DOC / SOLAR-GUIDEREV 1.0
FOR: DAVECHAN(大哥)· DIY GROUND-MOUNT

16 柱光伏
支架手册

80×80×2mm 方管立柱 · 16 根 4×4 摆放 · 墙体拉结围护 · 整体 10cm 混凝土包封防拔 · 后排角铁 X 型剪刀撑锁死 · 24 块 710W 双面组件配钢格板维护通道。从落差计算到焊接、紧固的全套硬核施工规范。

▌工程概览SPEC
立柱
80×80×2mm 方管 · 16 根
排布
4 × 4 矩阵
组件
710W 双面 · 24 块
维护通道
钢格板 400-500mm 宽
围护
左 / 右 / 前排砌墙
泄压
前排 3 扇三开推拉窗
拉结
立柱焊铁丝下拉结筋入墙
剪刀撑
后排东南向中间两柱 · 角铁 X 型
基础
地脚膨胀螺丝 + 10cm 混凝土包封防拔
平面布置 / PLAN - 16 柱 4×4
NSE↗左墙右墙前排 · 3 扇推拉窗(泄压)后排(东南)

俯视示意。红色为后排(东南向)中间两根带 X 型剪刀撑的立柱;左、右、前三面砌墙围护, 前排墙体设三扇推拉窗作泄压通道。

▌SECTION 01SLOPE / POST-DROP CALC

屋面坡度与立柱落差计算

4×4 摆放共 4 排立柱、3 个前后间隔。要让 24 块大板的受光面落在同一平面,后排必须按倾角逐排抬高。拖动下方参数即时得出每排立柱的裁切高度与总落差。

输入参数 / INPUTLIVE
25°
545
4,500 mm
20007000
2,000 mm
8003500

4×4 摆放 = 3 个前后排间隔。 落差按各间隔均分,确保 24 块大板整体受光面在同一平面。

后排总落差 Δh
2,098mm
每跨落差
699mm
受光面斜长
4,965mm
侧剖面 / SECTION - 前(左) → 后(右)θ = 25°
R12000R22699R33399R44098Δh
各排立柱裁切高度 / POST CUT LENGTH
1(前/低)
2,000mm
2
2,699mm
3
3,399mm
4(后/高)
4,098mm

数值为立柱出混凝土面后的净高(已含 10cm 包封以上部分)。下料前请实测 屋面 / 找平面标高,预留 5-10mm 焊接收缩与调平余量。

公式 / FORMULA

Δh = L · tan(θ)
每跨 = Δh / 3
斜长 = L / cos(θ)

L 为前后排水平总跨距,θ 为大板倾角。落差即后排相对前排需抬升的净高。

下料原则
  • · 先实测找平面标高,再反推各排净高。
  • · 同排 4 根立柱等高,逐排向后递增。
  • · 切口预留 5-10mm 焊接收缩 / 调平余量。
校验

组装前用水平管或激光将 4 个角点拉通线复核:四角共面误差应控制在 ±5mm 以内,避免大板扭曲与组件隐裂。

▌SECTION 02FOUNDATION / ANTI-UPLIFT

基础与防拔拉结

本支架不靠单点抗拉,而靠『整体重力 + 墙体拉结 + 剪刀撑锁死』三道防线协同。10cm 混凝土把 16 根立柱底座与膨胀螺栓完全包封,化点为面,把风荷上拔力分散进整块基础与墙体。

机制 A

重力防拔

  • 10cm 整体浇筑找平层将所有底座连成一块配重板。
  • 混凝土自重 + 墙体自重共同压制风吸上拔力。
  • 螺栓被完全包封,杜绝单颗膨胀螺丝被逐个拔出。
机制 B

墙体拉结

  • 立柱焊接铁丝下拉结筋,砌进左 / 右 / 前排墙体。
  • 立柱与砖墙咬合成整体,水平风推由墙面共担。
  • 拉结筋沿砌筑皮数分层埋入,间距随砖层走。
机制 C

