光伏支架载荷计算

光伏支架基础计算

光伏支架是太阳能发电系统中的重要组成部分，其作用是支撑和固定太阳能电池板，使其能够正常接收阳光并转化为电能。光伏支架的基础计算是设计光伏系统中的关键一环，它决定了支架的稳定性和安全性。

光伏支架基础计算主要涉及到以下几个方面：地基类型、荷载计算、基础尺寸计算和支架布置。

地基类型是基础计算的重要依据。常见的地基类型包括混凝土地基、钢筋混凝土地基和钢桩地基等。不同地基类型的承载能力和稳定性不同，需要根据实际情况选择合适的地基类型。

荷载计算是基础计算的关键步骤之一。光伏支架需要承受各种荷载，包括静态荷载、动态荷载和风荷载等。静态荷载包括太阳能电池板本身的重量、支架本身的重量以及其他静态荷载；动态荷载包括风荷载和雪荷载等。荷载计算需要考虑到各种因素，确保支架在各种荷载下能够保持稳定。

基础尺寸计算是基础计算的另一个重要步骤。基础尺寸的计算需要结合地基类型和荷载计算结果，确定基础的尺寸和深度。基础尺寸的计算需要考虑地基的承载能力、支架的重量和荷载的作用，保证基础的稳定性和安全性。

支架的布置也是基础计算的一部分。支架的布置需要考虑到太阳能

电池板的布置和倾角，以及光照条件等因素。合理的支架布置可以提高太阳能电池板的接收效率，并且减少阴影遮挡的影响。

光伏支架基础计算是设计光伏系统中不可或缺的一部分。通过合理的地基类型选择、荷载计算、基础尺寸计算和支架布置，可以保证光伏支架的稳定性和安全性，提高太阳能发电系统的效率和可靠性。在实际应用中，还需要考虑到当地的气象条件、地质条件和建筑规范等因素，确保光伏系统能够长期稳定运行。

光伏组件支架载荷校验

光伏组件支架的载荷校验是确保光伏组件支架能够承受所安装的光伏组件产生的重量和外部风压等载荷的能力。以下是光伏组件支架载荷校验的一般步骤：

1. 确定光伏组件的重量：测量光伏组件的重量，包括玻璃、框架、支架等。

2. 计算风荷载：根据所在地的风速、风向、光伏组件的高度、倾角等参数，使用相应的风荷载计算方法，计算出光伏组件支架所受的风荷载。

3. 计算支架结构的荷载：根据光伏组件的重量和风荷载，计算支架结构所受的总荷载。这包括重力荷载、风荷载和其他可能的荷载，如雪荷载等。

4. 校验支架的强度和刚度：根据支架结构的材料、尺寸和形状，使用结构力学的原理计算支架在所受荷载下的强度和刚度。确保支架能够承受荷载而不发生过大的变形或破坏。

5. 进行模拟或实验验证：可以使用计算机模拟软件，如有限元分析软件，对支架进行模拟分析，验证其承载能力。也可以进行实验验证，例如在实验室或现场进行加载试验，确保支架能够满足设计要求。

光伏组件支架的载荷校验需要考虑多种因素，并且要根据具体的设计要求和环境条件进行评估。一般来说，需要满足国家或行业相关标准的要求，以确保支架的安全可靠性。

光伏支架计算

引言

光伏（Photovoltaic，即太阳能电池）是一种将太阳光直接转化为电能的技术。在光伏发电系统中，光伏支架扮演着重要的角色，它可以将光伏板固定在地面或屋顶上，保持其稳定位置和适当的角度，以最大限度地捕捉太阳能。在设计和安装光伏支架时，需要进行一系列计算，以确保光伏系统的安全和性能。

