NB／T 10115-2018 标准规范下载简介

NB／T 10115-2018 光伏支架结构设计规程

图2平面框架计算简图

（4）伏支架结构构件通常用得很薄，截面发展塑性的潜力不 大，故规定内力计算采用弹性分析方法确定各种内力和位移。约 束条件和节点铰接、刚接的简化需符合节点的实际构造。塑性设 计要求某些截面形成塑性铰并能产生所需的转动，便结构形成机 构，当对构件中的板件宽厚比严加控制时，构件截面充许有限塑性 发展，以避免由于板件局部失稳而降低构件的承载能力。 （5)类蒙皮效应。同济大学进行的系列光伏组件抗剪性能试 验、压块节点受力性能试验、整体结构剪切性能试验、光伏组件与 支架结构共同作用效应分析等结果表明：光伏组件的类蒙皮效应

对支架结构的横向受力性能基本没有影响，在较天风荷载的情况 下对纵向受力性能有较大影响，此时对节点连接构造有严格要求。 光伏支架结构设计中，光伏组件产生的应力类蒙皮效应一般 不考虑。当支架结构顶面光伏组件的连接件固定于结构横向框架 上或横向框架和纵向联系构件上时，需要在光伏支架结构的设计 中考虑类蒙皮作用，设计中需要从以下三个方面进行措施完善： 1）类蒙皮效应组合体的强度和刚度参数由试验和可靠的分析 方法获得，并对支架结构进行整体分析和设计； 2）进行顶面檐口等关键部位的概条及其连接的承载力验算 时，除了考虑直接作用的荷载产生的内力外，还需考虑由整体分析 算得的附加内力； 3）在建成的光伏支架结构显著位置处设置永久性标牌，标明 在使用和维护过程中不得随意拆卸光伏组件，只有设置临时支撑 后方可拆换光伏组件。设计文件中也需对此加以规定。

6.2.1光伏支架柱构件通常采用冷弯薄壁型钢，近年来采用铝合

6.2.1光伏支架柱构件通常采用冷弯薄壁型钢，近年来采用铝合 金支架柱也逐渐成为常态GB/T 41609-2022 金银饰品传统工艺 术语，

（1)有支撑双（多)列单坡光伏支架柱，相当于无侧移柱，可以 认为横梁与立柱间铰接。 （2）无支撑双（多）列单坡光伏支架柱，是典型的不等高框架， 其计算长度系数一股按本标准附录C采用。附录C是根据平面 内有侧移不等高框架的假定推导得到的。光伏支架结构的计算简 图如图3（a)所示。图中，h，为短柱高度，h2为长柱高度；短柱刚

图3光伏支架受力分析图

度为Iel，长柱刚度为I2，横梁刚度为Ib；柱顶压力为N。结构有 则移失稳后的变形图如图3（b）所示，△为框架侧移。图3（c）～ 图3（e)分别给出了立柱和横梁的隔离体受力分析图。图中，H为 横梁轴力，Mi和Mu分别为短柱柱底和柱顶的端弯矩，M2和M2u 分别为长柱柱底和柱顶的端弯矩；，为短柱柱顶、梁左端转角，2 为长柱柱顶、梁右端转角。 在推导中采用了如下假定：①框架杆件均为弹性等截面；②不 考虑剪力对柱子计算长度的不利影响；③光伏支架左右两柱上作 用的荷载相等；④左右光伏支架柱的侧移相等，横梁的轴向变形忽 略不计；5光伏支架柱的底端为理想刚接。 根据上述假定，可以推导得出关于短柱计算长度系数的柱 屈曲方程：

(C+6K）（C+6K（1+)/μ—2（α+ α+（βα）α（βC+6K)=0

式（1）是一个超越方程，采用数值方法可以求解得到方程的 解。求得叫后，可按下式计算得到L2：

以上各式中：β 柱高度比，β=h;/h2； 柱刚度比，=I/I2； α1α2 参数，α1=C,十S，，α2=C2十S2； C,S 抗弯刚度系数，按下式计算：

其中kl=元VN/Ne，NE为两端铰接构件的欧拉荷载。 更为详细的推导过程可以参考文献《光伏支架柱有侧移失稳 计算长度系数研究》（郭小农等，力学季刊，2015年第36卷第3 期，第503～508页）。

