Proračun FN konstukcije

1. Kontrolni proračun konstrukcije za montažu FN elektrane
Naručitelj: -
Lokacija: Zagreb (HR)
Datum: I-2022
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
16 / 24

2. 1 Uvod
U okviru ovog izvještaja predočeni su rezultati analize osnovnih elemenata konstrukcije za montažu fotonaponske elektrane
za montažu na krov zgrade.
2 Primijenjeni standardi i pravilnici
EN 1990 EUROCODE - Basics of structural design
EN 1991 1 - 3 EUROCODE - Actions on structures - Part 1-3, General Actions - Snow Loads
EN 1991 1 - 4 EUROCODE - Actions on structures - Part 1-4, General Actions - Wind Loads
EN 1999 1 - 1 EUROCODE 9 - Design of aluminium structures Part 1-1
EN 1993 1 - 1 EUROCODE 3 - Design of steel structures Part 1-1
2 Faktori sigurnosti za granično stanje nosivosti i uporabljivosti
2.1 Granično stanje nosivosti
Faktor sigurnosti za aluminijske elemente: 1,1
SAL
Faktor sigurnosti za aluminijske elemente: 1,0
SČ
2.1 Granično stanje uporabljivosti
200
LN
δN
Dozvoljeni progib nosača:
150
LK
δK
Dozvoljeni progib konzolnog nosača:
3 Tehnički opis konstrukcije za montažu fotonaponske elektrane
Fotonaponska elektrana montira se na kro prektiven limom, slika 1. Konstrukcija za montažu fotonaponskih modula sastoji se
od baznog nosaca (NS-TL-MINI), te spojnica za prihvat FN modula (srednje i krajnje). Pričvršćivanje baznog nosača na
krovnu površinu izvodi se finionavojnim samobušećim vijcima za lim.
Slika 1 Detalj fotonaponske elektrane za montažu na trapezni lim
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
17 / 24

3. 4 Osnovni podaci o fotonaponskoj elektani
Lokacija zgrade: Rugvica (HR)
Nadmorska visina, mnm: 100
HNM
Kategorija terena: 2
kt
Slika 2 Ilustracija kategorije terena prema EN1991-1-1-4 Annex A
Visina zgrade (sljemena), m: 5
hz
Nagib krovne površine, °: 30
αkp
Vrsta pokrova: trapezni lim
Raspon između trapeza na limu, mm: 250
δ
Visna FN modula, m: 1,76
hfnm
Širina Fn modual, m: 1,04
bfnm
Masa FN modula, kg: 25
mfnm
5 Određivanje djelovanja (opterećenja) na elemente konstrukcije
5.1 Stalno djelovanje
Stalno djelovanje obuhvaća masu fotonaponskih modula i masu elementa za montažu fotonaposnke elektrane. U okviru ovog
proračuna stalno djelovanje uzima se u obzir sa stanovišta određivanja ukupnog opterećenja krovne površine.
Površina fotonaponskog modula, m^2: 1,82
Afm
Ukupno stalno opterećenje, N/m^2: 167
gu
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
18 / 24

4. 5.2 Promjenivo djelovanje (opterećenje) - snijeg
Opterećenje snijegom je promijenjivo slobodno djelovanje. Opterećenje snijegom se proračunava na osnovu karakterističnog
opterećenja snijegom za određenu lokaciju koje odgovora jednoliko raspoređenom snijegu napadalom pri mirnim vremenskim
uvjetima na horizontalnu površinu.
Karakteristično opterćenje snijegom, N/m^2,: 1250
sk
Koeficijent oblika za proračun opterećenja snijegom: 0,8
μ1
Ukupno opterećenje snijegom na krovu, N/m^2: 1000
s
Slika 3 Karta sniježnih područja Republike Hrvatske
Tablica 1 Tablica referenih opterećenja snijegom u Republici Hrvatskoj
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
19 / 24

