支架强度主要包括计算固定载荷(组件自身重量及其他)、风载荷及雪载荷,风载荷是
指从支架前面吹来(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)以及拉伸强度和正常的地面、屋顶震动、沉降引起的结
构变化。
2.4.1 积雪载荷受力分析
积雪载荷负重如公式
2-1 所示:
S=Cs*P*Zs*As(2-1)
其中
S 为积雪荷重,Cs 为坡度系数,P 为雪的平均单位质量(相当于积雪 1cm 的质量,
面积为
1m2 的质量)一般的地方 19.6N 以上,多雪区域为 29.4N 以上。Zs 为地上垂直最深
积雪量(
cm),As 为积雪面积。太阳能电池阵列列面的设计用积雪量设定为地上垂直最深
的积雪量(
Zs),但是,经常扫雪而积雪量减少的场合,根据状况可以减少 Zs 值。其中坡
度系数如表
1 所示。
2.4.2 风速载荷受力分析
本文设计的光伏组件支架校核在十级风(
27m/s)的风速下强度、挠度是否满足要求。
2.4.2.1 正应力校核
光伏组件支架梁单向受弯时,正应力如公式
2-2 所示:
(
2-2)
式中
Mx 为同一截面梁在最大刚度平面内(x 轴)的弯矩;Wnx 为对 x 轴的净截面模量
(抗弯截面模量);为钢材强度设计值。根据公式
2-2 所示,得到正应力如公式 2-3 所示:
经查五金手册表查处设计值为
[f],σmax<[f]所以满足强度要求。
2.4.2.2 对挠度进行校核
梁跨中最大挠度如公式
2-4 所示: