木构桁架式光伏遮阳停车棚结构设计

　　该结构主要面向户外公共停车区域的光伏一体化应用场景，核心功能是在为停放车辆提供遮阳挡雨遮蔽空间的同时，依托顶部铺设的光伏组件实现太阳能到电能的转化，所产生的电能可就近接入区域配电系统，供给停车场照明、充电桩及周边配套公共设施用电，实现土地空间的复合利用，避免单独架设光伏支架额外占用土地资源的问题。

　　整体支撑体系采用胶合木作为主受力构件，区别于常规全钢光伏支架的冷硬质感，木构件自带的自然纹理能更好适配公园、景区、文创园区等对景观协调性有要求的户外场景，同时木材本身的自重较轻，能有效降低下部基础的荷载要求，减少场地基础施工的工程量与对原有铺装的破坏。主支撑采用变截面V形分叉桁架形式，每一组支撑单元由多根斜向胶合木梁交汇于顶部承载梁节点，相邻支撑单元之间通过横向木梁连接形成连续的整体受力框架，这种分叉式的支撑布局能在减少落地支撑点数量的同时，将顶部光伏板、屋面荷载以及风载、雪载等外部荷载均匀拆分传递到各个落地支座，避免局部应力集中导致的构件变形，同时较宽的支撑间距能预留出更充裕的停车泊位空间，不会因为支撑柱过密影响车辆的进出停靠。

　　构件连接节点处采用钢制 tirant 也就是钢拉条作为辅助受力件，钢拉条承担节点处的拉力荷载，弥补木材顺纹抗剪、横纹抗拉性能不足的缺陷，木构件与钢拉条的连接节点采用隐藏式预埋螺栓固定，外部不裸露突出的金属连接件，既保证连接强度满足长期户外使用的荷载要求，也能维持整体外观的整洁统一。顶部光伏组件采用嵌入式安装在横向木檩条上方，组件之间预留均匀的排水间隙，降雨时雨水可顺着组件间隙顺着木梁坡度导向两侧排水槽排出，不会在表面积水形成渗漏隐患，同时组件下表面与木檩条之间预留通风间隙，利用空气流动带走组件工作时产生的热量，避免组件温度过高导致发电效率下降。

　　从安装边界来看，单组支撑单元的落地支座采用预埋锚栓与混凝土地面固定，支座位置避开停车泊位的车轮停靠区域与行车通道，整体结构的净空高度满足常规家用乘用车、轻型商务车的通行要求，不会出现车辆剐蹭结构底部的问题。结构整体的抗风设计按照户外露天构筑物的荷载规范取值，斜向支撑的角度经过力学优化，在水平风荷载作用下能形成稳定的三角受力体系，减少结构的侧向位移，同时木构件表面做了耐候防腐处理，能适应户外温湿度变化、紫外线照射的使用环境，降低长期使用的维护成本。

　　在设计过程中，首先根据停车区域的泊位数量确定整体结构的长宽尺寸，再结合当地的纬度参数计算光伏组件的最佳安装倾角，将顶部承载梁的坡度与组件倾角匹配，不需要额外架设角度调节支架，减少顶部的构件用量。支撑构件的截面尺寸根据整体受力计算结果确定，在满足强度、刚度要求的前提下尽可能减小构件截面，降低材料成本与结构自重，节点位置的钢拉条规格根据节点拉力荷载值选取，保证连接节点的安全系数满足户外长期使用的要求。整体结构的模块化程度较高，单组支撑单元可在工厂预制完成后运输到现场进行拼装，不需要在现场进行大量的木构件裁切、焊接作业，能有效缩短现场施工周期，降低施工过程对停车场正常运营的影响。