Loading...
HomeMy WebLinkAboutStructural CalcsDigitally sealed by RJM on Date: Job #: 11/8/22 11/8/22 22‐10279 Mobile: (909) 566‐0066 Structural Analysis Report For Photovoltaic System Addition to Existing Structure At The Paul Residence 74064 Asher Dr Palm Desert, CA 92260 Designed in Accordance with CBC 2019, ASCE 7‐16, NDS 2018 E.O.R.: Ryan McPherson, P.E. 9240 Limonite Ave Jurupa Valley, CA 92509 Email: SE@mcpe.group 11/8/2022  10:32 AM 1 of 7 ©McPherson Engineering McPherson Engineering By: C.C. Date: 11/8/22 Project Info 3 Gravity Loads 4 Lateral Loads 5 Wind Uplift Design 6 Summary 7 Table Of Contents 11/8/2022  10:32 AM 2 of 7 ©McPherson Engineering McPherson Engineering By: C.C. Date: 11/8/22 Location: 74064 Asher Dr Palm Desert, CA 92260 Existing Structure Info: Number of Stories =1 Aroof =4000 sq. ft.Roof Square Footage A3rd_flr =0 sq. ft.Third Floor Square Footage (if applicable) A2nd_flr =0 sq. ft.Second Floor Square Footage (if applicable) Site Properties: Lattitude = Longitude = Ss = 1.500 S1 = 0.600 Exposure Category =C Ult. Wind Speed = 110 m.p.h. P.V. Array Info: Model = HANWHA Q.PEAK DUO BLK‐G10+/AC 365W Height of Panel = 67.60 in. Width of Panel = 41.10 in. Area of Panel = 19.3 ft.2 Number of New Panels =38 Number of Exis. Panels =23 Total Area of Array = 1176.9 ft.2 Spacing of Anchors =4.0 ft. max. on center rows of racks per panel =2 Panel Tilt =7‐27 deg Project Info 33.731359 ‐116.372678 11/8/2022  10:32 AM 3 of 7 ©McPherson Engineering McPherson Engineering By: C.C. Date: 11/8/22 Existing Loads: Roof Design Loads: Roofing = 4.0 p.s.f.Asphalt roofing Sheathing = 1.5 p.s.f.1/2" Plywood Framing = 1.5 p.s.f.2x Rafter/Truss Framing Misc = 1.0 p.s.f. DLr1 =8.0 p.s.f. Roofing Dead Load (applied to top of rafters/trusses only) Ceiling = 2.0 p.s.f.Drywall and 2x framing DLr2 =10.0 p.s.f.Total Existing Roof Dead Load LLr = 20.0 p.s.f.Roof Live Load (Per C.B.C, Table 1607.1) SL = 0.0 p.s.f.Snow Load Floor Design Loads: (if applicable) Flooring = 10.0 p.s.f.Weight of floor finish Sheathing = 2.2 p.s.f.3/4" plywood Framing = 2.0 p.s.f.2x framing or manufactured floor truss Interior Partitions = 15.0 p.s.f.2x framed walls with drywall finish each side Ceiling = 5.0 p.s.f.Drywall ceiling finish below Misc. = 0.8 p.s.f. DLf = 35.0 p.s.f.Total Existing Floor Dead Load Proposed Loads: Panels = 2.9 p.s.f.weight of panels including rack system DLr1_proposed =10.9 p.s.f.Proposed Roof Dead Load (applied to top only) DLr2_proposed =12.9 p.s.f.Total Proposed Roof Dead Load LLr_proposed = 0.0 p.s.f. Check Proposed Gravity Loads: Total Existing Roof Load Wex = (DLr1 + LLr) (Aroof) =112.0 kips Total Proposed Roof Load Wprop = (DLr1 + LLr) (Aroof - Aarray) + (DLr1_proposed + LLr_proposed) (Aarray) =91.9 kips Proposed Load Demand Roof Live Load with panels no more than 24in above roof surface (panels cannot support  live loads, including the weight of stacked materials or workers) Gravity Loads Wprop - W ex  =‐17.97%Wex TOTAL DECREASE IN GRAVITY LOADS, PANELS OK! 11/8/2022  10:32 AM 4 of 7 ©McPherson Engineering McPherson Engineering By: C.C. Date: 11/8/22 Seismic Design Parameters Risk Category =2 Per Table 1‐5‐1 R = 6.5 Response Modification Factor (Table 12‐2.1) Site Class =D Per 11.4.2 Ie =1 Seismic Importance Factor (Table 1.5‐2) Ss =1.50 Short Period P.G.A. S1 =0.60 1‐Sec Period P.G.A. S.D.C. =D Seismic Design Category Per 11.6 Fa =1.20 Site Coefficient per Table 11.4‐1 ASCE 7‐16 Supplement #1 Tables used for Fa and Fv Fv =1.70 Site Coefficient per Table 11.4‐2 (note: section 11.4.8 Exception #2 calc