一、设计依据
1.1规范
1.建筑结构荷载规范GB50009-2001
2.钢结构设计规范GB50017-2003
3.铝合金结构设计规范GB50429-2007
4.冷弯薄壁型钢结构技术规范
5.建筑抗震设计规范
1.2材料力学性能
1.2.1钢材
碳素结构钢Q235-B
重力密度ρ=78.5kN/m3
弹性模量E=2.06×10^5N/mm2
线膨胀系数α=1.2×10-5
泊松比ν=0.3
抗拉/压/弯强度fs=215N/mm2
抗剪强度fsv=125N/mm2
端面承压强度fsce=325N/mm2
设计过程：
1、荷载组合中风荷载确定过程。
(1)Wk=βz*Ms*Mz*W0
Wk-风荷载标准值（kN/m2），βz-高度z处的风振系数，Ms-风荷载体型系数，Mz-风压高度变化系数，W0-基本风压(kN/m2)。
注：基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取0.6、0.4和0。
全国各站台重现期为10年、50年和100年的雪压和风压值见附表D.4
风振系数取值为1。
风荷载体型系数如下表
根据组件与地面所成角度，插入法计算风荷载体型系数
a＝15
正风压荷载体型系数μs＝1.325(根据GB50009-2001表7.3.1)
负风压荷载体型系数μs＝-1.325(根据GB50009-2001表7.3.1)
风压高度变化系数：
地面粗糙度类别：B
Mz=1
地貌描述：
A类，指近海海面和海岛，海岸，湖岸及沙漠地区。
B类，指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区
C类，指有密集建筑群的城市市区
D类，指有密集建筑群且房屋较高的城市市区
基本风压：
Wo-基本风压，ρ-空气密度，Vo-平均50年一遇的基本风速m/s。
使用风杯式测风仪时，必须考虑空气密度受温度、气压影响的修正，可按下述公式确定空气密度：
t-空气温度（oC），P-气压（Pa），e-水气压(Pa)。
根据所在地的海拔高度z(m)按下述公式近似估算空气密度：
z—风速仪实际高度(m)
2、荷载组合
3.梁的弯曲强度计算
计算组合截面形心坐标公式：
根据截面形心，求出惯性矩
平行移轴公式：
根据公式бmax=Mmax×Ymax/Iz校核正应力强度
Mmax表示最大压力，Ymax表示形心最大距离，Iz表示惯性矩
挠度计算：
均布荷载下的最大挠度在梁的跨中，其计算公式：
Ymax=5ql^4/(384EI).
式中：Ymax为梁跨中的最大挠度(mm).
q为均布线荷载标准值(kn/m).
E为钢的弹性模量，对于工程用结构钢，E=2100000N/mm^2.
I为钢的截面惯矩，可在型钢表中查得(mm^4).
跨间等间距布置三个相等的集中荷载下的最大挠度，其计算公式：
Ymax=6.33pl^3/(384EI).
式中：Ymax为梁跨中的最大挠度(mm).
p为各个集中荷载标准值之和(kn).
E为钢的弹性模量，对于工程用结构钢，E=2100000N/mm^2.
I为钢的截面惯矩，可在型钢表中查得(mm^4)。
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基本风压：
WP=ro*v2/2=1.225×242/2=352.8N/m2
其中WP为风压、ro为空气密度kg/m3、v为风速m/s
风荷载取值为0.353KN/m2
高度z处的风振系数：结构高宽比小于1.5，所以本工程高度处的风振系数βz=1.0
(根据GB50009-2001，表7.2.1）
μz=1
结构体形类别：斜坡面，组件与地面的角度θ＝15度
正风压荷载体型系数μs＝1.325(根据GB50009-2001表7.3.1)
负风压荷载体型系数μs＝-1.325(根据GB50009-2001表7.3.1)
作用在组件上的顺风风荷载Wk1=βz×μz×μs1×Wo=1×1×1.325×0.353=0.47KN/m2
S=1.954x0.982x42=80.6m2
标准风荷载F=0.47x1000x80.6=37882N
垂直于组件的风荷载F1=37.882×cos75°=9.8KN
组件单重：23kg
组件总重：23×42=966kg
组件自重：G=996×9.8=9.47KN
垂直于斜梁、横梁的自重：G1=9.47×cos15°=9.15KN
支架的计算应考虑组合效应：载荷=1.2G1+1.4F1(G是恒载，如重力；F是可变载荷，如风载等)
F总=1.2×9.15+1.4×9.8=24.7KN
斜梁强度校核：
正应力强度计算：бmax=Mmax×Ymax/Iz=472000×21.9/111500=92.7Mpa＜215Mpa；组件斜梁强度满足要求
横梁强度校核：
正应力强度计算：бmax=Mmax×Ymax/Iz=636600×18.4/115900=101Mpa＜215Mpa；组件梁强度满足要求
挠度计算：
均布荷载作用下的挠度：Ymax=5ql^4/(384EI)=5×0.119×2950^4/（384×206000×132700）=4.3mm；
集中荷载作用下的挠度：Ymax=6.33Pl^3/(384EI)=6.33×0.339×10^3×2950×10^3/(384×206000×132700)=5.2mm
Ymax=4.3+5.2=9.5mm
挠度允许值=2950/250=11.8mm，挠度小于允许值，组件梁刚度满足要求
前立柱强度校核：
Ix=2.2cmμ=0.7λ=μl/i=0.7×86.8/2.2=27.6
查表ψ=0.924ψ「σ」=0.924×215=199Mpa
σ=P/A=1490/564=2.65Mpa＜ψ「σ」
满足要求
后立柱强度校核：
Ix=2.2cmμ=0.7λ=μl/i=0.7×154.4/2.2=49
查表ψ=0.833ψ「σ」=0.833×215=180Mpa
σ=P/A=1490/564=2.65Mpa＜ψ「σ」满足要求
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201609/18/158192.html
