屋顶光伏电站项目荷载计算书

目录

一 工程概况 . .................................................................................................................................... 2

二 工程设计依据 . ............................................................................................................................ 2

1项目所在地区的自然条件 . ................................................................................................... 2

2光伏系统结构设计依据 . ....................................................................................................... 2

3光伏系统结构设计引用规范 . ............................................................................................... 2

3.1 结构类-设计规范及规程 .......................................................................................... 2

3.2铝型材及板材类-规范及标准 ................................................................................... 3

4荷载相关计算 . ....................................................................................................................... 3

4.1场地类别划分 . ............................................................................................................ 3

4.2风荷载核算 . ................................................................................................................ 3

4.3 永久荷载计算 . ........................................................................................................... 4

4.4 雪荷载计算 . ............................................................................................................... 4

4.5荷载组合值 . ................................................................................................................ 5

5夹具受力计算 . ....................................................................................................................... 5

结构荷载验算

一 工程概况

工程名称：青岛大唐屋顶光伏系统

工程内容：华东机械车间，

光伏系统设计计算高度10m 。

二 工程设计依据

1项目所在地区的自然条件

工程所在地区： 山东省 青岛市

基本参数

基本风压： W0= 0.60kN/m2 (50 年一遇)

基本雪压： S0=0.20k N/m2 (50 年一遇)

地面粗糙度类别：B 类

2光伏系统结构设计依据

a) 光伏系统工程招标文件.

b) 设计院提供的施工图文件.

c) 其他有关本次招标工作的说明文件及相关规范等.

3光伏系统结构设计引用规范

3.1 结构类-设计规范及规程

《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001（2006 年版）

《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001（2008 年版）

《钢结构设计规范》 GB 50017-2003

《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB 50018-2002

《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007

《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001

3.2铝型材及板材类-规范及标准

《铝合金建筑型材第1 部分： 基材》 GB/T 5237.1-2008

《铝合金建筑型材第2 部分： 阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2008 《铝合金建筑型材第3 部分： 电泳涂漆型材》 GB/T 5237.3-2008

《铝合金建筑型材第4 部分： 粉末喷涂型材》 GB/T 5237.4-2008

《铝合金建筑型材第5 部分： 氟碳漆喷涂型材》 GB/T 5237.5-2008 4荷载相关计算

4.1场地类别划分

根据地面粗糙度, 场地可划分为以下类别:

A 类：近海面, 海岛, 海岸, 湖岸及沙漠地区;

B 类：指田野, 乡村, 丛林, 丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;

C 类：指有密集建筑群的城市市区;

D 类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;

本工程属于 B 类地区。

4.2风荷载核算

按照GB50009-2001, 风荷载计算公式如下：

Wk= μz μs βz ω0

Wk: 风荷载标准值

μz ：风压高度变化系数

μs ：风压体型系数

βz ：高度z 处的阵风系数

ω0 ：本地区基本风压

基本风压按照GB50009-2001中规定给出的50年一遇的风压采用，

ω0 =0.60KN/m2

屋顶标高10米，B 类地区，

按照GB50009-2001中表7.2.1得：

μz = 1

体型系数

据《钢结构设计规范》 GB 50017-2003，

中间跨和变跨檩条的计算体型系数：

μs = 1.3

风振系数：

βz =1

负风压W k1= μz μs βz ω0=1×1.3×1×-0.6= -0.78KN/m2

4.3 永久荷载计算

太阳能电池板在：

每块电池板自重：q 1 = 0.20KN/块

每块电池板面积：Q 1=1.65*0.99=1.63m2

每平米均布荷载（含连接件）：Q 1 = 0.13 KN/m2

4.4 雪荷载计算

按照GB50009-2001表6.2.1, 基本雪压S0 = 0.20 KN/m2。

不均匀情况出现在20°到30°之间，此处坡度小于4°，无不均匀情况。

Sr = μr*S0

μr= 1.0

雪荷载标准值：

Sr= μr S0= 1.0 x 0.20=0.2 KN/m2.

地震荷载：7度设防，0.1g 。水平地震与屋面大体平行，对竖直荷载影响不

大，可以忽略。

4.5活荷载

按照GB50009-2001表4.3.1不上人屋面活荷载标准值取

S 活=0.5KN/m2

4.5荷载组合值

情况1、

永久荷载与活荷载：

Sk = Q1+0.7*S活=0.48 KN/m2 标准值

S1= 1.35*Q1+1.4*0.7*S活= 0.666 KN/m2 设计值

情况2、

永久荷载与风荷载：

SK2= Q1+ WK =-0.65 KN/m2 标准值

S2= Q1+1.4*WK =-0.962 KN/m2 设计值

情况3、

永久荷载与雪荷载：

SK3= Q1+0.7*SR =0.27 KN/m2 标准值

S3= 1.35*Q1+1.4*SR = 0.46 KN/m2 设计值

最不利荷载组合式第一组合：

永久荷载与风荷载组合。

SK2= Q1+ WK =-0.65 KN/m2 标准值

S2= Q1+1.4*WK =-0.962 KN/m2 设计值

5夹具受力计算

项目组件阵列使用连续梁支撑，使材料的性能得到了更好的发挥，阵列一般用的电池板数量都在20左右，这里使用的模型为6块。图形如下。

选取阵列单元模型

最不利荷载组合式第一组合：

永久荷载与风荷载组合。

SK2= Q1+ WK =-0.65 KN/m2 标准值

S 2= Q1+1.4*WK =-0.962 KN/m2 设计值

单个夹具的受力面积：

A=1.65*1.5/2=1.2375m2

单个夹具所受拉拔力

F=1.2375*0.962=1.19

单个夹具所受拉力为1.19KN 。

厂家夹具受力测试结果，角驰夹具允许拉力值为2.336KN, 直立锁边夹具允许拉力值为1.739KN 。显然两种夹具的设计力值都远大于其所受拉拔力。

夹具满足要求设计值。

压码抗剪强度计算书

1. 荷载统计

单个压码受荷面积 A=0.99M*0.825M=0.817M2

恒载： 0.13KN/ M2

活载: 0.5 KN/ M2

风压设计值: -0.78 KN/ M2

2. 荷载组合：

考虑对压码最不利荷载组合

风荷载与永久荷载组合

S2 = Q1+1.4*WK=-0.962 KN/m2

3. 应力计算

风吸力作用下的剪应力:

N=0.817*（-0.962）= -0.786KN

净面积S=41MM*3MM=123 MM2

V=786/123=6.39 N/ MM2

铝合金压码的设计切应力值：85 N/ MM2

6.39 N/ MM2＜85 N/ MM2

满足计算要求

中科盛创5MWp 屋顶光伏发电项目

荷载计算书

水利部新疆维吾尔族自治区水利水电勘测设计研究院

二〇一二年三月二十九日