-可修编.支架结构系统计算书1•计算及设计依据《建筑结构荷载规X》(GB50009-2001)《钢结构设计规X》(GB50017-2003)2.材料力学性能2.1Q235结构钢2.2.1HM-41槽钢截面图2.2.2HM-41槽钢物理特性壁厚t[mm]2截面积A[mm2]288.6重量[kg/m]2.51屈服强度f[N/mm2]yk245抗拉/压/弯强度◎[N/mm2]215弹性模量[N/mm2]200000剪切模量[N/mm2]80000Y轴距槽口e[mm]122.61Y轴距槽背e[mm]2-18.69-可修编.惯性矩丨[emu]y6.66截面模量W[cm3]yi2.95容许弯矩M[Nm]y3.562.3.1HM-52槽钢截面2.3.2HM-52物理特性壁厚t[mm]2.5截面积A[mm2]405.2重量[kg/m]3.53屈服强度f[N/mm2]yk245抗拉/压/弯强度er[N/mm2]215弹性模量[N/mm2]200000剪切模量[N/mm2]80000Y轴距槽口e[mm]126.00Y轴距槽背e[mm]2-26.00惯性矩I[em4]y13.97截面模量W[cm3]yi5.37容许弯矩M[Nm]y5.37-可修编.EZir•=»二门£Z_◎勺3•设计参数太阳能板支架为主次梁布置，次梁跨度2.1m，主梁跨度2.5m;柱高度0.675m,倾斜度15度：次梁及柱采用表面热镀锌型材，本计算书依据2x9（电池板）阵列进行计算，计算简图见图基本风压值：w=0.55KN/m20基本雪压值：S=0.3KN/m20电池板块（每块质量19.8kg,1640x990mm,阵列2x9倾角：15°结构设计使用年限：25年4•荷载4.1恒载S=gk=19.8x10xcos15°/(1.640x0.99)=0.118KN/m2GK-可修编.4.2风荷载垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算:wk二pzx口sxpzxw。式中：wk—风荷载标准值（KN/m2）;Pz—高度z处的风振系数；ps—风荷载体型系数；pz—风压高度变化系数；w—基本风压（KN/m2）;0风振系数pz=1体型系数a=15°aAdAtAsAu—1*3-—0_5十0.5scr-L4-0.6+i.4十(L6中间伯按插入法计算psi=_1.325卩S2=-0.525^s3=1-325口s4=0.535离地高度小于30m的C类地区，卩z取值1Wgs1)=1x-1.325x1x0.55=-0.72875KN/m2wXs2)=1x0.525x1x0.55=-0.28875KN/m2k-可修编.w⑴S3）=1x1.325X1X0.55=0.72875KN/mi2kWJps4）=1X0.525x1X0.55=0.28875KN/m24.3雪荷载水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算:Sk=rSo体型系数pr取值1（倾角15°）资料中给出基本雪压So取值0.3KPa得雪荷载值：Sk=1x0.3=0.3KN/m2荷载组合承载能力极限状态：1）S1=1.2恒+1.4*风（+）+0.7*1.4*雪2）S2=1.2恒+1.4*雪（+）+0.6*1.4*风3）S3=1.0恒+1.4风（-）4）S4=1.35恒正常使用极限状态5）S1=1.0恒+1.0风（+）1.0（雪）6）S2=1.0恒+1.0风（-）7）S3=1.0恒S=1.2S+1.4wk+1.4x0.7SkGK-可修编.=1.2x0.118+1.4x0.72875+1.4x0.7x0.3=1.456KN/m25•钢结构有限元分析£250-£500-口s3区承载力极限状态下最不利荷载为：S1=1.2恒+1.4*雪(+)+0.6*1.4*风二=1.2x0.118+1.4x0.72875+1.4x0.7x0.3=1.456KN/mi2梁均布线荷载1.456x1.64/2=1.19KN/mAs4区承载力极限状态下最不利荷载为：S2=1.2恒+1.4*风(+)+0.6*1.4*雪=1.2x0.118+1.4x0.3+1.4x0.7x0.28875=0.84KN/m2梁均布线荷载0.84x1.64/2=0.69KN/m5.1有限元分析采用SAP2000非线性版-可修编.新建模型施加荷载运行分析一后处理数据5.2次梁计算采用C钢41*41进行校核5.2.1导轨截面：41*41*2*12100mm41-工逛[DEAD三|项|碉口忖2andM?]|£inglevalued”端氏度偏移〔位置)端：Jt:550.000000m(0.00000m]J端:Jt:110.000000m(9.2Ga00m)显示选项r滚动数值显不杲大-可修编.5.2.2导轨受力分析图0.P31,61t丨川2ttftH41.73E-03|揺度完成523受力分析数据弯矩最大值：Mmax=0.313KN•m应力计算C7max二Mmax/W=0.313x103/2.95X10-6=106.1MPav口=215MPa满足应力强度条件。5.3主梁受力分析5.3.1主梁截面41*52*2mm*3200mm合成剪力ShearV20.361KNat2.53000n合成蒼矩MomentM3-Deflection[2-dir]0.008772m□t7.99000rmPositivein-2directianr鲍对r相对于梁最小值®栢对于樂请部等价荷義-自由刚样團陳:中力在KN,ConcentratedMomentsinKN-m)DistLoad(2-dir)0.71KN2mat2.11000nnPositivein-2direction-可修编.5.3.2主梁受力分析图5.3.3受力分析数据弯矩最大值：Mmax=1.74KN•m应力计算Cimax二Mmax/W=0.761x103/5.37x10-6=141MPa<=215MPa-可修编.满足应力强度条件。5.4立柱受力分析5.4.1立柱截面41*42*2*675mm住审佥畐部卷訴注中的节佥氏力F说节直对象2G节点单元26123Farce3.6470.0005.536MomentD.000-0.134Q.000压应力er二F2/A=5.536X103/(288.6x10-6)=19.18MPav215MPabeam满足应力强度条件。