6.3.1 由于光伏组件的功能要求，其坡度通常较大，故光伏支架

梁中除了承受弯矩外，还承受较人的轴力。因此，光伏支架梁宜按 压弯构件进行验算。

.3.2光伏支架梁的计算长度一般需要满足

（1）支撑杆的刚度需要满足作为支承点的需求： （2)试验和分析结果表明，光伏组件与擦条可共同作用，约束 支架梁的行为，因此光伏支架梁的平面外计算长度可以取为標条 间距。

3.4.2自前，光伏电站光伏组件的支承模条（或构件）通常采用连 续方式，该方式增加了材料的用量，加大了主受力件上的荷载，建 疏T.程投资费用增加，同时也使光伏电站投产运行后投资回收难 度加大。内蒙古电力勘测设计院卢利和等人2011年向国家知识 产权局申请的实用新型专利（专利证书第2026110号）：一种光伏 电站光伏组件的托臂支承结构。该实用新型解决的技术问题是提 供一种即其有可靠支承结构性能，文能通过优化组件支承结构，降 低建筑工程投资的一种托臂支承结构方式。作为一种技术改进， 托臂支承结构采用非通长（或非莲续）支承条（或构件），从而降 低了前面所提到的通长（或连续）组件支承条（或构件）的材料用 量偏高，主受力件上荷载偏大，建筑工程投资回收期偏长等问题

6.5.3分析表明，若柱项未设置通长刚性系杆，或部分设置柔性 系杆时，将纵向力分配给端部第1道柱间支撑与计算结果大致相 符，且偏安全。

7.1.1光伏支架结构连接节点的传力特点需要与整体结构的分 析模型相匹配，并要满足建筑物使用期间对产品的结构性能要求。 结构的连接一般采用传力可靠、制作方使、安装简单、便于调整的 构造形式，开考临时定位措施。 7.1.2螺栓连接节点主要分为支架结构螺栓连接节点和光伏组 作螺栓连接节点两大类。其中支架结构螺栓连接节点设计内容等 需遵守现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018和 现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017：光伏组件连接节点螺 栓连接节点设计内容等需遵守现行国家标准《铝合金结构设计规 范》GB50429。 7.1.4压块连接分为单侧压块和双侧压块，实际工程中泛采用 铝金金压块将光伏组件与镖条相连接，是应用最为产泛的节点形 式之一。压块连接需要考虑下列因素： （1）当采用压块连接时，压块需具备性能参数和承载力等和应 证明资料； （2）当压块无相应证明资料时，需按下列要求对其验算。图4 用于将光伏组件安装在標条：的压块分为单侧压块，图5用于将 光伏组件安装在条上的双侧压块。

t 单侧压块及其尺寸示

图5双侧压块及其尺寸示意

7.2.2螺栓连接主要用于现场拼接与立装，焊缝连接主要用于工 厂加工制作。

7.3.3采用高强度螺栓连接时.直径一般为M10～M18螺栓。

/.3.3 采用高强度螺栓连接时.直径一股为M10～M18螺栓。 7.3.4標条选用U形卷边型钢时，標条与標条莲接处采用C形 连接件见图6

图6U形擦条的C形连接件示意图

7.3.5標条与支架梁简支或连续连接节点见图7；標条与標托板 连接节点见图8；当条与支架梁均采用U形卷边型钢时，连接节 点见图9

简支或连续连接节点示意

图8擦条和托板连接节点示意图

图9U形卷边型钢主染和镶条连接节点示意图

7.3.6圆钢支撑与光伏支架柱股板直接连接时.设置的角钢垫块 或楔形垫块见图10；当柱采用方钢管或圆钢管时.圆钢支撑可采 用抱箱式连接见图11。

图10角钢垫块或耦形垫块示意图

图11抱箱式连接示意图

7.3.7柱脚节点设计需满足现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017的相关规定。柱脚常见节点型式见图12，

（a）铰接外露式柱脚

（b）铰接外路式柱脚

柱脚常见节点型式示意

8.1.3地基基础的抗震承载力验算除符合本标准的规定外，还应 符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、《建筑抗 震设计规范》GB50011及《构筑物抗震设计规范》GB50191等的 有关规定。 （1)现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011第4.2.4 条：验算天然地基地震作用下的竖向承载力时，地震作用效应标准 组合的基础底面平均压力和边缘最大压力要求：

