Tema: PESO DE LASTRE

hola compañeros
voy a colocar 2 paneles sobre una cubierta plana y no podemos agujerear la cubierta con tracos quimicos o similares como hemos hecho en otras ocasiones . me proponen colocar unos bordillos de hormigon de los que se usan en los remates de las aceras y anclar en ellos las estructuras de los colectores. ¿alguien sabe como debo calcular el peso que debo colocar de lastre para que soporte los vientos maximos habituales?
gracias

La presión que el viento ejercerá en la parte dorsal de los colectores va depender de su velocidad. Esta presión dinámica la podemos calcular con:

p = d * v^2 / 2

Donde :

p = N/m2
d = densidad del aire (en el SI vale aproximadamente 1,3 kg/m3)
v = velocidad en m/s

Una vez calculada la presión dinámica del viento para la velocidad considerada, calcularemos la fuerza que este ejercerá, con respecto a la normal, con la expresión:

f = p * S * sen^2 α

Donde :

f = fuerza que ejercerá el viento en Newton (1 Newton = 0,101972 kg)
p = presión del viento en N/m2 calculada con la expresión anterior
S = superficie del colector
α = ángulo de inclinación del colector

La fuerza “f” (en kg) calculada será el peso mínimo del lastre, incuyendo también el peso de colectores y estructura, que habremos de colocar para evitar que con la velocidad del viento considerado los colectores vuelquen.

gracias Chiguaka
he hecho los calculos segun tus datos i para un colector de superficie total de 2.37 m^2 , un viento de 150 km/h y 45º me da 136 kg si a estos 136 le resto el peso de la estructura y el colector( +-50 kg) me da 86 kg de latre.
el catalogo del fabricante me recomienda para vientos de 129 km/h sin hacer referencia al angulo, 450 Kg y 270 kg para vientos de 102 km/h
¿El fabricante es un exagerado o he cometido algun error al aplicar las formulas?
saludos

Los cálculos están bien realizados, a mi también me da 136 kg. Lo único que has de tener en cuenta, es que la mayor fuerza del viento será ejercida sobre los anclajes traseros del colector, siendo este el punto para el que hemos calculado la totalidad del lastre.

De todas formas si quieres realizar un calculo mas exhaustivo puedes realizarlo como se expone en el CTE documento básico SE-AE Acciones en la edificación, anejo D sobre acción del viento.

Te dejo el enlace:

http://161.111.13.202/apache2-defaul...E_DB-SE_AE.pdf

Pero tampoco de dará el valor tan alto que el fabricante te facilita.

Otro punto a tener en cuenta es que los bordillos de hormigón utilizados en los remates exteriores de las aceras tienen unas medidas estándares y unos pesos superiores a los 100 kg, por lo que al tener que utilizar cuatro de estos elementos, ya que tu estructura para dos colectores tendrá como mínimo dos puntos de anclaje delanteros y dos traseros, te impone un mínimo de elementos que superaran muy por encima el peso calculado.

OK.
GRACIAS CHIGUAKA

La duda que nos surge al usar los cálculos del CTE es si consideramos la estructura de los colectores como marquesina o como tejado a un agua, porque sale muy distinto.

Y pregunto: ¿no es ya obligatorio hacerlo según el CTE?

Iniciado por Chiguaka

La presión que el viento ejercerá en la parte dorsal de los colectores va depender de su velocidad. Esta presión dinámica la podemos calcular con:

p = d * v^2 / 2

Donde :

p = N/m2
d = densidad del aire (en el SI vale aproximadamente 1,3 kg/m3)
v = velocidad en m/s

Una vez calculada la presión dinámica del viento para la velocidad considerada, calcularemos la fuerza que este ejercerá, con respecto a la normal, con la expresión:

f = p * S * sen^2 α

Donde :

f = fuerza que ejercerá el viento en Newton (1 Newton = 0,101972 kg)
p = presión del viento en N/m2 calculada con la expresión anterior
S = superficie del colector
α = ángulo de inclinación del colector

La fuerza “f” (en kg) calculada será el peso mínimo del lastre, incuyendo también el peso de colectores y estructura, que habremos de colocar para evitar que con la velocidad del viento considerado los colectores vuelquen.

Hola a todos,

Soy becario en una empresa de renovables. Me han encargado hallar el lastre que necesito para un proyecto. Tengo varias dudas en cuanto a todo esto. La instalación es para unos paneles de 2,2 m^2, 40 kg de peso, y una estructura de unos 10 kg. Una inclinación de 25º. Y de momento supongo un viento de 150 km/h.

El caso es que si utilizo vuestro formulario, debo poner un lastre de 16 kg (el peso de 40 kg lo multiplico por 5), y me parece poco.

Si utilizo el CTE me dice que debo poner un lastre de 693 kg parta toda las estructura (139 Kg por panel) (En Pontevedra) (20 metros de altura) (al lado del mar) (Qb=0,45 [kN/m^2], Ce=3,1311 y Cp=3,2 (marquesina 1 agua)), eso suponiendo que la presión del viento que hallo es la componente horizontal al suelo, multiplicando por el cos^2(alfa) y Área hallo la componente perpendicular al panel y así determino el lastre. Si supongo que hallo la componente perpendicular al captador (que es lo que me parece más razonable, puesto que el coeficiente de presión me lo dan para la dirección de viento más desfavorable, es decir, perpendicular al panel a una distancia de d/4 del borde), directamente multiplicando por el Área me resulta un lastre de 4845,7 kg para toda la estructura (969 kg por panel). Y esto me parece excesivo (y caro).

Si utilizo el EUROCÓDIGO me dan números muy parecidos al CTE (no pongo los datos que utilicé porque hay muchos coeficientes, y el caso es que dá un lastre tan desmesurado como utilizando el CTE)

Si hago un cálculo de vectores (sumatorio de fuerzas y momentos = 0), obtengo que el lastre que debo poner en la parte posterior de la estructura es de unos 190 kg para toda la estructura (38 kg por captador).

Este último es el que me parece más acertado, pero...no se supone que debo utilizar el CTE? estoy haciendo algo mal? Qué opináis de todo esto?

Otra duda, si utilizo tacos químicos que unan la estructura a la cubierta debo poner lastre también?

Un saludo