本文将介绍光伏支架计算的一些基本知识和方法，包括荷

载计算、角度选取和安装要求等。

荷载计算

在光伏支架的设计中，荷载计算是至关重要的一步。荷载

是指光伏支架所承受的各种力的大小，包括重力荷载、风荷载、雪荷载等。

重力荷载

重力荷载是由光伏板本身的重量和其他附加设备的重量所

引起的。一般来说，光伏板的重量可以通过制造商提供的技术参数得到，而附加设备的重量需要根据具体的设计来确定。

风荷载

风荷载是指风对光伏支架的作用力。根据当地的气象数据，可以计算出风的设计风速，并根据风荷载标准计算出光伏支架受到的最大风力。

雪荷载

雪荷载是指积雪对光伏支架的作用力。根据当地的气候条

件和积雪特点，可以计算出光伏支架的最大雪荷载。

角度选取

光伏支架的角度对太阳能的捕捉效率有着重要的影响。一

般来说，光伏支架的角度应根据当地的纬度和季节变化来选取。

固定角度

固定角度指光伏支架在安装过程中固定在一个固定的角度上，不可调节。固定角度可以通过计算确定，以保证在一年中不同季节的太阳高度角下能够最大限度地捕捉到太阳能。

可调角度

可调角度的光伏支架可以根据季节变化和光照条件进行调整。一般来说，可调角度的光伏支架的效率会更高，但成本也更高。

安装要求

光伏支架的安装要求对于系统的稳定性和安全性至关重要。

光伏支架基础计算

初步选定支墩尺寸为600*600mm，间距3000mm,高度待定，如下图：B1=3m

L1= 2.181m

L2=3m

取一跨对支架系统受力分析，确定支墩的尺寸。

风压标准值

Wk=βg *μs μz ω0=0.987kPa

1（高度不大于30m不考虑)

1.5(查表29项单坡顶盖）1.88（B类，30m)

0.35

风力对组件的倾覆力矩

M1=1/2*(Wk*B1*(L2+0.3))*(L2+0.3)=16.12kN

次梁重力F2=4.3*2.5*9.8=105N=0.105kN

（次梁为C41*62）

次梁产生的力矩

M2=F2*l=0.105*(0.1+1+1.5+2.4)=0.525kNm

电池板产生的力矩

M3=1/2*6*21*0.01*3.3=2.08kNm

混凝土墩产生的力矩

M4=F*（2.48+0.3）=2.78F

不使支架被吹翻，需要

2.78F+0.525+2.08+2.78>16.12

F≥4.86kN

混凝土墩重量至少为496kg

取支墩为600*600*600，重量为518kg

其中βz 为高度z处的风震系数，取值：μs 为风荷载体型系数，取值：μz 为风压高度变化系数，取值：ω0为基本风压，取值：

1.4 1.39 0.45

屋面光伏荷载计算

屋面光伏荷载是指在建筑物屋面上安装光伏电池板所产生的荷载。在进行屋面光伏荷载计算时，需要考虑以下几个方面：

1. 光伏电池板的自重：光伏电池板的重量包括玻璃、电池片、框架等部分，一般为每平方米10至20公斤不等。

2. 支架的重量：安装光伏电池板需要使用支架，支架的重量也需要计算在内。

3. 风荷载：光伏电池板的安装需要考虑抗风能力，因此需要计算风荷载。

4. 雪荷载：在某些地区，光伏电池板还需要考虑雪荷载的影响。

5. 地震荷载：在地震频繁的地区，光伏电池板的安装需要考虑地震荷载的影响。

综合考虑以上因素，可以计算出屋面光伏电池板的荷载。具体计算方法可以参考国家建筑标准设计图集《建筑结构荷载规范》中的相关规定。同时，在进行屋面光伏电池板的安装时，需要严格按照相关标准和规范进行设计和施工，以确保安全和稳定。

支架强度计算

支架是安装从下端到上端高度为4m以下的太阳能电池阵列时使用。计算因从支架前面吹来〔顺风〕的风压及从支架后面吹来〔逆风〕的风压引起的材料的弯曲强度和弯曲量，支撑臂的压曲〔压缩〕以及拉伸强度，安装螺栓的强度等，并确认强度。