≤faE Pmx ≤1. 2fE

式中：P—地震作用效应标准组合的基础底面平均压力； Pmax地震作用效应标准组合的基础边缘的最大压力。 在风荷载和地震作用下，基础底面充许局部脱开地基土，独立 支架、可调支架等柱脚固接的支架基础脱开地基土的面积控制在 底面全面积的15%内；联合支架、固定支架等柱脚铰接的支架基 础脱开地基土的面积控制在底面全面积的25%内。 （2）根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011第 4.2.1的规定，对地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的 建筑，以及不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架建筑 可不进行关然地基及基础的抗震承载力验算。 业 力

8.1.4当设计有要求或有下列情况之一时，一般需要进行微型桩

（3）地基条件复杂，微型基桩施工质量可靠性低； （4)本地区采用的新型微型桩或采用新工艺成桩的微型桩 基础。

8.2.1地基基础设计等级为内级的光伏支架，采用静力触探及标 贯试验参数，结合工程经验能够确定地基承载力特征值和微型桩 竖向承载力特征值。同时提供触探及必要的钻探和土工试验 资料。

8.2.6软弱地基需要根据各地区经验选择适宜的浅层地基处理 方案。当存在液化土层的地基时，根据支架结构的抗震设防类别、 地基的液化等级，结合具体情况采取的措施有： （1)设防烈度为6度时，除黄土地基外，一般情况下不需要进 行砂土液化判别和处理； （2）浅理天然地基的支架结构，当上覆盖非液化土层厚度和地 下水位深度符合下列条件之一时，一般不考虑液化影响：

式中：d。一上覆盖非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥 质土层扣除； d一地下水位深度（m），宜按设计基准期内年平均最高水 位采用，也可按近期内年最高水位采用； d。一一液化土特征深度（m），按表5采用； d一一基础埋置深度（m），不超过2m时按2m计算。 （3)当液化砂土土层、粉土层较平坦且均匀时，接表6选用地 基抗液化措施。

表5液化士特征深度d.（m）

注：当区域的地下水位处于变动状态时，应按不利的情

注：乙、丙类支架结构的地基抗液化措施·需要符合现行国家标准《建筑抗震设计 规范》GB50011、《构筑物抗震设计规范》GB50191的相应要求

的不均匀沉降，或使结构适应地基的变形。 （2）根据宁夏地区湿陷性黄土地区已建光伏电站微型基础 等的运行经验，对I级非自重轻微湿陷性黄土地区，微型桩基础可 不必穿透湿陷性黄土层，可考虑在1级非自重轻微湿陷性黄土层 中有1/3桩长参与侧摩阻力计算。

8.2.12现行国家标准《膨胀土地区建筑技术规范》GB50112中 明确规定：膨胀土场地上的建筑物，根据其重要性、规模、功能要求 和工程地质特征以及土中水分变化可能造成建筑物破环或影响正 常使用的程度，将地基基础分为甲、乙、丙三个设计等级。设计时， 根据具体情况按该标准表3.0.2选用。

8.2.13对于建在多年冻土场地上的光伏支架结构，地基状态考 急保持冻结状态.地基基础设计内容等一股需要考虑下列内素： （1）冻土场地上的基础理置深度： 1)对强冻胀性土、特强冻胀性土，基础的理置深度推荐大于设 计冻深0.25m； 2)对不冻胀、弱冻胀和冻胀性地基土，基础理置深度推荐不小 于设计冻深： 3）对深季节冻土，基础底面可理置在设计冻深范围之内，基底 充许冻土层最大厚度一股按现行行业标准《冻土地区建筑地基基 础设计规范》JGJ118一2011附录C的有关规定执行。 （2）拟建在冻胀性地基土场地上的各类光伏支架结构设计时， 采取减小或消除冻胀力危害的结构措施： 1)增加结构整体刚度，设置钢筋混凝土基础梁； 2）推荐采用各类型独立基础； 3)采用正梯形斜面基础L图13（a）、底部不带扩大部分的直 猫式基础图13（b）上

8.3.1建设场地存在震陷性、湿陷性、胀性、冻胀性或侵蚀性等 不良土层时，或上覆土层为强度低、压缩性高的软弱土层，不能满 足强度和变形要求时，或在抗震设防地区地基持力层范围内有可 夜化土层时，设计工程师选择的基础形式需与之相适应。 （1)在场地地下水位低、稳定持力层理深大、冬季施工、地形起 伏大或对场地生态恢复要求较高时，支架的基础一般采用微型桩 基础。 （2）当支架基础底面尺寸较小时，一般股采用无筋基础或无筋扩 展基础；对软弱地基或相邻柱距较小时，一股采用联合钢筋混凝土 基础或柱下条形基础。

