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将太阳能电池阵列安装在地面上或者房屋顶上,以及住在的平屋顶上的场合。首先打好牢固的地基,然后再作支架设计。支架(支持物)大部分都是钢结构。下面就保证机械强度的设计参数,即预定荷重、支架材料和支架允许应力等进行介绍。

支架式安装从下端到上端高度为4米以下的太阳能电池阵列的使用。结构设计时把允许应力设计作为基本,设计用的荷重是以等价静态荷重为前提。

假象荷重

作为太阳能电池阵列用支架设计时的假象荷重,有持久作用的固定荷重和自然界外力的风压荷重、积雪荷重及地震荷重等。此外,也有因温度变化产生的"温度荷重",但是在除了焊接结构的长部件以外的支撑物中,与其他荷重相比很小,因此忽略不计。

风压荷重

在设计太阳能电池阵列安装用的支架结构时,在假想荷重中最大的荷重一般是风压荷重(也称风荷重)。在电池阵列中因风引起的损坏多数在强风时发生。这里规定的风压荷重只适用于防止因强风导致的破坏为目的的设计。

积雪荷重

设计时的积雪荷重由下式算出:

S=CS×P×ZS×AS

S ——积雪荷重(N);CS ——坡度系数;P ——雪的平均单位质量(相当于积雪1cm的质量,N/㎡);ZS ——地上垂直最深积雪量(cm)。AS ——积雪面积(阵列面的面积)(㎡)。

地震荷重

设计用地震的计算,一般的地方由(式3.1),多雪区域由(式3.2)计算。

K=C1×G(式3.1)

K=C1×(G+0.35)(式3.1)

K ——地震荷重(N);C1 ——地震层抗剪系数;G ——固定荷重(N);S ——积雪荷重(N)。

材料及其允许应力

材料的选定

太阳能电池阵列用支架的构成材料,除特别的场合外,一般使用符号JIS标准的钢材、铝合金或者与此同等质量的材料

允许应力

结构用钢材。对于荷重的设计应力的结构用钢材应力度以下的各项作为标准,短期荷重对于设计应力则以下列各项的1.5倍作为标准。

结构用铝合金。对于荷重的设计应力,结构结构用铝合金的允许应力度以下的各项作为标准,短期荷重对于设计应力,则以下列各项的1.5倍作为标准。