STATISKE BEREGNINGER. A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Dato: #1_A164_Ørkildskolen Øst_Statik

Transkript

1 STATISKE BEREGNINGER Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Dato: Filnavn: #1_A164_Ørkildskolen Øst_Statik Status: UDGIVET

2 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 1 Indholdsfortegnelse 1. Indledning 2 2 Beregningsforudsætninger Forskrifter Normer Øvrig litteratur samt EDB Beregningsforudsætninger 4 3 Materialer Træ 5 4 Laster Egenlast Nyttelast Snelast Vindlast 9 Pos. 1: Gitterspærdimensioner 12 Pos. 2: Sømsamling i ældre spær 13

3 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 2 1. Indledning Beskrivelse: Denne beregning omhandler statiske beregninger af eksisterende tagspær med en tillægslast fra solceller. Placering af nye solceller fremgår af bilag 1. Adresse: Ørkildskolen Øst Østre Skolevej Svendborg Spær er registreret på stedet den af Martin Schmidt-Nielsen. Beregningsforudsætninger: Vægts fra solceller maksimal 20 kg/m 2 Hældning af solceller følger taghældning, dermed ingen mulighed for sneophåbning/undervind. Følgende er ikke behandlet i dette dokument: Eftervisning af lokale forankringer fra solcelleanlæg til den eksisterende konstruktion, da forankringssystemet ikke kendes på projekteringstidspunktet. Følgende anbefales dog i denne sammenhæng: Montageskinner af solceller forankres kun i bærende konstruktionselementer. Leverandørens montageanvisninger for den lokale fastgørelse af solceller til den bærende konstruktion skal overholdes. Montagefirma af solpaneler bør med hjælp af fotodokumenation udføre en kvalitetssikring af de lokale forankringer for at sikre den korrekte placering af bolte samt sikre at tagkonstruktionen er 100 % tæt efter montagen. Derudover skal gældende krav for kantafstande for trækonstruktioner på 5 x skruediameter for ikke-forborede træskruer, og 3 x skruediameter ved forborede træskruer overholdes. Dvs. maksimal skruediameter for 45mm bred spærtræ er en M8 mm fransk skrue (ved forboring). Facit: Se bilag 1.

4 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 3 Rådgiver: SCHMIDT NIELSEN Rådg. Ingeniørfirma ApS Forskerparken Odense M Tel: CVR-nr.: DK I samarbejde med OBH Rådgivende Ingeniører A/S, Odense Beregnet af: Odense, den Underskrift Martin Schmidt-Nielsen Ingeniør filplacering: X:\PROJEKER\_A151-A200\A164_OBH_C02 Svendborg Kommune_Solceller\Ørkildskolen Øst\Beregninger\ #1_A164_Ørkildskolen Øst_Sta

5 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 4 2 Beregningsforudsætninger 2.1 Forskrifter Bygningsreglement Normer - Eurocode 0, DS/EN 1990, Projekteringsgrundlag for bærende konstruktioner. - Eurocode 1, DS/EN 1991, Laster. - Eurocode 5, DS/EN 1995, Trækonstruktioner. med aktuelle tillæg og danske annekser. 2.3 Øvrig litteratur samt EDB - TS. Teknisk ståbi, 21. udgave - R-Stab 8, træmodul med dansk anneks. 2.4 Beregningsforudsætninger Konsekvensklasse: CC2 Materialekontrollklasse: normal

6 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 5 3 Materialer 3.1 Træ Styrkeklasse C18 Styrketal f d = f k /γ m *k mod Partialkoefficienter for normal kontrollklasse γ 3 = 1,0 Træ γ M = 1,35 Limtræ, LVL og plademateriale γ M = 1,30 Stål i forbindelser γ M = 1,35 Forbindelser fx, limede bolte γ M = 1,50 Tandpladeforbindelser γ M = 1,35 Andvendelsesgrænsetilstand γ M = 1,00 Deformationer Deformationer vurderes i hvert enkelt tilfælde. Valgt anvendelsesklasse (AVK): 1 (indendørs, opvarmet bygning) Trækonstruktionerne henføres til anvendelsesklasser hhv. 1: Indendørs, 2: Overdækket og 3: Udendørs. k mod for træ, limtræ for AVK 1-2 k mod,p = 0,60 - k mod,m = 0,80 - k mod,k = 0,90 - k mod,ø = 1,10 - k def for for konstruktionstræ, limtræ, LVL for AVK 1 k def = 0,60 - w fin,g = w inst *(1 + k def ) w fin,q = w inst,q *(1 + ψ 2 *k def )

