2025-12-22
1. 三角形支持構造
このタイプの構造は、初期の太陽光発電プロジェクトで広く使用されており、図1に示されています。これは、異なる長さの前脚と後脚を備えており、基礎にボルトで固定されます。対角ブレースは、長い方の脚の基部を支え、傾斜ビームの中央に接続します。縦方向の母屋は傾斜ビーム上に配置され、太陽光パネルの支持システムを形成します。この構造は、冗長な制約のない幾何学的に安定したシステムです。
このような構造の柱の基部と基礎の典型的な接続を図2に示します。柱の基部をヒンジ接続と見なすと、構造は大きく変形しやすくなり、より多くの鋼材が必要となり、変形によりフレームレス太陽光発電モジュールの高い破損率につながることがよくあります。
2. 改良型三角形支持構造
三角形支持構造は、脚と基礎の間の接続に高い要求を課します。この問題を効果的に解決するために、改良型三角形支持構造が開発されました。この設計は、元の三角形構造に対角ブレースを追加し、全体の安定性を高めています。鋼材の使用量はわずかに増加しますが、前後の柱の動きを調整することで変形を軽減します。これは、さまざまなタイプの太陽光発電モジュール支持に適しており、特に強風荷重、不均一な地形、または高い構造的完全性と最小限の変形が要求される山岳地帯のプロジェクトに適しています。
3. ギャブル支持構造
ギャブル支持構造は、構造力学における「三剛体則」に従います。3つの剛体が、3つの非線形単一ヒンジによって対ごとに接続され、冗長な制約のない安定したシステムを形成します。これは単純なバイナリ構造です。異なる長さの脚を不要にすることで、鋼材の使用量を削減し、構造を簡素化し、設置を容易にします。
ただし、この構造には特定の制限があります。
1) 高さを調整できないため、平坦または緩やかな傾斜の地形にのみ適しています。
2) 前脚と後脚をなくすと、ビームの張り出し長さが長くなります。より高い荷重の下では、構造の変形が増加し、太陽光発電支持システムの安定性とフレームレス太陽光発電モジュールの破損率にリスクをもたらします。したがって、ギャブル支持構造は、低風荷重の環境にのみ適しています。
4. 改良型ギャブル支持構造
ギャブル支持構造の傾斜ビームにおける鋼材使用量の問題を解決するために、改良版が開発されました。この設計は、ギャブル支持に後脚を追加することにより、三角形支持構造の特徴を取り入れ、ビームの張り出し長さを短縮します。これにより、支持システムの安定性が向上し、太陽光発電モジュールの破損率が低下します。改良型ギャブル支持構造は、元のギャブル設計よりもわずかに多くの鋼材を使用するだけですが、2つの三角形支持構造と比較してより経済的です。
5. 単柱太陽光発電支持構造
単柱太陽光発電支持構造は、主に主ビーム、二次ビーム、前部支持、後部支持、鋼柱、クランプ、および単杭基礎などの主要コンポーネントで構成されています。2つの対角ブレースを使用して、主ビームと二次ビームを支持し、それらが太陽光発電パネルを保持します。鋼製の対角ブレースと単杭基礎の間の接続は、クランプを介して実現され、構造をシンプルかつ効率的にしています。
さらに、単柱太陽光発電支持構造は、占有スペースが少なく、太陽光発電アレイの前後の列間の土地を効率的に使用できます。この構造の前部支持と後部支持は、本質的に二柱支持構造の前後の柱の延長バージョンです。ただし、クランプ、鋼柱、およびその他のコンポーネントを追加したため、単柱支持構造は、二柱支持構造と比較して大幅に多くの鋼材を必要とします。
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