1、精選優質文檔-傾情為你奉上XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX光伏并網發電示范項目EPC工程總承包鋼支架結構分析計算書編制： 審核： 審批： 宜興羿飛新能源科技有限公司目錄1 計算引用的規范、標準及資料1.1. 建筑設計規范：地震震級的規定 GB/T17740-1999鋼結構設計規范 GB50017-2003工程抗震術語標準 JGJ/T97-95混凝土結構后錨固技術規程 JGJ145-2004建筑鋼結構焊接技術規程 JGJ81-2002建筑工程抗震設防分類標準 GB50223-2004建筑結構荷載規范 GB50009-2001(2006 年版、局部修訂建筑結構可靠度設計統一標準 GB500

2、68-2001建筑抗震設防分類標準 GB50223-2004建筑抗震設計規范 GB50011-2001建筑物防雷設計規范 GB50057-94(2000 年版)冷彎薄壁型鋼結構設計規范 GB50018-20021.2. 鋼材規范：建筑結構用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-1995金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術要求 GB/T13912-20021.3. 五金件規范：緊固件螺栓和螺釘 GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3

3、098.2-2000緊固件機械性能螺母、細牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2000螺紋緊固件應力截面積和承載面積 GB/T16823.1-19971.4. 相關物理性能等級測試方法：鋼結構工程施工質量驗收規范 GB50205-20011.5. 建筑結構靜力計算手冊(第二版)2 結構分析基本概況2.1. 項目概述本工程為光伏并網發電示范工程固定支架。支架形式采用鋼結構，材質選用Q345B，表面處理方式為熱浸鋅；連接螺栓采用熱鍍鋅碳鋼螺栓；組件壓碼,材質為6063-T5，表面處理方式為陽極氧化。結構分析及節點校核考慮恒載、風荷載及雪荷載作

4、用。2.2. 項目所在地區 2.3. 地面粗糙度分類等級按建筑結構荷載規范（GB50009-2001）A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區；B類：指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區；C類：指有密集建筑群的城市地區；D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區；依照上面分類標準，本工程按C類地形考慮。3 結構承受荷載計算3.1. 地面粗糙度分類等級根據以下標準中華人民共和國國家標準：GB 50009-2001 建筑結構荷載規范 建筑場地C類 支架最高標高+20.00m設計風速： vo = 30m/s基本風壓： wo = vo2/1600 = 0.56kPa風壓高度變化系

5、數： z = 0.84風荷載體型系數： s1 = 0.5 s2 = 1.3風荷載標準值： wkb1 = s1 × z × wo = 235Pawkb2 = s2 × z × wo = 612Pa3.2. 組件及結構自重計算長邊邊長： La = 1636mm短邊長邊： Lb = 992mm面積： A=La × Lb自重: GAk = 200N3.3. 雪荷載標準值計算基本雪壓： so = 0.5kPa屋面積雪分布系數： o = 1雪荷載標準值： sK = so × o = 500Pa3.4. 作用效應組合荷載組合設計值：各效應的分項系數

6、：重力荷載： G = 1.2風荷載： w = 1.4地震荷載： E = 1.3荷載組合標準值：風荷載的組合系數： w = 1.0地震荷載的組合系數： E = 0.54 所采用的設計數據4.1. 牌號Q235B 鋼，符合GBJ 50017-2003抗拉屈服強度: Ys = 215MPa極限抗拉強度: Us = 370MPa抗彎、抗壓設計強度: py = 215MPa抗剪強度: pv = 125MPa彈性模量: Est = MPa重度 : dst = 78.5kN × m 3-1-5泊松比 : = 0.3熱膨脹系數 : = 1.2 × 10 C4.2. 牌號Q345B 鋼，符合

7、GBJ 50017-2003抗拉屈服強度: Ys = 310MPa極限抗拉強度: Us = 470MPa抗彎、抗壓設計強度: py = 310MPa抗剪強度: pv = 180MPa彈性模量: Est = MPa重度 : dst = 78.5kN × m 3-1-5泊松比 : = 0.3熱膨脹系數 : = 1.2 × 10 C4.3. 牌號6063-T5鋁合金，參考GB 50429-2007保證（最小）0.2%拉壓應力: f0.2 = 110MPa極限抗拉強度: fu_T5 = 160MPa抗彎、抗壓設計強度: po5 = 85.5MPa抗 剪強度: pav5 = 49.6

8、MPa承壓強度: paa5 = 120 MPa彈性模量: Eal = 70000MPa重度 : dal = 28kN × m 3-1-5泊松比 : = 0.33熱膨脹系數 : =2.35 × 10 C4.4. 牌號6063-T6鋁合金，參考GB 50429-2007抗彎、抗壓設計強度: po6 = 150MPa抗 剪強度: pav6 = 85MPa承壓強度: paa5 = 240 MPa彈性模量: Eal = 70000MPa重度 : dal = 28kN × m 3-1-5泊松比 : = 0.33熱膨脹系數 : =2.35 × 10 C4.5. 普通螺