（1）结构材料

选取支架材料，确定截面二次力矩I M和截面系数Z。

（2）假象载荷

1）固定荷重〔G〕

组件质量〔包括边框〕G M +框架自重G K1+其他G K2

固定载荷G=G M+ G K1+ G K2

2）风压荷重〔W〕

〔加在组件上的风压力〔W M〕和加在支撑物上的风压力〔W K〕的总和〕。

W=1/2×〔C W×σ×V02×S〕×a×I×J

3）积雪载荷〔S〕。与组件面垂直的积雪荷重。

4）地震载荷〔K〕。加在支撑物上的水平地震力

5）总荷重〔W〕

正压：5〕=1〕+2〕+3〕+4〕

负压：5〕=1〕-2〕+3〕+4〕

载荷的条件和组合

（3）悬空横梁模型

（4）A-B间的弯曲应力

顺风时A-B点上发生的弯曲力矩：

M1=WL2/8应力σ1=M1/Z

（5）A-B间的弯曲

（6）B-C间的弯曲应力和弯曲形变

（7）C-D间的弯曲应力和弯曲形变

（8）支撑臂的压曲

（9）支撑臂的拉伸强度

（10）安装螺栓的强度

根底稳定性计算

1、风压载荷的计算

2、作用于根底的反作用力的计算

3、根底稳定性计算

当受到强风时，对于构造物根底要考虑以下问题：

①受横向风的影响，根底滑动或者跌倒

②地基下沉〔垂直力超过垂直支撑力〕

③根底本身被破坏

④吹进电池板反面的风使构造物浮起

⑤吹过电池板下侧的风产生旋涡，引起气压变化，使电池板向地面吸引

支架强度计算

支架是安装从下端到上端高度为4m以下的太阳能电池阵列时使用。计算因从支架前面吹来（顺风）的风压及从支架后面吹来（逆风）的风压引起的材料的弯曲强度和弯曲量，支撑臂的压曲（压缩）以及拉伸强度，安装螺栓的强度等，并确认强度。