剪刀撑锁死

  • 后排东南向中间两柱焊角铁 X 型剪刀撑。
  • 三角形几何不可变形,锁死整排面内侧移。
  • 把矩形排架变成抗侧刚架,抵御主导风向侧推。
承载逻辑 / LOAD PATH

风荷作用下,组件平面承受的上拔与侧推力沿『导轨 → 横梁 → 立柱 → 底座』传递。传统地面支架在底座单点抗拉,膨胀螺丝是最弱环。本方案在底座处 用 10cm 混凝土把 16 个受力点连成整体配重,使任一立柱想被拔起,必须先掀动整块基础,抗拔安全裕度大幅提升。侧向力则由墙体拉结与后排剪刀撑共同消化。

上拔力
重力 + 包封
侧推力
墙体 + 剪撑
扭转
整体刚架
包封施工要点
  1. 01膨胀螺栓打入原地坪后,复核 16 个底座标高与对角线。
  2. 02支模浇筑 10cm(10 个厚)混凝土找平层,强度建议 ≥ C25。
  3. 03底座、地脚螺栓、柱脚下端一并埋入,不得外露生锈。
  4. 04振捣密实、收光找平,养护期内禁止上人受力。
关键判据

抗拔不是比单颗螺丝多强,而是让上拔路径必须撬动整块配重 + 墙体。包封一旦留缝或螺栓外露,整体效应失效,等于退回单点抗拉,务必振捣密实、不留冷缝。

▌SECTION 03WELDING / NODES & COATING

关键焊接节点工艺

承载靠节点。立柱与横梁、斜梁的 T / L 型对接,以及后排剪刀撑的角铁焊缝,是整副钢架的命门。下面是开坡口、控焊高、防虚焊到焊后防腐的完整工序。

节点 A - 立柱 × 横梁 / 斜梁 T·L 对接
  1. 01

    开坡口

    母材 ≥ 6mm 或 80×80 方管对接处,打 30-35° 单边 V 形坡口,根部留 1-2mm 钝边与 1-2mm 间隙,保证根部熔透。

  2. 02

    定位点焊

    先用直角尺校正 90° / 设计角度,两端各点焊定位,复核无误后再满焊,避免焊后角度跑偏。

  3. 03

    焊缝高度

    角焊缝焊脚尺寸 K 取较薄件壁厚的 0.7 倍以上(方管壁 2mm 时随节点构造适当加焊补强板),多层多道,层间清渣。

  4. 04

    防虚焊

    起弧收弧填满弧坑,焊前清除铁锈油污水汽;电流过小 / 速度过快 / 未熔合即虚焊,焊后敲渣目视应见连续鱼鳞纹、无气孔咬边。

节点 B - 后排中间两柱 角铁 X 型剪刀撑
  1. 01

    下料配切

    两根角铁按对角线实测长度下料,交叉点开槽搭接(半搭接)或加节点板,使两杆共面受力。

  2. 02

    交叉点处理

    X 中心十字处满焊连接,形成整体;两端与立柱采用贴角焊 + 必要时三角节点板补强。

  3. 03

    对称施焊

    左右、上下对称分段施焊,控制热输入,减少角铁扭曲与立柱被拉偏。

  4. 04

    受力校验

    焊后手推测试整排面内无可感侧移;剪撑应受拉 / 受压都不屈曲,连接处无裂纹。

▌焊后防腐流程 / POST-WELD COATING
  1. 01

    清渣打磨

    敲净所有焊渣,用角磨机 / 钢丝轮打磨焊缝及热影响区,去除氧化皮、飞溅与锈迹,露出金属本色,焊缝过高处磨平顺。

    焊渣、飞溅、毛刺不除净,底漆附着不牢,必锈。

  2. 02

    除油除尘