8.3.3近年来光伏支架结构基础大量采用了微型桩基础，而且几 乎所有微型桩基础理入持力层深度均没有满足现行行业标准《建 筑桩基技术规范》JG94中的最小深度要求，且无承台结构。微 型桩基础的出现适应光伏支架结构这种载荷较小，同时上部结构 允许变形较大的特殊情况。

8.3.4、8.3.5天

算中一般是上拨力和水平荷载对短桩基础设计起控制作用，尤其 是季节性冻土和胀土地区的短桃基础设计.需要考虑地基土的 冻胀、膨胀作用，对基础的拨承载力进行验算。 （1)现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、《建筑 地基处理技术规范》JGJ79和《建筑桩基技术规范》JGJ94等相关 规范中，均未有微型桩承载力的估算公式。 （2)微型桩基础承载力也由基础侧阻力和基础端阻力组成。 采用桩基础的承载力经验公式估算微型桩基础竖向承载力，实践 证明结果偏于安全。 （3）根据近年微型钢桩基础实践便用经验，在微型钢桩基础设 计中需要重点注意有负摩阻力时的基础竖向承载力计算和水平承 载力计算，以及上部支架的位移计算和微型钢管桩基础的防腐 设计。 8.3.6微型桩端持力层为一般土层时，一般不考虑桩端阻。 8.3.9在一些特别好的地基土地区，如新疆存在很多雨雪量较小 并耳场地较平坦的无冻胀性戈壁土地区，这些地区地基土较密实： 不会有水流冲刷。在这些地区如通过了大量有代表性的微型基 础试验，并通过计算满足最基本的承载力、稳定性和强度的要求，后 时上部支架为联合支架（单坡支架结构）并满足基本的整体刚性要 求，则微型桩基础的基本设计规定和构造要求可以适当放宽。 8.3.10地基基础验收检验的抽检位置有以下儿种： （1）抽检点随机、均匀和有代表性分布； （2）局部岩土特性复杂可能影响施工.质量的部位： （3）施工出现异常情况的部位： （4）对重要的部位需要增加检验数量： （5)检验结果不满足设计要求时，需要分析原因，提出处理 措施。 Ⅱ岩石锚杆基础 8.3.11岩石锚杆基础一般采用的儿种型式见表7。

算中一般是上拨力和水平荷载对短桩基础设计起控制作用，尤其 是季节性冻土和膨胀土地区的短桩基础设计.需要考地基土的 东胀、膨胀作用，对基础的拨承载力进行验算。 （1）现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、《建筑 地基处理技术规范》JGJ79和《建筑桩基技术规范》JGJ94等相关 规范中，均未有微型桩承载力的估算公式。 （2)微型桩基础承载力也由基础侧阻力和基础端阻力组成。 采用桩基础的承载力经验公式估算微型桩基础竖向承载力，实践 证明结果偏于安全。 （3）根据近年微型钢桩基础实践使用经验，在微型钢桩基础设 计中带要重点注意有负摩阻力时的基础竖向承载力计算和水平承 载力计算，以及上部支架的位移计算和微型钢管桩基础的防腐 设让。

8.3.6微型桩桩端持力层为一般土层时，一般不考虑桩端阻力。

8.3.9在一些特别好的地基土地区，如新疆存在很多雨雪量较小 并且场地较平的无冻胀性戈壁土地区，这些地区地基土较密实： 不会有水流冲刷。在这些地区如通过了大量有代表性的微型耕基 础试验，并通过计算满足最基本的承载力、稳定性和强度的要求，同 时上部支架为联合支架（单坡支架结构）并满足基本的整体刚性要 求，则微型桩基础的基

8.3.10地基基础验收检验的抽检位置有以下儿种：

（1）抽检点随机、均匀和有代表性分布； （2）局部岩土特性复杂可能影响施工质量的部位： （3）施工出现异常情况的部位； （4）对重要的部位需要增加检验数量： （5)检验结果不满足设计要求时，需要分析原因，提出处理 借施。 Ⅱ岩石锚杆基础

表7岩石锚杆基础可采用型式

（1）岩石铺杆基础承载力计算，由于采用的锚筋抗拉强度、钢 筋与砂浆简的粘结强度、砂浆与岩石简的粘结强度等均为设计 值.对应的锚杆的上拔力一般股取设计值。 （2）风化程度分类和岩石的强度分类见表8和表9