7 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 6 4 Laster 4.1 Egenlast Permanent last fra tag fra bilag 2 l b = 1,00 m tag tungt: fra vingetagsten: 0,50 kn/m² undertag: 0,05 kn/m² fra lægte: 5*38*56*10-6 /0,25 = 0,04 kn/m² g tag = 0,59 kn/m² let tag: g tag,let = 0,20 kn/m² tag ny: tillægslast fra solceller inkl. beslag: g sol = 20/100 = 0,20 kn/m² g ny = g tag + g sol = 0,79 kn/m² g ny2 = g tag,let + g sol = 0,40 kn/m² loft: fra mineraluld: 0,4*0,20 = 0,08 kn/m² fra forskalling: 5*21*100*10-6 /0,30 = 0,04 kn/m² fra akustikloft: 0,12 kn/m² fra installationer: 0,06 kn/m² g loft = 0,30 kn/m² g loft_ = g loft *l b = 0,30 kn/m

8 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: Nyttelast På gangbro regnes med nedenstående nyttelast. p k = 0,50 kn/m²

9 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: Snelast Karakteristisk snelast for saddeltag. s k = 1,00 kn/m² taghældning α = 22 µ 1 = (WENN(α 30;0,8;WENN(α<60;0,8*(60-α)/30;0))) = 0,80 - s k,1 = µ 1 *s k *l b = 0,80 kn/m s k,2 = 0,5*s k,1 *l b = 0,40 kn/m²

10 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: Vindlast Beregningsforudsætninger Terrænkategori: III (z0 = 0,3; zmin = 5,0) (Terrænkategori: II (z0 = 0,05; zmin = 2,0)) Basisvindhastighed: 24 m/s Hastighedstryk Karakteristisk peakhastighedstryk z 0 = 0,30 m Z min = 5,00 m z 0,2 = 0,05 m k r = 0,19*(z 0 /z 0,2 ) 0,07 = 0,215 - z = 7,00 m q p,k = (1+7/(LN(z/z0)))*1/2*1,25*(24*kr*LN(z/z0)) 2 *10-3 = 0,53 kn/m² q p,k = q p,k = 0,53 kn/m² Formfaktorer c p (indvendig vindlast) undertryk: c p,imin = -0,30 - overtryk: c p,imax = 0,20 - Fomfaktorer for saddeltag taghældning α = α = 22 vind på facade, 0 c p,h,max = 0,293 - c p,h,min = -0,253 - c p,i,min = -0,400 - c p,i,max = 0,000 - vind på gavl, 90 c p,hgavl,min = -0,693 - c p,hgavl,max = 0,000 - Vind på gavl SUM for vind på gavl. her regnes med indv overtryk. c min,tag = c p,hgavl,min - c p,imax = -0,89 - c max,tag = c p,h,max + ABS(c p,imin ) = 0,59 -

11 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 10 Sidevind w 1 = q p,k * c p,h,max * l b = 0,53 * 0,293 * 1,00 = 0,16 kn/m w 2 = q p,k * c p,i,min * l b = 0,53 * -0,400* 1,00 = -0,21 kn/m flad tag: w 3 = q p,k *( 0,70 ) * -1* l b = 0,53 *( 0,70 ) * -1* 1,00 = -0,37 kn/m

12 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 11 Vind på gavl w 4 = q p,k * c min,tag * l b = 0,53 * -0,89* 1,00 = -0,47 kn/m

13 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 12 5 Dimensionering Pos. 1: Gitterspærdimensioner Der forudsættes en spærafstand på c-c = 1000 mm. Gitterspær modelleres som et 2D-model i R-Stab vers. 8 og eftervises efter EC5 med dansk anneks. => se bilag 3 Sammenfatning af brudgrænsetilstand For alle lastkombinationer i brudgrænsetilstand er der tilstrækkelig bæreevne efter EC5. Udnyttelse for alle EC5 eftervisninger er mindre end 100 % (se bilag 3). der vælges... Området vist på bilag 1 må bealstes af yderliger 20 kg/kvm fra solceller.

14 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 13 Pos. 2: Sømsamling i ældre spær DS/EN 1995 Maksimale normalkræfter - fra bilag 3 Maksimal træk-normalkraft N Ed N Ed = 6,20 kn Søm: samling forudsættes med 2 x 10 stk. søm 3,0x80 mm Forskydningsbæreevne pr. snit for søm k mod = 1,100 - γ M = 1,30 - R v,k fra nedenstående beregning med SømDIM

15 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 14

16 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 15 R v,k = 0,791 kn R v,d1 = k mod *R v,k /γ M = 0,67 kn n1 = 2*10 = 20,00 stk. N Ed /(R v,d1 *n1) = 0,46 1 OK

17 Sag: A164 - Ørkildskolen Øst - Statik solceller Side: 16 6 Bilag I alt 3 stk. bilag hoslagt. _slut