    打磨面用溶剂或干净抹布擦除油污、粉尘与水汽,确保基材干燥洁净。潮湿天气避免施工,或先吹干。

  3. 03

    刷富锌底漆

    优先环氧富锌底漆(牺牲阳极防锈),薄涂两道,重点覆盖焊缝、切口、棱边等易锈部位,层间按漆说明书间隔实干。

    焊缝、棱角、螺栓缝隙是漏刷重灾区,务必补到位。

  4. 04

    面漆封闭

    底漆实干后罩面漆(醇酸 / 聚氨酯)一至两道封闭,提升耐候与耐磨。切口、磕碰露铁处后续巡检随时补涂。

合格焊缝

连续均匀鱼鳞纹、熔合良好、焊脚饱满、无气孔咬边裂纹,敲击声实。

判废信号

焊缝堆高不熔合、根部未透、明显咬边 / 弧坑裂纹、敲击发空 = 虚焊,须铲除重焊。

安全

佩戴面罩手套,焊接区域无易燃物,高处作业系安全带,火花防护到位。

▌SECTION 04MECHANICAL / FASTENING

机械紧固连接规范

焊死的是钢架,活动的是组件与通道。导轨、压块、钢格板、窗框的连接全靠螺栓与扣件,扭矩与防渗漏处理决定二十年不松不漏。

导轨 × 钢架
  • 导轨横跨横梁,用 T 型螺栓 / 配套连接件锁固,间距按导轨厂家跨距表,悬挑端不超规定。
  • 不锈钢 / 热镀锌紧固件,与铝导轨之间垫绝缘以防电化学腐蚀。
  • 导轨接长用专用套接件,预留热胀冷缩缝。
压块 × 组件
  • 边缘用端压块、相邻组件间用中压块,压在边框厂家许可的压点区间内。
  • 双面组件注意背面遮挡最小化,压块不压到电池串。
  • 按行收紧,压块咬合到位、组件无翘曲。
钢格板通道
  • 400-500mm 宽钢格板搭在横梁上,用钢格板专用固定夹(M 型夹)上下夹紧。
  • 每块格板四角至少各一夹,行走区不得有翘边、松动、悬空。
  • 切口、夹口热镀锌或补防锈漆,防止踩踏积水生锈。
▌螺栓紧固力矩参考 / TORQUE(不锈钢 / 镀锌螺栓 · 干态)
规格建议扭矩 N·m用途工具
M68 - 10压块 / 轻型连接件扭力螺丝刀
M816 - 20中 / 端压块、导轨夹扭力扳手
M1030 - 40导轨 - 钢架主连接扭力扳手
M1255 - 70钢架节点 / 重载连接扭力扳手

数值为通用参考,最终以导轨 / 压块 / 组件厂家技术手册为准。统一用扭力工具, 严禁凭手感超拧(压裂边框)或欠拧(松脱)。

▌窗框 × 钢架 × 墙体 交接防渗漏 / WINDOW SEALING
  1. 01

    预留洞口

    前排砌墙时按三扇推拉窗外框尺寸预留洞口,四周留 10-20mm 安装缝,洞口上方做过梁 / 钢梁承重。

    洞口尺寸不留安装缝,后期无法塞缝打胶,必漏。

  2. 02

    固定窗框

    窗框与钢架 / 墙体用膨胀螺丝或固定片锚固,上下左右多点对称固定,校正横平竖直,框体不得受扭。

  3. 03

    塞缝填充

    安装缝用聚氨酯发泡剂或砂浆分层填实,切平多余发泡,形成连续填充层,杜绝贯通缝。

    发泡剂不可塞满即了事,外侧仍需打胶封闭。

  4. 04

    打胶封闭

    框体与墙 / 钢架交接处内外两侧打耐候中性硅酮密封胶,做出向外排水的斜坡,必要时上口加披水板 / 滴水线,雨水导离窗洞。

泄压窗

三扇推拉窗兼作棚内泄压通道:保证可正常开闭、滑轨顺畅,密封以挡雨为主、不追求绝对气密,遇大风可开窗泄压,降低墙体与棚顶受压。