Torsionstragmodell extern vorgespannter Kreisringsegmente mit trockenen Fugen
Berichte des Instituts für Massivbau der Universität Hannover, Band 16Steffen Hartwig
Hrsg.: Leibniz Universität Hannover, Institut für Massivbau; Steffen Marx
2020, 112 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-7388-0477-5
Inhalt
Seit einigen Jahren kommt die Segmentbauweise für die Errichtung von Windenergieanlagen (WEA) zum Einsatz. Die entstehenden Fugen werden je nach Lage und Beanspruchung unterschiedlich ausgebildet. In der Arbeit werden die horizontalen Fugen von WEA aus Kreisringsegmenten behandelt. Diese Fugen werden seit einiger Zeit als Trockenfugen ausgeführt. Die Fugen werden durch eine CNC-Schleifmaschine plan geschliffen und nach dem Errichten extern vorgespannt. Lediglich der Traganteil der Reibkräfte überträgt in den Fugen entstehende Schubspannungen.
Die Arbeit konzentriert sich auf die Übertragung der Schubspannungen aus Torsion. Die derzeitigen Tragfähigkeitsmodelle werden in der Arbeit widerlegt und ein neues Modell konnte entwickelt werden. Numerische Berechnungen sowie versuchstechnisch ermittelte Tragfähigkeiten eines Kleinversuches aus Aluminium konnten das Modell bestätigen. Bei der Verwendung des Materials Stahlbeton in Großversuchen konnten die im Modell ermittelten Tragfähigkeiten nur in Teilen erreicht werden.
Zum Ende der Arbeit wurde eine vereinfachte Torsionstragfähigkeitskurve für extern vorgespannte Kreisringquerschnitte mit trockenen Fugen herausgearbeitet.
Verfügbare Formate
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung / Hypothese
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Stand von Wissenschaft und Technik
2.1 Segmentbauweise im Turmbau
2.2 Fugenausbildung
2.3 Schubkraftübertragung in Segmentfugen
2.4 Reibung in Segmentfugen
3 Verwendete Methoden und Verfahren
3.1 Materialverhalten von Beton und Stahlbeton
3.1.1 Beton
3.1.2 Betonstahl
3.1.3 Verhalten des Verbundbaustoffes
3.2 Numerische Berechnungen
3.2.1 Kontakte in der FE-Analyse
4 Modellentwicklung
4.1 Grenzen der aktuellen Theorie
4.2 Torsionstragmodell
4.3 Referenzbeispiel
5 FE-Simulationen
5.1 Torsionstragverhalten einer Kreisringfuge
5.1.1 Modellbeschreibung
5.1.2 Allgemeine Simulationsergebnisse
5.1.3 Ergebnisse zur Torsionstragfähigkeit
5.2 Torsionstragverhalten eines Segmentturmes
5.2.1 Modellbeschreibung
5.2.2 Allgemeine Simulationsergebnisse
5.2.3 Ergebnisse zur Torsionstragfähigkeit
6 Versuche zum Torsionstragverhalten
6.1 Aluminiumrohrversuch
6.1.1 Versuchsaufbau
6.1.2 Versuchsdurchführung
6.1.3 Allgemeine Versuchsergebnisse
6.1.4 Versuchsergebnisse zur Torsionstragwirkung
6.2 Segmentturm Stahlbeton
6.2.1 Versuchsaufbau
6.2.2 Versuchsdurchführung
6.2.3 Allgemeine Versuchsergebnisse
6.2.4 Versuchsergebnisse zur Torsionstragwirkung
7 Erweiterte FE-Simulationen zur Torsionstragfähigkeit
7.1 Veränderung des Reibbeiwertes im Versuch
7.1.1 Modellbeschreibung
7.1.2 Ergebnisse zur Torsionstragfähigkeit
7.2 Einfluss des nichtlinearen Betonverhaltens
7.2.1 Modellbeschreibung
7.2.2 Allgemeine Simulationsergebnisse
7.2.3 Ergebnisse zur Torsionstragfähigkeit
7.3 Einfluss von Rissbildungen
7.3.1 Modellbeschreibung
7.3.2 Allgemeine Simulationsergebnisse
7.3.3 Ergebnisse zur Torsionstragfähigkeit
8 Erweiterte Modellbetrachtungen
8.1 Modellgrenzen
8.1.1 Geometrische Randbedingungen (Steifigkeiten)
8.1.2 Materielle Einflüsse
8.2 Reduzierter Modellansatz
8.2.1 Geometrische Zusammenhänge
9 Zusammenfassung und Ausblick
9.1 Zusammenfassung
9.2 Ausblick
Literaturverzeichnis
Windenergieanlage, Turmschaft, Fertigteilkonstruktion, Betonbauteil, Schalenelement, Kreisring, Segment, Schubspannung, Torsionsmoment, Tragverhalten, Torsionssteifigkeit, Steifigkeitsverlust, Tragfähigkeitsverlust, Berechnung, Modell,
Es sind keine weiteren Treffer vorhanden.
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