5. 5.3 Promijenjivo djelovanje (opterećenje) - vjetar
Opterećenje vjetrom je promijenjivo slobodno djelovanje. Opterećenje vjetrom se proračunava na osnovu referentne brzine
vjetra za određenu lokaciju, kategorije terena i referentne visine razmatranog objekta.
Osnovna brzina vjetra, m/s: 25
vb
Tlak pri osnovnoj brzini vjetra, N/m^2: 391
qb
Tlak pri vršnoj brzini vjetra, N/m^2: 754
qp
Slika 4 Karta osnovne brzine vjetra za Republiku Hrvatsku
Koeficijenti vanjskog tlaka za ravne krovove
Koeficijenti vanjskog tlaka za zgrade zgrade s ravnim krovovima ovise poziciji na krovu, visini zgrade i relevantnoj površini
krova.
Koeficijent tlaka zraka, zona F: 1,98
cpe,F,90
Koeficijent tlaka zraka, zona G: 1,84
cpe,G,90
Koeficijent tlaka zraka, zona H: 1
cpe,H,90
Koeficijent tlaka zraka; zona I: 1
cpe,I,90
Lokalno opterećenje vjetrom za različite pozicije na krovnoj površini, N/m^2:
Djelovanje vjetra (odizanje), zona F: 1490
cpe,F,90
qp
we,F
Djelovanje vjetra (odizanje), zona G: 1384
cpe,G,90
qp
we,G
Djelovanje vjetra (odizanje), zona H: 754
cpe,H,90
qp
we,H
Djelovanje vjetra (odizanje/pritisak), zona I: 754
cpe,I,90
qp
we,I
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
20 / 24

6. 6 Kombinacije opterećenja mjerodavna za proračun elemenata konstrukcije
Parcijalni faktor sigurnosti za stalno opt. (nepovoljno): 1,35
γG,sup
Parcijalni faktor sigurnosti za stalno opt. (povoljno): 0,9
γG,inf
Parcijalni faktor sigurnosti za destabilozirajuće stalno opt.: 1,1
γG,dst
Parcijalni faktor sigurnosti za stabilizirjuće stalno opt.: 0,9
γG,stb
Parcijalni faktor sigurnosti za glavno promjenjivo opt.: 1,5
γQ
Parcijalni faktor sigurnosti za promjenjivo opt.: 1,5
γQ
Kombinirani koeficijent za opt. vjetrom: 0,6
ψ0,w
Kombinirani koef. za opt. snijegom: 0,5
ψ0,s
Faktor važnosti za stalno opt.: 0,9
κFI,G
Faktor važnosti za promjenjivo opt.: 0,85
κFI,Q
Kombinacije opterećenja za granično stanje nosivosti, N/m^2
Kombinacija opt. 01: s
ψ0,s
we
κFI,Q
γQ
gu
κFI,G
γG,sup
Ed01
Kombinacija opt. 02: we
ψ0,w
sN
κFI,Q
γQ
gu
κFI,G
γG,sup
Ed02
Kombinacija opt. 03: s
κFI,Q
γQ
gu
κFI,G
γG,sup
Ed03
Kombinacija opt. 04: we
κFI,Q
γQ
gu
γG,inf
Ed04
446
639
639
1448
"KO4"
1280
1280
1280
1280
"KO3"
934
819
819
333
"KO2"
151
41
41
850
"KO1"
"I"
"H"
"G"
"F"
"ZONA/KO"
ULSN
75
75
75
75
"KO4"
739
739
739
739
"KO3"
739
739
739
739
"KO2"
420
420
420
420
"KO1"
"I"
"H"
"G"
"F"
"ZONA/KO"
ULST
Kombinacije opterećenja za granično stanje uporabljivosti, N/m^2
Kombinacija opt. 01: s
ψ0,s
we
gu
Edo1
Kombinacija opt. 02: we
ψ0,w
s
gu
Edo1
Kombinacija opt. 03: s
gu
Edo1
Kombinacija opt. 04: We
gu
Edo1
308
458
458
1093
"KO4"
1011
1011
1011
1011
"KO3"
739
649
649
268
"KO2"
125
25
25
660
"KO1"
"I"
"H"
"G"
"F"
"ZONA/KO"
SLSN
83
83
83
83
"KO4"
583
583
583
583
"KO3"
583
583
583
583
"KO2"
333
333
333
333
"KO1"
"I"
"H"
"G"
"F"
"ZONA/KO"
SLST
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
21 / 24

7. 8 Provjera nosivosti elemenata konstrukcije
8_1 Provjera nosivosti elemenata konstrukcije - finonavojni vijak za lim (tip kao EJOFAST JF3.2.5-5.5)
Tehničke karakteristike trapeznog lima i nosača NS-TL-MINI:
Debljina lima, mm: 0,5
slim
Materijal lima, -: S280GD
Debljina stjenke nosača, mm: 2
snosač
Materijal nosača NS-TL-MINI, -: EN AW 6063 T6
Tehničke karakteristike vijka:
Referentna površina djelovanja nosača, m^2: 0,91
Aref,1
Sile na vijak (rubni dio krova), N: 1318
Fodizanje,r
673
Fsmicanje,r
Svaki nosač NS-TL-MINi pričvršćen je s četiri vijka, a jedinična sila koju preuzima pojedini vijak iznosi, N:
330
4
Fodizanje,r
Fv
<790 N; zadovoljava
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
22 / 24

