Thomas Misiek

Querkrafttragfähigkeit von Stockschrauben und Solarbefestigern auf Dächern mit Trapezprofileindeckung

Photovoltaik- und Solarthermieelemente werden zur energetischen Nutzung sonnenbestrahlter Dachflachen mit unterschiedlichen Befestigungssystemen auf vorhandenen Dachoberflachen montiert. Bei der Installation auf Trapezprofilen kommen hauptsachlich Stockschrauben, Solarbefestiger und Solarkalotten zum Einsatz. Insbesondere fur den rechnerischen Nachweis von Stockschrauben und Solarbefestigern sind bisher nur unzureichende Bemessungsansatze verfugbar. Im Mittelpunkt steht hierbei die Einleitung von Querlasten aus Dachschub, Wind und Schnee in die Unterkonstruktion. Die im vorliegenden Aufsatz vorgestellten Bemessungsverfahren ermoglichen die Bestimmung der Querkrafttragfahigkeit unter Beachtung des Einflusses exzentrisch eingeleiteter Druckkrafte. Dem bemessenden Ingenieur mussen hierzu die Drehfedersteifigkeit Ca der Einspannung des Verbindungsmittels in der Unterkonstruktion, die Trapezprofilsteifigkeit in Sickenrichtung Kb und das Fliesmoment My,Rk des Verbindungsmittels zur Verfugung stehen. Eine konservative Abschatzung kann auch mit der Querkrafttragfahigkeit des Trapezprofils Fb und dem Fliesmoment My,Rk unter Vernachlassigung der Einspannwirkung in der Unterkonstruktion erfolgen. Shear bearing capacity of hanger bolts and solar fasteners on roofs with trapezoidal profiles. For the energetic utilization of sunlit roof areas, photovoltaic and solar thermal plants are installed on the existing roof surface by means of different fastening systems. For the installation on trapezoidal profiles, hanger bolts, solar fasteners and solar calottes are primarily applied. Especially for the application of hanger bolts and solar fasteners, only insufficient design approaches are available up to now. The load bearing behavior due to effects from roof shear, wind and snow loading into the substructure is the main problem. The methods and equations presented within this article facilitate to determine the shear bearing capacity considering the influences of eccentrically induced compressive forces. For this purpose, the torsion spring stiffness Ca of the fastener in the substructure, the trapezoidal profile stiffness Kb and the yield moment My,Rk of the fastener must be provided for the user. An conservative assessment can also be realized by using the shear bearing capacity of the trapezoidal profile Fb and the yield moment My,Rk neglecting the torsion spring stiffness.