（1）结构材料

选取支架材料，确定截面二次力矩I M和截面系数Z。

（2）假象载荷

1）固定荷重（G）

组件质量（包括边框）G M +框架自重G K1+其他G K2

固定载荷G=G M+ G K1+ G K2

2）风压荷重（W）

（加在组件上的风压力（W M）和加在支撑物上的风压力（W K）的总和）。

W=1/2×（C W×σ×V02×S）×a×I×J

3）积雪载荷（S）。与组件面垂直的积雪荷重。

4）地震载荷（K）。加在支撑物上的水平地震力

5）总荷重（W）

正压：5）=1）+2）+3）+4）

负压：5）=1）-2）+3）+4）

载荷的条件和组合

（3）悬空横梁模型

（4）A-B间的弯曲应力

顺风时A-B点上发生的弯曲力矩：M1=WL2/8应力σ1=M1/Z （5）A-B间的弯曲

（6）B-C间的弯曲应力和弯曲形变（7）C-D间的弯曲应力和弯曲形变（8）支撑臂的压曲

（9）支撑臂的拉伸强度

（10）安装螺栓的强度

基础稳定性计算

1、风压载荷的计算

2、作用于基础的反作用力的计算

3、基础稳定性计算

当受到强风时，对于构造物基础要考虑以下问题：

①受横向风的影响，基础滑动或者跌倒

②地基下沉（垂直力超过垂直支撑力）

③基础本身被破坏

④吹进电池板背面的风使构造物浮起

⑤吹过电池板下侧的风产生旋涡，引起气压变化，使电池板向地面吸引

光伏支架载荷计算

光伏支架设计考虑因素：

1.地理位置：地理位置是决定光伏支架设计载荷的一个重要因素，因

为不同地区的气候条件和地质情况将会影响到光伏支架的受力情况。

2.气象条件：光伏电站所处地区的气象条件也是确定光伏支架设计载

荷的一个重要因素，例如，降雨、风速、风向等都将对光伏支架的载荷产

生影响。

3.组件类型：不同类型的光伏组件的重量和尺寸也将对支架的设计产

生影响。因此，在进行载荷计算时，需要考虑光伏组件的重量和尺寸。

4.土壤条件：土壤的承载力是光伏支架设计中的重要因素之一、土壤

承载力的不同将会影响到光伏支架的抗倾倒能力和抗风能力。

载荷类型：

1.风载荷：风载荷是光伏支架设计中的一个重要载荷类型。风载荷是

由于风对光伏支架的作用力而引起的。风载荷包括风向力和风形力两部分。风向力作用在光伏支架的侧面上，而风形力作用在光伏支架的顶部和底部。

2.雨载荷：雨载荷是由于降水对光伏支架的作用力而引起的。雨水与

支架的接触面积越大，受力越大。因此，在进行雨载荷计算时，需要考虑

光伏组件的面积。

3.雪载荷：雪载荷是由于积雪对光伏支架的作用力而引起的。积雪对

光伏支架的作用力会因为积雪厚度和密度的不同而有所不同。

4.自重：自重是光伏支架所自身施加在基础上的重力。自重是光伏支

架设计中的一个重要载荷，需要根据支架的材料和尺寸来计算。

载荷计算方法：

1.风载荷计算方法：风载荷计算可以采用风压法和瞬态风洞试验法。风压法是根据实测数据推导出的压差公式，通过这个公式可以计算出风对支架的作用力。瞬态风洞试验法则是通过模拟风洞试验，根据试验结果来计算载荷。