used) SMS = SDS Fa =1.80 Short Period M.C.E. Per Eq. 11.4‐1 SM1 = SD1 Fv =1.02 1‐Sec Period M.C.E. Per Eq. 11.4‐2 SDS = 2/3 (SMS) =1.20 Short Period Design Parameter Per Eq 11.4‐3 SD1 = 2/3 (SM1) =0.68 1‐Sec Period Design Parameter Per Eq 11.4‐4 Approximate Fundamental Period (Per 12.8.2.1) per Eq. 12.8‐7 hn = 15 ft Ct =0.02 (per table 12.8‐2) x = 0.75 (per table 12.8‐2) T = 0.15 sec Approximate Fundamental Period TL =8 sec Long‐Period Transition Period per Figure 22‐12 Seismic Response Coefficient (Per 12.8.1.1) CS = (SDS Ie)/R = 0.18 Seismic Response Coefficient Per Eq. 12.8‐2 Cs1 = 1.5*(SD1 Ie)/R T = 1.03 Max. Seismic Response Coefficient Per Eq. 12.8‐3 if T ≤ TL Cs2 =0.01 Min. Seismic Response Coefficient Per Eq. 12.8‐5 Cs2 = 0.044 SDS Ie =0.05 Min. Seismic Response Coefficient Per Eq. 12.8‐5 Cs3 = 0.5 S1 Ie/R =0.05 Min. Seismic Response Coefficient Per Eq. 12.8‐6 if S 1 ≥ 0.6g CS =0.18 Design Seismic Coefficient Check Additional Base Shear Wexisting =40.0 kips Weight of Existing Structure Wpanels =3.4 kips Weight of Proposed Panels Vexisting = Cs W existing =7.4 kips Roof Level Shear of Existing Structure Vpanels = Cs W panels =0.6 kips Additional Roof Level Shear of Proposed Panels Vpanels Vexisting T = Ct (hn)x  = 8.53% < 10%PER C.E.B.C. 502.5 EXCEPTION, STRUCTURE DOES NOT  REQUIRE SEISMIC RETROFIT, PANELS OK! Lateral Loads 11/8/2022  10:32 AM 5 of 7 ©McPherson Engineering McPherson Engineering By: C.C. Date: 11/8/22 Rooftop Solar Panels Wind Pressures (Section 29.4, ASCE 7‐16) Vult =110 mph Kzt =1.00 (sec 26.8.2)h =15 ft Exposure Category =C Kz = 0.85 (sec 26.10.1) Roof Zone =2 Kd =0.85 (sec 26.6) Roof θ =7‐27 deg Ke =1.00 (sec 26.9) qh = 0.00256 Kz Kzt Kd Ke V2 qh =22.38 (eq. 26.10‐1) GPp =‐2 uplift γE =1.5 (sec 29.4.4) γa =0.78 (fig 29.4‐8) γE =1.5 FIG 29.4‐7)γc =0.94 (fig 29.4‐7)hpt =0 γa =0.78 (fig 29.4‐8)γp =0.9 (fig 29.4‐7)ω =0.00 deg (panel tilt) GPp =‐2 uplift GCrm =1.4 uplift p = qh (GPp) γE γa (eq 29.4‐7)p = qh (GCrn) γE γC γp (eq 29.4‐6) p =‐52.3 p.s.f.p =39.7 p.s.f. Check Anchorage to Existing Structure 0.6DL ‐ 0.6W controlling load combination (eq. 16‐15 for ASD) DL = 2.9 p.s.f.dead load of panel (inlcuding rack system) W = 52.3 p.s.f.wind load normal to face of panel Arealag =11.3 sq. ft.area tributary to each anchor SPanc =4.0 ft.spacing of anchors Puplift = Arealag (0.6DL - 0.6W) =334.1 lbs total uplift on anchor Material = DFL lumber anchor material Dialag =5/16 in.diameter of screw Penlag = 2.5 in.min. penetration to existing framing W lag =266 lb/in.withdrawal load per in. of penetration per NDS Table 11.2A CD = 1.6 load duration factor for wind per NDS Table 2.3.2 Ct = 0.8 temperature factor per NDS Table 2.3.3 Noscrews =1 number of screws in withdrawal Pallow = Penlag (Wlag CD Ct) * Noscrews =851.2 lbs total allowable withrawal on anchor Puplift Pallow Anchorage =USE (1) 5/16IN. DIA. LAG SCREW(S) AT 4FT. MAX. O.C. W/ 2.5IN. MIN. PENETRATION 0.39 < 1.00 Anchor is OK! Wind Uplift Anchorage = Flush Mounted Panels ‐ ASCE Section  29.4.4 (where applicable) Flat Roof Panels ‐ ASCE Section 29.4.3  (where applicable) 11/8/2022  10:32 AM 6 of 7 ©McPherson Engineering McPherson Engineering By: C.C. Date: 11/8/22 Gravity Loads: DEMAND DECREASED BY 17.97% = OK! Lateral Loads: DEMAND INCREASED BY 8.53% < 10% = OK! Anchorage: DEMAND OF 334.1LB. < CAPACITY OF 851.2LB. = OK! USE (1) 5/16IN. DIA. LAG SCREW(S) AT 4FT. MAX. O.C. W/ 2.5IN. MIN. PENETRATION Summary: STRUCTURE IS ADEQUATE FOR THE PROPOSED PV ARRAY ANCHORS ON EAVES/OVERHANGS ARE OK! Summary 11/8/2022  10:32 AM 7 of 7 ©McPherson Engineering