Este documento presenta el diseño y cálculo estructural de un soporte para paneles solares ubicado en un parque empresarial en Utiel, Comunidad Valenciana. El soporte consiste en una estructura de acero galvanizado que soporta 54 módulos fotovoltaicos inclinados a 29° y cumple con la normativa estructural. Se consideran las acciones de peso propio, viento y nieve, y se comprueban los estados límite último y de servicio. Los perfiles obtenidos son tubos y viguetas de acero, que

1. Diseño y Cálculo de Estructura
Soporte para Paneles Solares
Trabajo Fin de Grado en Ingeniería Mecánica
Alumno: Ana María Preciado Garcés
Tutor: Pedro Efrén Martín Concepción
Septiembre, 2017

2. Documentos del TFG
Documentos:
 Memoria
 Planos
 Pliego Condiciones
 Presupuesto
 Anejo cálculo estructural
 Anejos varios

3. Objeto
El diseño de un parking exterior, dándole una utilidad extra como soporte de
paneles fotovoltaicos.
Cumpliendo:
 Diseño acorde al comportamiento solar;
 Diseño con el mínimo mantenimiento posible;
 Obtener la mayor eficiencia energética.
 Normativa estructural vigente

4. Emplazamiento – Parque Empresarial
“Nuevo Tollo”
Parcelas 401,402 y 413.
Utiel, Comunidad Valenciana.

5. Descripción de la estructura
 Capacidad para 6 vehículos;
 Soporta 54 módulos – 60kWp;
 Inclinada a 29º;
 Altura mínima 2m;
 Pasillo de 1m para acceso.
Compuesta por:
 4 pórticos de 3,53m de luz;
 7 correas.
Pilar B
Pilar A
Dintel Panel
Correa
Diagonal

6. Comportamiento Solar
El módulo debe situarse en posición perpendicular al sol.
Por lo que:
 Estará orientada al Sur con acimut = 0.
 La inclinación para una máxima energía solar durante
el periodo de un año, se determina según una fórmula
basada en la latitud del lugar.

7. Acciones Consideradas
 No se considera Sobrecarga de uso;
 Peso Propio de la estructura + Peso de los paneles (0,135 N/m);
 Viento;
𝑞𝑒 = 𝑞𝑏 ∙ 𝐶𝑒 ∙ 𝐶𝑝
 Nieve;
𝑞𝑛 = 𝜇 ∙ 𝑠𝑘
CARGA VALOR (kN/m2) DIRECCIÓN
PESO PROPIO 0,135 Gravedad
VIENTO PRESIÓN 1,77 Perpendicular (abajo)
VIENTO SUCCIÓN 2,04 Perpendicular (arriba)
NIEVE 0,61 Gravedad

8. Cálculo
 ESTADOS LIMITE ÚLTIMOS (ELU) – casos que producen el fallo o colapso
 ESTADO LIMITE DE SERVICIO (ELS) – no cumpla los requisitos de funcionalidad

9. Comprobación
 Resistencia;
𝜎 =
𝑁𝑘
𝜒 ∙ 𝐴
+
𝑀
𝑊
𝑦
≤ 𝑓𝑦𝑑
 Deformación; No debe ser
superior a L/300mm o 15mm
en el caso de las correas.

10. Perfiles obtenidos
PERFIL DIMENSION (mm)
CORREAS Tubo 150x100x4
DINTEL UPE 160 160x70x5,5x9x5
PILARES Tubo 100x60x3
DIAGONALES L 60x60x2

11. Galvanizado en caliente
 Fácil controlarlo y de bajo coste;
 Protección para 25 años;
 Ambiente C3, de 0,7 hasta 2,1 micras/año;
 UNE-EN ISO 1461- Recubrimientos de galvanización en caliente sobre
piezas de hierro y acero. Se opta por 55 micras.

12. Cimentación
Ocho zapatas aisladas de hormigón HA-25 con armado de acero corrugado
B400s.
 Tensión admisible del terreno σ = 0,2 Mpa;
 Reacción debido al viento de succión;
 Momento = 10% del axil actuante;

13. Presupuesto
RESUMEN PRECIOS IMPORTE
Total Ejecución Material 66.809,58 €
13% GASTOS GENERALES 8.685,25 €
6% BENEFICIO INDUSTRIAL 4.008,57 €
TOTAL PRESUPUESTO ANTES DE IMPUESTOS 79.503,40 €
21% I.V.A. 16.695,71 €
TOTAL PRESUPUESTO IVA INCLUIDO 96.199,11 €
CÓDIGO DESCRIPCIÓN IMPORTE
A CIMENTACION 6.601,36 €
B ESTRUCTURA 16.737,33 €
C GALVANIZADO 37.434,97 €
D AMARRE PANELES 563,04 €
E TRANSPORTE Y MONTAJE 5.472,88 €
TOTAL 66.809,58 €

14. FIN DE LA PRESENTACIÓN
GRACIAS POR SU ATENCIÓN