9、栓4.6C級，參考GBJ 50017-2003抗拉屈服強度值: py_46 = 235 MPa抗拉強度設計值: pt_46 = 170 MPa抗剪強度設計值: pv_46 = 140 MPa承壓強度設計值: pa_46 = 305 MPa4.6. 奧氏體等級為50，,參考GBJ/T 1220抗拉屈服強度值: py_50 = 210 MPa抗拉強度值: ptl_50 = 500 MPa抗拉強度設計值: pt_50 = 230 MPa抗剪強度設計值: pv_50 = 175 MPa4.7. 奧氏體等級為70，,參考GBJ/T 1220抗拉屈服強度值: py_70 = 450MPa抗拉強度值: pt

10、l_70 = 700 MPa抗拉強度設計值: pt_70 = 320 MPa抗剪強度設計值: pv_70 = 245 MPa5 結構設計變現控制鋼構件: 或 25mm 兩者取小。懸臂結構: 或 25mm 兩者取小。6 支架結構分析6.1. 支架結構分析支架圖如下：結構分析使用SAP2000有限元分析軟件分析。桿件按均布線荷載設計計算。模型荷載輸入數據:風荷載標準值：Wx= wkb2×La/2=0.5N/mm(風壓)Ws= wkb2×La/2= -0.5N/mm(風吸)雪荷載: Sn =sK×La/2= 0.41N/mm重力荷載: G=GAk/2Lb=0.1N/mm

11、荷載標準值組合系數：風荷載的組合系數：w = 1.0地震荷載的組合系數：E = 0.5荷載組合設計值：各效應的分項系數：重力荷載： G = 1.2風荷載： w = 1.4地震荷載： E = 1.3荷載及組合說明：計算撓度：COMB1=G+Wx+SnCOMB2=G-Ws計算強度：COMB3=1.2G+0.7*1.4Wx+1.4SnCOMB4=1.2G+1.4Wx+0.7*1.4SnCOMB5=1.0 G-1.4Ws6.2. 次梁（52*41*2.0mmTH U）的計算設計荷載 :最大荷載在SAP2000模型，當組合Comb 4時，桿件內力表中桿件10中：Mmax_3 = 0.753kN 

12、5; m Mmax_2 = 0.026kN × m Vmax_2 = 1.812kN Vmax_3 = 0.062kN選用橫梁型材的截面特性：強度計算：1） 受彎構件按抗彎強度計算公式，應滿足： = 294 × MPa < py = 310 × MPa橫梁抗彎強度滿足要求2）橫梁的抗剪計算：橫梁是強軸受剪，僅腹板承受剪力：受剪面積： Avx = 2(52mm)×t= 208 × mm2Avy = 41mm × t =82 × mm2校核依據： max=Vmax_2/Avx = 8.71 × MPa <

13、pv = 180 × MPamax=Vmax_3/Avy = 1 × MPa < pv = 180 × MPa橫梁抗剪強度滿足要求3）橫梁的撓度計算：3m 跨中最大變形：當組合Comb 1時，桿件內力表中節點6虛點撓度值如下： dy = = 11.82 × mm < 2530mm/200= 12.65 × mm所以，撓度滿足要求6.3. 主梁（52*41*2.0mmTH U）的計算設計荷載 :最大荷載在SAP2000模型，當組合Comb 4時，桿件內力表中桿件10中：Mmax_3 = 0.753kN × m Mmax_2

14、= 0.026kN × m Vmax_2 = 1.812kN Vmax_3 = 0.062kN選用橫梁型材的截面特性：強度計算：2） 受彎。按抗彎強度計算公式，應滿足：= 212 × MPa < py = 310 × MPa+Mmax_3 Mmax_2Wnx1 Wny1橫梁抗彎強度滿足要求2）橫梁的抗剪計算：橫梁是強軸受剪，僅腹板承受剪力：受剪面積： Avx = 2(52mm)×t= 208 × mm2Avy = 41mm × t =82 × mm2校核依據： max=Vmax_2/Avx = 8.71 ×

15、MPa < pv = 180 × MPamax=Vmax_3/Avy = 1 × MPa < pv = 180 × MPa橫梁抗剪強度滿足要求3）橫梁的撓度計算：3m 跨中最大變形：當組合Comb 1時，桿件內力表中節點6虛點撓度值如下： dy = = 11.82 × mm < 2530mm/200= 12.65 × mm所以，撓度滿足要求6.4. 立柱（52*41*2.0mmTH U）的計算設計荷載:最大荷載在SAP2000模型，當組合Comb 4最不利時，桿件內力表中桿件86中：最大立柱高度： Ll = 190mm 壓力設

16、計值： Fc = 5.3kN剪力設計值： Fy = 1.6kN 彎矩設計值： Mx = 0.247kN × m選用立柱型材的截面特性：強度計算：關于x軸：Aa = 3.14cm2 Ix =9.73cm4 Wt = 4.1cm3材料塑性發展系數： = 1.05材料抗拉、抗彎設計強度 : py = 310MPa材料抗剪設計強度 : pv = 180MPa拉剪驗算:Fy/0.9Aa= 5.66 × MPa < pv = 180 × MPa所以， 抗剪滿足。壓彎驗算:截面類型為a類y軸回轉半徑： ix= = 17.6 × mm有效長度： Le = Ll = 190 × mm長細比： =Le/iy = 10.8 × = 12.4受壓時的穩定系數： = 0.989 = 74 × MPa < py = 310 × MPa所以， 壓彎