角≤25°時(shí)取為1.0；s0—基本雪壓（kN/m2）。T/CSEEXXXX-YYYYGB50009-2012E規(guī)定的方法確定。計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的溫度作用效應(yīng)時(shí)，應(yīng)采用材料的線膨脹系數(shù)αT。鋼材的線膨脹系數(shù)取-5/℃-5/℃ΔTk=Ts,maxT0,min(3)式中：ΔTk（Ts,a（T0,iΔTk=Ts,minT0,max(4)式中：Ts,（T0,aTmaxTmin可根據(jù)當(dāng)T0,maxT0,min0SdRd(5)式中：γ0—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；Sd—作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；Rd—GBSdC(6)T/CSEEXXXX-YYYY式中：Sd—作用標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，如變形、裂縫等；C—設(shè)計(jì)對(duì)變形、裂縫等規(guī)定的相應(yīng)限值，應(yīng)按各有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范確定。SdGSGkwLwwSWksLssSSkTLTTSTk(7)式中：Sd—作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；γG—永久作用的分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)取1.3，當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，不應(yīng)大于1.0；SGk—永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；SWk—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；SSk—雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；STk—溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；γLw、γLs、γLT—風(fēng)荷載、雪荷載、溫度作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作年限的荷載調(diào)整系數(shù)；γw、γs、γT—風(fēng)荷載、雪荷載、溫度作用的分項(xiàng)系數(shù)，均取1.5；ψw、ψs、ψT—風(fēng)荷載、雪荷載、溫度作用的組合值系數(shù)。SdGSGEEhSEhkwwSwk(8)式中：Sd—地震組合效應(yīng)設(shè)計(jì)值；γG—0.9；SGE—重力荷載代表值的效應(yīng)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50191的有關(guān)規(guī)定確定，可適當(dāng)進(jìn)行折減；γEh—水平地震作用分項(xiàng)系數(shù)，取1.4；SEhk—GB50191γw—風(fēng)荷載作用分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的有關(guān)規(guī)定采用；ψw—風(fēng)荷載的組合值系數(shù)。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，荷載效應(yīng)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)組合，可按本標(biāo)準(zhǔn)式(7)計(jì)算，1.0。1kN；1.31.5；1.0。33表3 不作組工下的變用組值數(shù)作用組合工況ψwψsψTψEh永久作用+風(fēng)吸荷載1.0———永久作用+風(fēng)壓荷載+雪荷載1.00.7——永久作用+雪荷載+風(fēng)壓荷載0.61.0——永久作用+溫度作用+雪荷載+風(fēng)壓荷載0.60.71.0—永久作用+水平地震作用+風(fēng)壓荷載0.2——1.0圖1）123橫向45縱向圖1 柔光支架結(jié)平面置1-承重索；2-斜拉桿；3-光伏組件；4-鋼橫梁；5-橫向連接系式見(jiàn)圖23。2312(a)2312(a)(b)3 213 2(c)(d)圖2 單索系結(jié)形式1-承重索；2-橫向連接系；3-穩(wěn)定索 112(a)13 2(b)123(c)13 2(d)13 2(e)圖3 索（桁）結(jié)形式穩(wěn)定索25m。10m。1/15~1/20。TMD150m1~2150m（圖4），水平荷載應(yīng)按各支撐的剛度進(jìn)行分配。圖4 橫柱支布示例光伏支架結(jié)構(gòu)端部可采用由立柱、錨索或拉桿組成的水平承載結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖5。