Gestell für Solarmodule auf Schnee und Wind berechnen
Geben Sie Schnee und Wind des Standorts nach DIN EN 1991-1-3 und DIN EN 1991-1-4 mit nationalem Anhang (NA), Neigung, Module pro Reihe, Modul, Profil und Stützen an — der Rechner prüft das Gestell mit derselben Berechnung wie der Solispec-Konfigurator (C-Profil nach dem Verfahren der EN 1993-1-3). Sie sehen die Auslastung von Schiene, Sparren, Stützen und Knoten, die schwächste Stelle und die Abhilfe.
Ein Gestell für Solarmodule wird für Schnee und Wind des Standorts bemessen — in Deutschland nach DIN EN 1991-1-3 und DIN EN 1991-1-4 mit nationalem Anhang (NA). Am stärksten ausgelastet sind meist der Sparren — die Schienen liegen zwischen den Knoten auf ihm — und die Schiene zwischen den Gestellen. Reserve bringen ein kleinerer Gestellabstand (weniger Module auf den sechs Gestellen einer Reihe), eine dickere Wand oder ein Rohr statt des C-Profils. Ein gelochtes Profil wird mit einer Schraube durch das Werkslangloch verbunden, ohne Bohren.
So wird gerechnet
Das Gestell ist ein ebener Rahmen: der Sparren durchlaufend, Stützen und Basis gelenkig, vorne ein Gelenklager, hinten ein Rollenlager. Die Schienen liegen nicht in den Knoten, daher wird der Sparren auch auf Biegung beansprucht. Lasten: Schnee S₀ und Wind W₀, für den Standort eingegeben, Formbeiwert μ nach Neigung, Wind c_e(z)·W₀ nach EN 1991-1-4 Abs. 4.5, Kraftbeiwert c_f des Vordachs aus EN 1991-1-4 Tab. 7.6; Kombinationen 1,35·G + 1,5·S + 0,9·1,5·W, 1,35·G + 1,5·W + 0,9·1,5·S und 0,9·G − 1,5·W (γ nach EN 1990, Begleiteinwirkung × 0,9 — nicht unter 6.10); γ_n = 1,0, Geländekategorie II. Das C-Profil nach dem Verfahren der EN 1993-1-3 (wirksamer Querschnitt, Stabilität), ein gelochtes mit dem Nettoquerschnitt durch das Langloch; das Rohr — Querschnittstragfähigkeit und Stabilität. Die Schiene ist ein Durchlaufträger über sechs Gestelle: Tragfähigkeit und Durchbiegung L/200 (angenommene Grenze). Der Knoten eines gelochten Profils ist eine Schraube M10 durch das Werkslangloch: die Knotenkraft wird mit der Richt-Lochleibung einer Schraube im Rundloch verglichen (EN 1993-1-3 Tab. 8.4); für das Langloch gelten die Angaben des Profilherstellers. Den Rohrknoten prüft der Rechner nicht. Das Stahlgewicht sind die Zuschnittlängen von Gestellen, Schienen und Verbänden einer Reihe.
Die Berechnung ist vorläufig. Vor der Installation muss sie von einem qualifizierten Ingenieur geprüft werden. Normen: Schnee und Wind — charakteristische Werte nach DIN EN 1991-1-3 und DIN EN 1991-1-4 (nationaler Anhang), manuell eingegeben; Bemessungswerte nach EN 1990 (γ_Q = 1,5, γ_G = 1,35).
Häufige Fragen
Welches Rohr oder Profil braucht ein Gestell für Solarmodule?
Das hängt von Schnee und Wind des Standorts, der Neigung und dem Gestellabstand ab. Geben Sie oben die Werte Ihres Standorts ein — der Rechner zeigt die Auslastung von Profil, Rohr und Schiene und die schwächste Stelle.
Welcher Gestellabstand ist für Solarmodule nötig?
Eine Reihe hat sechs Gestelle, der Abstand ergibt sich also aus der Reihenlänge: bei fünf hochkant liegenden Modulen mit 1100 mm Breite etwa 1040 mm. Je mehr Module in einer Reihe, desto größer der Abstand und die Last auf Schiene und Sparren; einen Abstand über 2000 mm markiert der Konfigurator.
Muss ein gelochtes Profil gebohrt werden?
Nein: im Knoten geht eine Schraube M10 durch die Werkslanglöcher beider Profile, Rücken an Rücken, und kein Profil wird durch ein anderes geführt. Der Rechner prüft, ob alle Knotenschrauben bei Ihrer Neigung in ein Langloch treffen, und nennt sonst die nächste Neigung, bei der sie es tun.
Kann ich nach dieser Berechnung bauen?
Es ist eine Vorberechnung. Vor der Montage muss sie ein qualifizierter Ingenieur prüfen. Für dieselben Eingaben liefert der Solispec-Konfigurator den vollständigen Bericht: Schnittgrößen, Zeichnungen, Zuschnitt und Stückliste.
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