光伏支架荷载计算表excel

随着可再生能源的发展，光伏发电已成为清洁能源的重要组成部分。

而在光伏发电系统中，支架是起着非常重要的作用的，它承载着光伏

组件，保证光伏板的稳固和安全，因此对支架的荷载计算至关重要。

在进行光伏支架荷载计算时，有时候我们需要使用专业的软件来完成，而其中一种常用的工具就是excel表格。今天我们将介绍一种光伏支

架荷载计算表excel的使用方法，希望对大家有所帮助。

一、准备工作

在使用光伏支架荷载计算表excel之前，我们需要进行一些准备工作。

1. 确定光伏组件的重量和尺寸，包括长度、宽度和厚度等参数，以及

支架的安装方式。

2. 根据光伏组件的重量和尺寸，确定支架的材料和型号，包括支柱、

横梁、连接件等。

3. 了解当地的气候和环境条件，包括风载荷、雪载荷等参数。

4. 收集支架制造商提供的荷载设计参数，包括支架的承载能力、抗风

能力等数据。

5. 准备excel表格，按照支架荷载计算的逻辑和步骤进行布局和填写。

二、支架荷载计算表excel的使用方法

在准备工作完成后，我们可以开始使用支架荷载计算表excel进行计

算了。下面是具体的使用步骤：

1. 打开excel表格，填写基本信息，包括项目名称、支架名称、光伏

组件的参数等。

2. 根据支架的安装方式，填写支架的尺寸参数，包括支架的高度、宽度、长度等。

3. 输入当地的气候和环境参数，包括风载荷、雪载荷等数据，这些数

据需要根据当地的气候特点和设计标准进行确定。

4. 输入支架制造商提供的荷载设计参数，包括支架的承载能力、抗风

能力等数据，这些数据通常可以在支架的产品手册中找到。

屋顶光伏电站支架强度及屋面载荷计算

1工程概况

项目名称：江苏省*****中心小学49KW光伏屋顶

工程地址：江苏省***

设计单位：上海能恩太阳能应用技术有限公司

建设单位：******有限公司

结构形式：屋面钢结构光伏支架

支架高度：0.3m

2参考规范

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001

《建筑结构荷载规范》GB50009—2001（ 2006年版）

《建筑抗震设计规范》GB50011—2010

《钢结构设计规范》GB50017—2003

《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018—2002

《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280—2007

3设计条件：

太阳能板规格：1650mm*990mm*50mm

混凝土屋顶太阳能板安装数量：200块

最大风速：27.5m/s平坦开阔地域

太阳能板重量：20kg

安装条件：屋顶

计算标准：日本TRC 0006-1997

设计产品年限：20年

4型材强度计算

4.1屋顶荷载的确定

（1）设计取值：

①假设为一般地方中最大的荷重，采用固定荷重G和暴风雨产生的风压荷重W 的短期复合荷重。

②根据气象资料，扬中最大风速为27.5m/s,本计算最大风速设定为：30m/s。

③对于混凝土屋面，采用最佳倾角安装的系统，需要考虑足够的配重，确保组件方阵的稳定可靠。

④屋面高度20m。

4.2结构材料：

C型钢重量：1.8kg/m

截面面支架尺寸（mm）41*41*2

安装角度25°

材料镀锌

截面面积（A）277

形心主轴到腹板边缘的距离1.4516E+01 形心主轴到翼缘尖的距离2.6484E+01 惯性矩Ix 8.3731E+04

pkpm光伏支架荷载计算

PKPM光伏支架荷载计算

随着清洁能源的发展和应用，光伏发电作为一种可再生能源的重要形式，得到了广泛的关注和应用。光伏支架作为光伏发电系统的重要组成部分，起着支撑和固定光伏组件的作用。在光伏支架的设计中，荷载计算是一个重要的环节，它直接关系到光伏支架的稳定性和安全性。

PKPM光伏支架荷载计算是一种常用的计算方法，它以PKPM（盘古结构分析与设计软件）为工具，通过对光伏支架的结构和荷载进行分析，得出支架的最大承载能力，从而确保光伏系统的安全运行。

在进行PKPM光伏支架荷载计算时，首先需要确定支架的结构形式和材料。常见的光伏支架结构形式有单轴和双轴结构，材料主要有铝合金和钢材两种。不同的结构形式和材料对荷载计算结果会有一定影响，因此需要根据实际情况选择合适的结构形式和材料。

接下来，需要确定光伏支架所承受的荷载类型。光伏支架主要承受的荷载包括自重荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载等。其中，自重荷载是指支架本身的重量；风荷载是指风力对支架的作用力；雪荷载是指积雪对支架的作用力；地震荷载是指地震对支架的作用力。针对不同的荷载类型，需要根据国家相关标准和规范进行计算。

在进行PKPM光伏支架荷载计算时，需要考虑荷载的作用位置和作用方向。荷载的作用位置是指荷载作用在支架上的具体位置，通常是支架的节点处；荷载的作用方向是指荷载作用在支架上的具体方向，通常是水平方向和垂直方向。根据荷载的作用位置和作用方向，可以计算出支架在不同荷载作用下的应力和位移。

PKPM光伏支架荷载计算的核心是确定支架的最大承载能力。最大承载能力是指支架在荷载作用下不产生破坏或失稳的能力。在计算过程中，需要考虑支架的强度和刚度。强度是指支架抵抗外部荷载的能力，刚度是指支架抵抗变形的能力。通过对支架的强度和刚度进行分析，可以确定支架的最大承载能力。

光伏支架载荷计算

光伏（太阳能光伏）支架是用于安装太阳能光伏模块的一种结构装置，主要用于支撑光伏模块，并稳定地将其固定在适当的位置上。为了确保光

伏支架的安全可靠，需要进行光伏支架的载荷计算。

光伏支架的载荷计算是指根据光伏组件的重量、气候条件（例如风压、积雪）以及其他因素来确定光伏支架所能承受的力量的计算过程。该计算

的目的是确保光伏支架能够在各种不利的气候条件下保持稳定，并且能够

承受最大负荷。

在进行光伏支架载荷计算时，需要考虑以下几个因素：

1.光伏组件的重量：光伏组件的重量是光伏支架设计的一个重要参数。光伏组件的重量可以根据规格书或者光伏组件厂商提供的数据来获取。

2.风载荷：风是光伏支架最主要的外部力量之一、风载荷的大小与风速、光伏组件的高度、光伏组件的曝面积以及光伏支架的形状等因素有关。根据当地风速和设计标准，可以计算出光伏支架在风载荷下所承受的力的