（1）岩石锚杆基础承载力计算，由于采用的锚筋抗拉强度、钢 筋与砂浆简的粘结强度、砂浆与岩石简的粘结强度等均为设计 值.对应的锚杆的上拔力一般股取设计值。 （2）风化程度分类和岩石的强度分类见表8和表9

注：只要具备表中特征之一，就被认为属该类风化

主：除表中所列代表性岩石外，凡新鲜岩石的饱和单轴抗压强度大于或等于30 者，应按硬质岩石考虑：小于者可按软质岩石考虑，

8.3.13据有关研究成果，在长期持续荷载作用下，位于黏性土地 基中的基础其抗拔承载力会出现明显减小现象，而砂土地基中的 基础抗拔承载力变化不大。因此，进行基础上拔和倾覆稳定验算 时，对砂类土地基基础一般按短期荷载效应计算，对黏性土地基基 础按长期持续荷载效应计算

微型基础整体稳定性验算水平抗力（或极

RH，当稳定验算不满足要求时，一般采取如下措施增强微型桩基 础的水平抗力：建议在基础理深1/3处加设上卡盘，当不满足时采 取相关增加措施增设下卡盘，计算简图见图14和图15。当地基 土为冻胀土时，不采取设卡盘或防冻胀措施，

图14带上卡盘基础 倾覆计算简图

（1）计算带上卡盘的单桩短基础时，当基础理深及上卡盘位 置确定后：应按式（12）计算卡盘横向压力，按式（13）、式（14）确定 卡盘长度。

图15带上下卡盘基础 倾覆计算简图

式中：Pk一 相应于作用的基本组合时，卡盘横向压力设计值 (kN)

8.3.16由于微型钢桩属于细长桩，长径比很大，所以微型钢桩在 竖向荷载下的稳定成为设计工程师关心的向题。但已有研究表 明，除非在特别软弱的土层中，屈曲一般不控制微型钢桩的竖向抗 压承载力。即使很软弱土也能提供微型钢桩足够的侧向支持，防

8.4 屋面光伏支架结构基础

8.4.1混凝土结构屋面上现浇矩形基础，适合屋面承载力小、风 简载高的地区和屋面，矩形基础与屋面用化学锚栓连接；混凝土屋 面上放置预制矩形基础，适合屋面承载力富余较大、风荷载小的 屋面。 8.4.8当风荷载不大时，对于安装在平屋顶上的支架，可采用预 制压块固定支架，

9.1.1防腐蚀设计是一项节约资源、降低能耗、保护环境的重要 工作。防腐工作的开展离不开表面处理即化学清、喷砂除锈和涂 料涂敷等，如不注意清洁文明生产，利用无污染材料、工艺及技术， 会对环境造成极大的污染。 现行行业标准《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T251附 录A对大气环境气体类型进行了划分。大气环境对光伏钢支架 结构长期作用的腐蚀性等级见表10

DL/T 5575-2020 广域测量系统设计规程大气环境对光伏钢支架结构长期作用的鹰蚀性等级

注处于潮混状态或不可避免结密的部位，环境相对混度应取大于75%

在特殊场合与额外腐蚀负荷作用下，应将属蚀类型提高

9.2.3混凝土结构暴露的环境类别划分见

表11混凝士结构的环境类别

注：1室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的环境； 2严寒和寒冷地区的划分应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定； 3海岸环境和海风环境宜根据当地情况，考虑主导风向及结构所处迎风、背 风部位等因素的影响MT/T 1194-2020 矿用一般型超级电容器电机车，由调套和工作经验确定； 4受除冰盐影响环境是指受到除冰盐盐雾影响的环境，受除冰盐作用环境是指 被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑； 5暴露环境是指混凝土结构表面所处的环境，

注：1室内潮湿环境是指构件表面经带处于结露或润状态的环境： 2产寒和寒冷地区的划分应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定； 3 海岸环境和海风环境宜根据当地情况，考虑主导风向及结构所处迎风、背 风部位等因素的影响，由调套和工作经验确定； 4受除冰盐影响环境是指受到除冰盐盐雾影响的环境，受除冰盐作用环境是指 被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑； 5基露环境是指混避土结构表面所处的环境

表12大气腐蚀性对金属光伏钢支架结构第一年魔蚀速率