8. 168
4
Fsmicanje,r
FN
<820 N; zadovoljava
Sile na vijak (središnji dio krova), N: 582
Fodizanje,s
673
Fsmicanje,s
Svaki nosač NS-TL-MINi pričvršćen je s četiri vijka, a jedinična sila koju preuzima pojedini vijak iznosi, N:
145
4
Fodizanje,s
Fv
<790 N; zadovoljava
168
4
Fsmicanje,s
FN
<820 N; zadovoljava
8_2 Provjera nosivosti elemenata konstrukcije - spojjnica FN modula
Kod konstrukcija za montažu na krovove kritični element predstavlja srednja spojnica za prihvat FN modula (pruzima ukupno
opterećenje vjetrom). Provjera se provodi za nejveći iznos kombiniranog opterećenja i njajnepovoljniji smještaj
fotonaponskog modula (zona F).
Max. vlačna sila u spojnici, N: 1318
Fspojnica,vlak <3000 N; zadovoljava
Max. smicajna sila u spojnici, N: 673
Fspojnica,smicanje <800 N; zadovoljava
8_3 Provjera nosivosti elemenata konstrukcije - nosač NS-TL-MINI
Karakteristike profila longitudinalnog nosača:
2
mm
N
Modul elastičnosti: 90000
E
Granica tečenja: 215
Rp02
2
mm
N
Granica tečenja:
215
FS
Rp02
Rdop 2
mm
N
2
mm
388
A
4
mm
107884
Iy
4
mm
19062
Iz
3
mm
2916
Wy
3
mm
3530
Wz
1,25
200
δ
ΔL
mm
Dozvoljeni progib longitudinalnog nosača:
mm
Progib longitudinalnog nosača: 0,19
ΔLr
0,15
ΔL
ΔLr
N
Rezna sila (između trapeza): 1166
Fo
5
10
1
Mo Nmm
Moment savijanja (maxsimalni):
2
mm
N
Normalno naprezanjepoprečnom silom: 41,3
σo
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
23 / 24

9. 2
mm
N
Tangencijalno naprezanje poprečnom silom: 23,7
τo
2
mm
N
Ekvivalentno naprezanje: 58,4
σekv
0,27
Rdop
σekv
10 Smještaj elektrane na krovu
Napomena
Ovaj izvještaj izrađen je na osnovu informacija koje je dostavio naručitelj opreme za montažu fotonaponske elektrane.
Optima energija d.o.o. nije provjerila ni točnost ni potpunost informacija i podataka koje je dostavio naručitelj. Odgovornost
je naručitelja da provjeri podloge i provjeri sve ulazne varijable (uključujući, ali ne ograničavajući se na one ulazne
varijable koje su unaprijed postavljene s predloženim vrijednostima) i pretpostavke korištene u proračunu zbog njihove
točnosti i ispravnosti. Te provjere uključuju, ali ne ograničavaju se na sljedeće aspekte: (a) opterećenja vjetrom i
snijegom određuju se pomoću odgovarajućih karata opterećenja vjetrom i snijegom. Treba provjeriti da lokalni uvjeti ne
odstupaju od vrijednosti korištenih u proračunu (npr.na planini s većim opterećenjem snijegom) (b) naručitelj opreme će
provjeriti klasu posljedica neuspjeha ("CC"). Tipične stambene i poslovne zgrade zahtijevaju klasu posljedica neuspjeha
CC2 dok objekti u osjetljivom lokalnom okruženju (npr. javna zgrada, visoka učestalost posjetitelja, blizina s potencijalom
za ozbiljna oštećenja zahtijevaju višu klasu posljedica neuspijeha CC3 (c) rezultati prikazani u ovom izvještaju
predstavljaju samo smjernice i podlogu za specifikaciju opreme, a konačnu provjera i ovjera (od strane npr. ovlaštenog
inženjera) svih parametara obveza je naručitelja opreme.
20 sij 2022 11:36:41 - PRORACUN NS-TL-MINI.sm
24 / 24