Hallo liebe Forumsmitglieder,
mein Papa möchte sich einen Solartracker (PV-Module an drehbarem Mast) bei sich aufstellen und hat mich gebeten die statischen Berechnungen für Mast und Fundament zu übernehmen. (Aufgrund meines Ingenieurstudiums geht er davon aus, dass ich das kann, aber leider war Statik nicht wirklich meine Leidenschaft und es ist schon eine Weile her, dass ich irgendwas in der Richtung gerechnet habe.😅)
Der Mast soll insgesamt 3m hoch sein, die PV-Module aber erst in 1m Höhe beginnen. Die geplante Fläche der Module beträgt 2m x 4,5m = 9m. Sie sollen asymmetrisch (1/3 zu 2/3) am Mast montiert werden. (Siehe Bild)
Für die PV-Module habe ich ein Flächengewicht von 11kg/m² laut Internetrecherche angenommen und somit ein Gesamtgewicht von 99kg.
Die vermutlich maßgebliche Windlast beläuft sich auf 0,52kN/m² (Windzone 2, Geländekategorie 2, h<=10 -> qp=0,65kN/m², cpe,10=0,8).
Zur Dimensionierung des Mastes habe ich als statisches System eine unten eingespannte Stütze gewählt, auf welche nur die Windlast einwirkt. Am Auflager komme ich dann auf ein Moment von 1,04kN * 2m = 2,08kNm. Das statische System entspricht ja dem Eulerfall 1, aber es gibt keine Auflast oben.
Kann und muss ich trotzdem den Knicklastfall berücksichtigen? Wie komme ich auf die Dimensionierung des Mastes?
Für das Fundament würde ich ein quadratisches unbewehrtes Einzelfundament aus Beton C20/25 wählen. M.H der Formeln nach den Schneider Bautabellen auf S.4.105 (Kap 4 C 2.5) könnte ich dann die Seitenlänge und Höhe des Fundaments ermitteln. Gilt es hier noch etwas zu berücksichtigen? Durchstanznachweis oder sowas?
Tut mir leid für den Roman, ich hoffe mein Anliegen ist verständlich.
Viele Grüße und eine schöne Weihnachtszeit!