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平屋頂鋁合金支架系統(tǒng)，價(jià)格更實(shí)惠

鋼結(jié)構(gòu)支架系統(tǒng)，強(qiáng)度更好。

支架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

1、安全性

結(jié)構(gòu)能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用和設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。

2、適用性

在正常使用時(shí)，具有良好的工作性能。例如不產(chǎn)生影響正常使用的過(guò)大變形。

3、耐久性

由于組件有20年的質(zhì)保期限，所以我們支架相對(duì)應(yīng)需要同樣質(zhì)保期限要求。結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下，具有足夠的耐久性能，如材料風(fēng)化、老化、腐蝕不超過(guò)一定的限度。

二、設(shè)計(jì)思路與流程

首先，選擇支架方案，本文講師選擇以10度自配重支架系統(tǒng)為例進(jìn)行性能分析。

然后對(duì)支架方案進(jìn)行荷載評(píng)估和荷載組合。通過(guò)對(duì)以下固定荷載、施工荷載、風(fēng)荷載和雪荷載進(jìn)行組合和設(shè)計(jì)，最后得到設(shè)計(jì)荷載值。

通過(guò)將設(shè)計(jì)荷載值以及模型引入到數(shù)值軟件中進(jìn)行模擬和分析，最終給出優(yōu)化方案和補(bǔ)強(qiáng)方案。

三、設(shè)計(jì)荷載計(jì)算

關(guān)于設(shè)計(jì)荷載計(jì)算主要依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》

1、荷載形式：永久荷載、活荷載、吊車荷載、永久荷載、活荷載、溫度作用、偶然荷載 （主要考慮永久荷載、活荷載、永久荷載、活荷載）

2、組合類型：基本組合、偶然組合、標(biāo)準(zhǔn)組合、 頻遇組合、準(zhǔn)永久組合

（主要考慮基本組合和標(biāo)準(zhǔn)組合）

3、荷載等效：等效均布荷載、等效靜力荷載

荷載等效主要將實(shí)際理論性集中力通過(guò)等效方案，使它作為均布作用荷載進(jìn)行分析，主要采用等效均布荷載、等效靜力荷載。

將這些荷載綜合考慮，得到危險(xiǎn)工況，并將所有危險(xiǎn)工況下引入數(shù)值軟件中進(jìn)行分析結(jié)構(gòu)性能。

固定荷載（G）組件質(zhì)量（包括邊框）GM +支架自重G2+其他GK2

光伏組件質(zhì)量GM =18.5kg*9.81=181.5N

支架及其他附件結(jié)構(gòu)皆為不銹鋼結(jié)構(gòu)，密度為7850kg/m3

支架重量G2=0.367*9.81=3.6N，G3=0.336*9.81=3.30N

水泥配重壓塊重量Gc=0.82*0.12*0.12*2500*9.81=257.5N

活荷載（L）取集中力作用的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為200N。

風(fēng)壓荷載（W）

順風(fēng)時(shí)作用在垂直作用在PV組件上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Wk1=345.32N/㎡

逆風(fēng)時(shí)作用在垂直作用在PV組件上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Wk=-748.2N/㎡

雪荷載（S）雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Wk=-200N/㎡

最終得到兩組數(shù)值，工況1正風(fēng)組合荷載：F=1321N工況2背風(fēng)組合荷載：F=-1520N

四、有限元計(jì)算

有限元，利用數(shù)學(xué)近似的方法對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進(jìn)行模擬。

結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析內(nèi)容：強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、疲勞分析與模態(tài)分析。

疲勞分析針對(duì)周期性反復(fù)荷載進(jìn)行分析，對(duì)于我們光伏支架來(lái)說(shuō)對(duì)于疲勞分析要求不高。所以，我們將注重分析強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。

 

由于剛度不足，產(chǎn)生過(guò)大變形

壓桿穩(wěn)定性失效

這三種情況都需要注意和分析。

對(duì)于自配重系統(tǒng)而言，首先要對(duì)整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析，自配重系統(tǒng)屬于基座—地面非固接系統(tǒng)，其橫向與豎向約束依靠地面與水泥壓塊之間的摩擦力、重力作用，故要對(duì)其進(jìn)行抗滑移穩(wěn)定性分析與抗傾覆穩(wěn)定性分析。

通過(guò)力學(xué)分析最終得到，并不存在滑移和傾覆危險(xiǎn)。

其次對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，主要分析其最大應(yīng)力，最大剪應(yīng)力以及最大變形量，并與采用型材的相應(yīng)的許用應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比，最終可以得到整體系統(tǒng)滿足強(qiáng)度和剛度要求。

最后對(duì)構(gòu)件進(jìn)行受力分析，主要分析其最大應(yīng)力，最大剪應(yīng)力以及最大變形量。同樣可以得出構(gòu)件滿足設(shè)計(jì)要求。并分析了前支架超過(guò)設(shè)計(jì)限值的情況只有在極端荷載情況下前支架單獨(dú)受到組件作用才會(huì)出現(xiàn)，而這種情況下并不會(huì)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂，支架可靠性可以保障。

通過(guò)對(duì)整體及獨(dú)立構(gòu)件分別進(jìn)行分析可以得到，設(shè)計(jì)支架滿足設(shè)計(jì)要求，可進(jìn)行使用。