大小。

3.积雪载荷：在一些气候条件较寒冷的地区，积雪是光伏支架的另一

个重要的外部力量。积雪载荷的大小与地区的气候条件、积雪的密度以及

光伏支架的形状等因素有关。当地的气象数据和设计标准可以用来计算出

光伏支架在积雪载荷下所承受的力的大小。

4.弯曲载荷：在一些较大的光伏组件上，支架需要能够承受来自光伏

组件自身重量和外部载荷的弯曲力。这个弯曲载荷可以根据光伏组件的重量、光伏支架的形状和材料等因素来计算。

5.动载荷：除了静态载荷之外，光伏支架还需要经受来自地震、振动和人为因素等动态载荷。这些动态载荷的大小可以根据地区的地震等级、光伏支架的设计等因素来计算。

光伏支架强度计算

一、材料的强度和稳定性分析

光伏支架的材料通常采用钢材或铝材。在强度分析中，需要确定材料的屈服强度、抗拉强度和屈服应变等参数。这些参数可以通过实验测定、材料数据库或相关标准来获取。稳定性分析主要考虑支架在长期荷载作用下的变形和失稳问题。稳定性分析可以采用数值分析方法，如有限元方法或桁架模型等。

二、荷载分析

光伏支架所承受的荷载包括静载荷和动载荷。静载荷主要包括光伏组件的重量和风载荷。光伏组件的重量可以根据其尺寸和材料密度来计算。风载荷的计算需要考虑到光伏组件的安装方式、区域风速等因素。

动载荷主要包括地震荷载和雪载荷。地震荷载需要根据当地地震设计规范来计算。雪载荷需要根据当地气候条件、雪的密度和厚度来计算。三、刚度分析

在光伏支架的设计中，还需要进行刚度分析。刚度分析可以用来确定支架在荷载作用下的位移和变形。刚度分析需要考虑到支架的结构形式和材料性质等因素。对于大型光伏电站的支架，还需要考虑其整体稳定性和刚度均衡性。

综上所述，光伏支架强度计算是一个综合性的工作，需要考虑材料的强度和稳定性、荷载分析以及刚度分析等因素。这些计算结果可以指导光伏支架的设计和安装，确保其在使用过程中的稳定性和安全性。光伏支架强度计算对于光伏电站的建设和运行具有重要的意义。通过科学合理的强

度计算，可以降低光伏电站的建设成本，提高光伏电站的发电效率，并且延长设备的使用寿命。

支架结构系统计算书

1.计算及设计依据

《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003 ）

2.材料力学性能

2.1Q235结构钢

2.2.1 HM-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

[N/mm2] 245 屈服强度 f

yk

抗拉/压/弯强度 [N/mm2] 215 弹性模量 [N/mm2] 200000 剪切模量 [N/mm2] 80000

[mm] 22.61 Y轴距槽口 e

1

[mm] -18.69 Y轴距槽背 e

2

[cm4] 6.66 惯性矩 I

y

截面模量 W

[cm3] 2.95

y1

[Nm] 3.56 容许弯矩 M

y

2.3.1 HM-52槽钢截面

2.3.2 HM-52物理特性

壁厚 t[mm] 2．5 截面积 A[mm2] 405.2 重量 [kg/m] 3.53

[N/mm2] 245 屈服强度 f

yk

抗拉/压/弯强度 [N/mm2] 215

弹性模量 [N/mm2] 200000

剪切模量 [N/mm2] 80000

[mm] 26.00 Y轴距槽口 e

1

Y轴距槽背 e

[mm] -26.00

2

[cm4] 13.97 惯性矩 I

y

截面模量 W

[cm3] 5.37

y1

[Nm] 5.37 容许弯矩 M

y

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2×9（电池板）阵列进行计算，计算简图见图