支架系統的強度取決於其最薄弱的連接，而風和雪很快就會找到它。模擬讓您先在計算機上找到它，而不必先為原型和測試台架付費。本指南說明載重如何在系統中傳遞、系統通常在哪裡失效、哪些載重工況重要，以及模擬能告訴您什麼、不能告訴您什麼。
載重如何在支架系統中傳遞
雪向下壓在模組上。風對陣列的某些部分向下壓，對另一些部分向上拉。這種向上的拉力稱為上拔力（風吸力），往往是控制工況，尤其在屋頂邊緣和角部。
無論哪種情況，載重都沿同一路徑傳遞：從模組經壓塊傳入導軌，再向下經屋頂掛鉤或支座傳入屋頂結構。這條路徑上的每個連接都需要檢核，而不只是導軌。
常見的薄弱點
- 導軌彎曲與變形。屋頂固定點之間的跨距決定了導軌的彎曲程度。導軌可能強度足夠，但撓度仍然過大。
- 壓塊。在上拔力作用下，壓塊將模組邊框壓住。若壓在模組廠商認可的區域之外，或壓塊過短，模組可能滑動或脫出。
- 屋頂掛鉤與支座。瓦屋頂掛鉤透過槓桿臂傳力，因此會彎曲。在大雪載重下，彎曲過大的掛鉤會壓在下方的瓦片上並將其壓裂。
- 緊固件。導軌槽內的 T 型螺栓，以及擰入椽條或檁條的螺絲，可能被拔出或剪斷。
- 地面型支架框架。立柱、樁基和支撐承擔整個陣列。對於傾斜框架，從模組下方流過的風會產生上拔力，並試圖掀翻框架。
重要的載重工況
載重取值來自各市場的標準。在歐洲，雪載重依據 EN 1991-1-3，風載重依據 EN 1991-1-4，各國的國家附錄規定具體取值。在美國，ASCE 7 同時涵蓋兩者。取值取決於地點、地形、離地高度以及屋頂形狀和坡度。
典型的檢核包括：
- 自重加雪載重，向下壓。
- 風壓，向下壓。
- 風吸力，向上拉，通常在屋頂邊緣和角部最不利。
- 以上載重按 EN 1990 的安全係數組合，或按 ASCE 7 的組合，用於檢核強度。
- 標準值載重下的變形，用於檢核正常使用。
由於邊緣和角部的風吸力更大，系統在這些部位通常需要比屋頂中部更密的固定點間距。
模擬能給您什麼
- 每個零件在各載重工況下的應力和安全係數。
- 變形，讓您知道導軌在固定點之間的撓度是否過大。
- 最大跨距：在給定雪載重和風載重下，屋頂固定點最大可以間隔多遠。這將成為安裝人員在現場使用的跨距表。
- 在投入模具費用之前進行設計方案對比，例如兩種導軌型材或更厚的掛鉤。
模擬不能取代什麼
許多市場和客戶仍然要求實物測試，或由具備資質的工程師簽字的計算書。模擬不能省去這一步，但能提高一次通過測試的可能性，並告訴您該測試哪種配置。
有些行為也需要謹慎對待。壓塊滑移取決於摩擦，零件之間的接觸是近似處理，因此在有測試資料時，我們會據此標定模型。屋頂結構本身由建築結構工程師負責。
需要準備什麼
- 系統的 CAD，包括壓塊、掛鉤和緊固件。
- 材料和牌號。
- 您銷售的市場，以及當地適用的標準。
- 您希望覆蓋的最不利場地：雪載重分區、風載重分區、地形和建築高度。
- 您希望安裝人員能夠使用的固定點間距。
- 您已有的任何測試資料。
如果這份清單看起來很長，先從 CAD 和市場開始。我們會提出載重工況供您確認。