sciencetalk

Ik zit met een probleem waar ik na wat rondzoeken nog geen echte oplossing voor gevonden heb. Een kennis van me wil een reclame paneel bevestigen op een frame. Deze constructie moet op een plat dak gezet worden, maar ze kan niet vastgeschroefd worden in het dak. De poten zullen dus zwaarder gemaakt moeten worden met behulp van betonblokken. De tekening van deze constructie zal het een en ander duidelijk maken.
 
De eigenlijke vraag is hoeveel gewicht er op de poten moet rusten zodat die plaat tegen een wind van 130 km/u kan?
 
Zelf dacht ik om sowieso al de achterste poten met een betonnen plaat te verbinden zodat het gewicht gespreid wordt over de volledige lengte van de plaat. Verder heb ik op volgende website: http://www.natuurwetenschappen.nl/modules.php?name=News&file=print&sid=96 een formule gevonden die me de windkracht op de plaat geeft.
 
Deze formule is: Fw = 0,1 * V^2 * A, Hierbij is Fw de kracht op de plaat, V^2 de windsnelheid (m/s) in het kwadraat en A de oppervlakte.
 
Als ik dat in dit voorbeeld invul bekom ik: Fw = 0,1 * (36,11^2) * (5,53*2,50) = 1802,67 N
 
Dan dacht ik dat dit de kracht is die omlaag moet werken op de achterste poten. Om dit in massa om te zetten gebruik ik volgende formule: m = Fz/g, Hierbij is Fz de zwaartekracht, m de massa in kilo en g natuurlijk de aardversnelling.
 
Als ik dat dan invul bekom ik: m = 1802,67/9,81 = 183,76 kg
 
Dat lijkt me veel te weinig. Dus waarschijnlijk zal ik niet de juiste formule's gebruiken. Kan er iemand me helpen om me op het juiste pad te brengen?
Alvast bedankt.
 

Bij windkracht gaat het om kinetische energie. De formule daarvoor is 0,5m.v^2.De totale windkracht op een voorwerp is bij geringere snelheden ongeveer gelijk aan: 0,5m.v² * A * C_w .  C_w is de weerstandscoëfficiënt van het voorwerp, die we bij een plat vlak volgens Nasa op 1,28 kunnen stellen (klik). Lucht weegt ongeveer 1,25 kg per m³.
 
We krijgen dan: 

0,625 kg/m³ * 1304 m²/s² * 13,825 m² * 1,28 = 14.422 kgm/s² = 14,422 KN (ongeveer 1470 kgf in het oude stelsel)
 
Deze kracht zal niet alleen het bord willen laten kantelen, maar ook verschuiven. Zonder de massa van het bord en de stellage te kennen kan de benodigde extra massa op de poten nog niet berekend worden.

Michel Uphoff schreef:0,625 kg/m³ * 1304 m²/s² * 13,825 m² * 1,28 = 14.422 kgm/s² = 14,422 KN

Dat is de kracht die dan op het oppervlak werkt. Je mag dit niet zomaar naar gewicht op de poten omrekenen, de kracht die ervoor zorgt dat de plaat niet beweegt is de wrijvingskracht tussen de poten en het dak. We moeten dus weten uit welke materialen het dak en de poten gemaakt zijn. Daarnaast wil je ook niet dat het bord omwaait, er moet dus ook nog eens rekening gehouden worden met momenten.

Ja dat klopt, ik had dat net aangevuld.

En dergelijk bord is (in nederland) een bouwconstructie en vergunning plichtig.
De belastingen die je daar voor moet rekenen vind je in den NEN-EN 1991-1-4
 
De belasting hangt af van de locatie waar het bord komt te staan en de hoogte van het dak.
verder moet je een veiligheidsfactor mee nemen  op zowel de windbelasting (1,5) en het gewicht van de ballast (0,9)
 
let er op dat de wind uit alle richtingen kan komen en er buiten winddruk ook zuiging achter het bord ontstaat.
Ik zou je kennis willen adviseren om een constructeur in te schakelen.
Normaal gesproken is een dak overigens niet gedimensioneerd op dergelijke krachten en zal dit ook versterkt moeten worden
 

Bedankt alvast voor de extra informatie, deze is al heel nuttig.
 
Extra informatie die ik heb verkregen is dat het een aluminium constructie gaat worden die op zich zo'n 50 kg zal gaan wegen. Het dak zelf is bedekt met roofing.
Zou de schuifkracht dan groot zijn? Is het misschien ook een goed idee om de poten in de lengte richting met elkaar te verbinden? Op die manier is er een groter oppervlak op de grond waardoor de wrijving hoger is, ook kan dat het gewicht meer gelijk verdeeld worden.
 
Op gebied van vergunningen is er geen probleem. Dat wordt allemaal wel in orde gebracht. 

De windbelasting kan zomaar oplopen tot ruim  boven de 1 kN/m2 (excl. veiligheden) je bord is ruim 15 vierkant meter
de bijgaande tabel toont de kale stuwdruk. hier overheen komen nog diverse factoren en de algemene veiligheid
 
Het is prima als je een kennis wilt helpen maar stap niet te makkelijk over de vergunning heen
De gemeente eist bij elke omgevingsvergunning uiteindelijk een berekening conform de eurocode.
En zijn over het algemeen gauw klaar met stukken die hier niet aan voldoen.