T/CPIA 0011.203-2019 户用光伏并网发电系统 第2-3部分:设计规范结构设计
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表1荷载组合值系数表
4.5光伏发电系统的风荷载应按式(4)计算
W=β×μ,×μ, ×we
式中: Wk一一风荷载标准值,单位为千牛顿每平方米(kN/m); βg——阵风系数; μ:——风压高度变化系数; 从一一风荷载体型系数; W一一基本风压保温标准规范范本,单位为千牛顿每平方米(kN/m)。 2.4.6阵风系数βg,按现行标准GB50009的规定选用;风压高度变化系数从,,按现行标准GB50009 为规定选用;风荷载体型系数μ,,按现行标准GB50009的规定选用;基本风压Wo,按现行标准GB50009 见定的不低于25年重现期的规定值选用。 LA 2.4.7光伏发电系统的雪荷载应按式(5)计算。 LS (5)
Sk一一雪荷载标准值,单位为千牛顿每平方米(kN/m); μ一一屋面积雪分布系数; S。一一基本雪压,按现行标准GB50009规定的25年重现期的规定值采用。 5.2.4.8屋面积雪分布系数μr,按现行标准GB50009规定值选用;基本雪压S。,按现行标准GB50009 规定的不低于25年重现期的规定值选用。山区雪荷载应通过实际调查后确定,当无实测资料时,可按 当地邻近空旷平坦地面的雪荷载值乘以系数1.2采用。 5.2.4.9结构设计时,应对施工检修荷载进行验算,基本原则如下述: a)进行结构构件承载力验算时,荷载组合应取永久荷载; b)施工检修荷载,永久荷载的分项系数取1.2,施工或检修荷载的分项系数取1.4; c)进行结构构件位移验算时,荷载组合应取永久荷载和施工检修荷载,分项系数均应取1.0
5.3设计指标及允许值
5.3.1光伏支架结构材料的物理性能指标及强度设计值、焊缝的强度设计值、螺栓连接的强度设计值应 根据现行标准GB50017、GB50429、CECS410的规定选用 5.3.2结构或构件变形的设计应满足现行标准CB50797的规定。 5.3.2.1风荷载取标准值下支架的柱顶位移不应大于柱高的1/60。 5.3.2.2受弯构件的挠度容许值不应超过表2的规定:
注:L为受弯钩件的跨度。对悬臂梁,L为悬伸长度
注:L为受弯钩件的跨度。对悬臂梁,L为悬伸长度的2倍。 5.3.2.3受压和受拉构件的长细比限值应符合表3的规定:
L为受弯钩件的跨度。对悬臂梁,L为悬伸长度的2倍 3受压和受拉构件的长细比限值应符合表3的规
2.3受压和受拉构件的长细比限值应符合表3的
5.3.2.3受压和受拉构件的长细比限值应符合表3的规定:
对承受静荷载的结构,可仅计算受拉构件在坚向平面内
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表2受弯构件的挠度容许值
表3受压和受拉构件的长细比限值
6.1.1在建筑屋面安装光伏发电系统,应根据支架形式判别新增荷载对原建筑的安全性,必要时可对原 结构承载力进行复核计算,确保光伏发电系统不影响原建筑的正常使用。在金属屋面或瓦屋面等斜屋面 上安装光伏发电系统时,宜优先选用沿屋面坡度平行安装的结构形式,避免屋面风荷载体形系数的改变 带来对原结构的影响。建设于地面的光伏发电系统,设计时应考虑地质条件,选择受力最合理、施工难 度低的支架及基础方案 6.1.2设计结构构件时,受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算,稳定性应按有效截 面计算,变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。 6.1.3光伏支架的构件应分别进行强度计算、整体及局部稳定计算,对于立柱还应验算柱顶位移,对于 梁和擦条还应验算挠度值。 6.1.4计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,荷载的组合形式,各项荷载的分项系数、组 合值系数均应满足现行标准GB50009要求。 6.1.5在结构设计文件中应注明设计使用年限、材料牌号、焊缝形式、焊缝等级及对施工的要求,
6.2.1光伏支架可由多个梁、柱、擦条单元构件组成。单元构件之间宜通过连接件采用螺栓连接,连接 件节点板最小厚度应满足现行标准GB50017要求。各单元构件的中心线宜交汇重合。
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厚不宜小于1.5mm,如采用高强钢设计的支架板材厚度不宜小于1mm。 6.2.3標条应尽量选择通长不断开形式,如必须断开,嵌套搭接部分宜采用螺栓连接,断开部位的弯矩 宜小于该跨最大弯矩的25%。 6.2.4光伏支架的立柱柱脚在主刚架平面内宜设计为刚接,在平面外可设计为铰接,同时主刚架间宜用 交义张紧的圆钢、钢索或型钢作为柱间支撑以保证平面外刚度。 6.2.5型钢、圆钢或钢索作为交叉支撑时应按拉杆设计,支撑中的刚性系杆应按压杆设计,当圆钢支撑 直接与梁柱的腹板连接时应设置垫块或垫板。 