地質(zhì)條件良好A圖5(c)）1α1α1α(a)(b)(c)圖5 水承結(jié)布1-承重索示例柔性光伏支架結(jié)構(gòu)中的索系，計(jì)算時(shí)應(yīng)假定為理想柔性體，不得因個(gè)別索的松弛而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。B2a）1.3~1.6；b）1.6~2.1；c）25m50ma）。b）GB50018b235/fy度t之不大于形截梁柱件板計(jì)算度hw其度tw235/fy2504表4 構(gòu)的細(xì)限值構(gòu)件類別長(zhǎng)細(xì)比限值受壓構(gòu)件主要構(gòu)件180其他構(gòu)件及支撐220受拉構(gòu)件桁架桿件、柱間支撐350FR(9)式中：F—（kN）；Ftk—（kN）；γR—2.0。0NdF(10)式中：Nd—拉索承受的最大軸向拉力設(shè)計(jì)值（kN）；γ0—支架結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)。各階段張拉后，應(yīng)檢查張拉力、拱度及撓度；張拉力允許偏差不宜大于設(shè)計(jì)值10%5%。σΠaEΠ l(11)式中：a—張拉端錨固壓實(shí)內(nèi)縮位移值，可按表5取值；E—索材料的彈性模量；l—拉索長(zhǎng)度。表5 張端固實(shí)縮位值錨具類型a（mm）端部螺母連接錨具螺母間隙1夾片式錨具端部夾片有頂壓5端部夾片無(wú)頂壓6～8GB55006GB50017GB50018GB55008GB50010μ1.02.0。上部與拉索采用固定連接時(shí)，可按下式計(jì)算柱頂水平位移Δ，且由柱頂水平位移Δ反推柱底端的彎8f28f2 。3l n20(12)較小值計(jì)算柱底端的彎矩，摩式中：Δ-中部立柱柱頂水平位移;fm-支架結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)吸工況組合作用下的撓度，單層索系取跨中撓度，雙層索系取橫向連接系之間的上索撓度；n-柔性光伏支架跨數(shù)；l0-柔性光伏支架跨度。GB50017GB500176）。(a)(b) (c)蘑菇形錨(d)(e)抗拔樁(f)阻力墻圖6 拉錨系統(tǒng)GB55003GB50007GB51101JGJ94GB50007JGJ94DL/T5219GB51101架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》NB/T10115的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗滑移和抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算。JGJ94DL/T5219響。1.5mGB50086GB50007JGJ94DL/T521950010GB50046柔性光伏支架基礎(chǔ)質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202GB51101JGJ10616數(shù)的2%，且不應(yīng)少于10根。錨桿基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行抗拔承載力檢驗(yàn)，檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于總錨桿根數(shù)的0.5‰6GB500171.25~1.5鑄錨錨具，鋼絞線索體可采用夾片錨具，也可采用擠壓錨具或壓接錨具，夾片錨具一般應(yīng)有防松裝置。拉索索頭宜設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)索長(zhǎng)的形式，便于對(duì)索力進(jìn)行微調(diào)。對(duì)于索系構(gòu)成較復(fù)雜的支架結(jié)7）8）宜分別采用U圖7 雙拉的接1-拉索；2-U形夾具；3-厚鉛皮；4-雙螺母圖8 拉與定的接錨具圖9(a)）451122131311(a)(b)圖9 拉與橫的接節(jié)點(diǎn)1-拉索；2-鋼橫梁；3-拉索錨具；4-端部斜拉桿；5-索夾具（圖9(b)）GB/T21839GB50017的規(guī)定進(jìn)行在彎矩和剪力作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算。GB50017附 錄 A（規(guī)范性附錄）單索在任意分布荷載下的解析法計(jì)算q0A.1：z(x)M(x)a0x0 H l0(A.1-1)式中：z0(x)—單索撓度：x—水平坐標(biāo)；H0—初始幾何狀態(tài)單索預(yù)拉力水平分量；M(x)—跨度等于索跨度的簡(jiǎn)支梁相應(yīng)在初始荷載q0(x)下彎矩函數(shù)；a0—兩端支座高差；l—跨度。q0(x)H0 a x0Z0(x) H0lzq0(x)xlz圖A.1初始幾何形態(tài)下單索在分布荷載下的計(jì)算簡(jiǎn)圖q0q圖A2：qL(x)HL a xLZL(x) HLlzqL(x)xlz圖A.2初始幾何形態(tài)下單索在分布荷載下的計(jì)算簡(jiǎn)圖3EA l 2 EA(a2a2) u) 2EAl 2HL+ 2(x)dx-H