Sehim (Deflection) Nedir ve Neden Kritik Önemdedir?
Sehim, iki destek noktası (L ayak, kanca veya aşık) arasındaki rayın yük altında aşağıya doğru esneme miktarıdır (f). Güneş panelleri silisyum hücreler ve temperli camdan oluşan rijit yapılardır. Ray esnediğinde panel de esnemeye zorlanır; bu durum gözle görülmeyen fakat panel verimini %20-40 düşüren mikro çatlaklara sebep olur.
Mühendislik Standartlarında İzin Verilen Maksimum Sehim
Eurocode 9 ve yapı statiği kurallarına göre solar raylarda izin verilen maksimum elastik sehim f_max ≤ L / 200 (bazı hassas projelerde L / 250 veya L / 300) olarak sınırlandırılır. Örneğin 1400 mm mesnet açıklığında izin verilen maksimum esneme 1400 / 200 = 7.0 mm'dir.
Sehim Hesap Formülü (Basit Mesnetli Yayılı Yük)
Düzgün yayılı yük (q, N/mm) altında iki mesnetli bir kiriş için maksimum sehim formülü:
f = (5 × q × L⁴) / (384 × E × Ix)
Burada:
- q: Kar ve rüzgardan gelen yayılı yük (N/mm)
- L: İki ayak arasındaki mesnet mesafesi (mm)
- E: Alüminyumun elastisite modülü (70.000 MPa)
- Ix: Rayın asal atalet momenti (mm⁴)
Formülden görüldüğü üzere sehim, açıklığın dördüncü kuvvetiyle (L⁴) artar. Açıklığı %20 artırmak sehimi iki katından fazla (%107) artırır!
f = (5 × q × L⁴) / (384 × E × Ix)
Burada:
- q: Kar ve rüzgardan gelen yayılı yük (N/mm)
- L: İki ayak arasındaki mesnet mesafesi (mm)
- E: Alüminyumun elastisite modülü (70.000 MPa)
- Ix: Rayın asal atalet momenti (mm⁴)
Formülden görüldüğü üzere sehim, açıklığın dördüncü kuvvetiyle (L⁴) artar. Açıklığı %20 artırmak sehimi iki katından fazla (%107) artırır!
Aşırı Sehimi Önlemek İçin Alınacak Tedbirler
Sehimi düşürmek için ya ayak mesnet mesafesi (L) kısaltılmalı ya da Ix değeri daha yüksek olan ağır hizmet tipi (HD) solar ray profili seçilmelidir. Konsol (ray uç uzantısı) mesafesi ise hiçbir zaman mesnet açıklığının 1/3'ünü aşmamalıdır.