6.2.6光伏支架的最小倾角不宜小于3°,组件离地或屋面最低高度应满足现行标准GB50797要求, 6.2.7安装金属屋面的光伏发电系统,逆变器宜安装在山墙、立柱等竖向构件上,如安装在屋面上的, 宜分散布置,并进行局部的屋面承重校核。 6.2.8安装在坡屋面上的光伏发电系统,采用全支撑形式支架的,应保证支架与建筑物的梁、柱构件有 定够数量的锚固节点,具体数量应进行计算确定,北坡的拉杆可选用钢索或型钢。 6.2.9安装在地面上的支架,柱脚底面在地面以下的部分应采用混凝土包裹(保护层不应小于50mm) 并应使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。当柱脚底面在地面以上时,柱脚底面应高出地面不小于 100mm。建设场地的地面及地面以下按现行标准GB50046确定的腐蚀性等级为强腐蚀、中腐蚀时,则立 柱柱脚不应埋入地面以下,柱脚底面宜高出地面300mm,弱腐蚀时可放宽至200mm。 6.2.10光伏支架选用直卷边槽形或卷边Z型的冷弯薄壁型钢时,卷边的宽厚比不宜大于13,卷边宽度 与翼缘宽度之比不宜小于0.25,不宜大于0.326;受压构件选用直卷边槽形或卷边Z型的冷弯薄壁型 钢时,构件中受压板件的最大宽厚比尚应符合表4的规定。
冷弯薄壁型钢受压板件宽厚比限值
6.3.5硅酮结构密封胶的粘结宽度、粘结厚度及力学性能应符合现行标准JGI102的规定。
4.1碳素钢和低合金高强度结构钢作为支撑结构时,宜采用热浸镀锌防腐处理,锌膜厚度应符合 准GB/T13912的相关规定:如采用氟碳喷涂或聚氨酯喷涂的表面处理办法时,涂膜厚度应满足
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标准JGJ102中的相关规定;如采用防锈漆或其它防腐涂料时应遵照相应的技术规定。腐蚀严重地区 的支架,必要时可在上述规定的基础上适当增加防腐蚀涂层厚度。铝合金型材采用阳极氧化、电泳涂漆、 粉末喷涂、氟碳漆喷涂进行表面处理时,涂膜厚度应满足现行标准GB5237的规定。 6.4.2除奥氏体型不锈钢外,光伏阵列中不同金属材料的接触部位应设置绝缘垫片或采取其他防腐蚀措 施。受盐雾影响的安装区域和场所,应选择符合使用环境的材料及部件作为支撑结构或采用同一金属材 料的支撑结构,并采取相应的防护措施。
7.1.1在建筑上增设或改造光伏发电系统,应进行建筑物结构安全复核,并应满足建筑结构安全性要求。 7.1.2支架基础设计应进行抗滑移、抗倾覆、抗拨等稳定性验算。 7.1.3支架立柱与混凝土基础宜通过预埋件连接,预埋件的位置应定位准确;当采用其他可靠的连接措 施时,应通过试验确定其承载力, 7.1.4支架基础可采用钢筋混凝土独立基础和条形基础。基础内应设置钢筋、基础宜与建筑物主体结构 锚固,且应对原建筑屋面防水进行修复处理。当不能与主体结构锚固时,应采取提高支架基础与主体结 构间附着力的措施。 7.1.5连接件与基础的锚固承载力设计值应大于连接件本身的承载力设计值。 7.1.6地面户用光伏并网发电系统基础设计应考虑地质条件高速铁路标准规范范本,并参照现行标准GB51101的相关要求进 行设计。
在建筑结构计算中,新增光伏发电系统所产生的自重应计入原建筑屋面的恒荷载中,并应考由于 新增光伏发电系统所引起的屋面永久荷载、可变荷载变化的影响,对结构进行整体的结构计算复核。
7.3平屋面支架基础设计
7.4斜屋面连接件设讯
7.4.1斜瓦木屋面宜采用抱箍、弯钩进行连接,设计时应考虑木板的厚度、木圆梁的尺寸、位置及墙体 的承载能力。 7.4.2斜瓦现浇混凝土屋面宜采用弯钩进行连接,设计时应考虑现浇混凝土楼面的厚度、下部梁的尺寸、 位置及墙体的承载能力。 7.4.3斜瓦预制混凝土屋面不宜在屋面用膨胀螺栓或化学螺栓等直接锚接,宜采用全支撑支架结构或钢 夹板螺栓连接。 7.4.4木螺钉、抱箍、膨胀螺栓等规格及数量应根据实际荷载值计算确定,必要时进行试验确定, 7.4.5采用钢材制作抱箍、弯钩时,其设计还应符合现行标准GB50017的规定,采用铝材制作抱箍 弯钩时,其设计还应符合现行标准GB50429的规定。 7.4.6彩钢瓦夹具宜采用铝合金材质;夹具应根据彩钢瓦型号进行定制设计,夹具内侧应与彩钢瓦紧密 贴合并与彩钢瓦波峰进行连接;夹具设计应符合现行标准GB50429的规定。
门窗标准规范范本/CPIA 0011.203—2019
4.7用螺钉连接的梯形买 荷载值进行计算确定,螺钉应做防腐 孔处应用橡胶垫等做屋面的防水处理,保证原屋面的防水功能
,1埋件、锚栓连接的屋面施工完成后应对原屋面防水破坏处进行修复。 2光伏支架基础所采用的埋件可分为预置埋件和后置埋件两种形式,现浇混凝土基础宜采用预置埋 锚筋。 3光伏支架基础与建筑的主体结构采用后加锚栓连接时,其设计应符合现行标准GB50010的规定 且应符合下列规定: a)碳素钢锚栓应经过防腐处理; b)应进行锚栓承载力现场试验,必要时应进行极限拉拔试验; c)每个连接节点不应少于2个锚栓; d)锚栓直径应通过承载力计算确定,并不应小于10mm; e)不宜在与化学锚栓接触的连接件上进行焊接操作: f)锚栓承载力设计值不应大于其选用材料极限承载力的50%; g)在地震设防区应使用抗震适用型锚栓
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