Beurteilung des Vorspannkraft‐Zeit‐Verhaltens gleitfest vorgespannter Verbindungen in Turmbauwerken für Windenergieanlagen

Abstract

Die Tragfähigkeit gleitfest vorgespannter Verbindungen hängt neben der Haftreibungszahl maßgeblich von der Vorspannkraft und ihrem Erhalt ab. Für zyklisch beanspruchte Stahltragwerke wie Türme für Windenergieanlagen (WEA) sind wartungsfreie/‐arme Schraubverbindungen von besonderem Interesse. Die Ausführung mechanisch wartungsfreier Verbindungen erfordert zwingend die Kenntnis der über die Lebensdauer der betreffenden Struktur auftretenden Vorspannkraftverluste, da diese bereits bei der Bemessung der Verbindung zu berücksichtigen sind. Im stahlbaulichen Kontext werden die mechanisch gefügten Bauteile aus Korrosionsschutzgründen jedoch oftmals beschichtet. Aus diesem Grund ist anstelle einer analytischen Berechnung häufig eine versuchsgestützte Ermittlung der Verluste notwendig. Umfang und Aufwand entsprechender Versuchskampagnen im Labor oder im Feld können jedoch unter Zuhilfenahme bestehender Erfahrungen entscheidend reduziert werden. Der vorliegende Beitrag thematisiert daher Laboruntersuchungen in Anlehnung an die IEC‐Richtlinie 61400‐6, in denen erstmals systematisch die Sensitivität der Vorspannkraftverluste gegenüber relevanten Einflussgrößen bewertet wurde. Hierbei wurden neben Langzeitsetzversuchen auch Versuche unter schwingender Beanspruchung durchgeführt, die aus für Windenergieanlagen typischen Belastungssituationen abgeleitet wurden.

Aktuelle Erkenntnisse zum Einsatz von Klebstoff in vorgespannten Schraubenverbindungen unter Berücksichtigung von Fertigungseinflüssen

“…Vorspannkraft sowie Vorspannkraftverlusten über die geplante Nutzungsdauer der Konstruktion zu rechnen[13,14]. Aus diesen Gründen wurde ebenfalls der Einfluss der initiierten Vorspannkraft auf das Tragverhalten der VHV untersucht.…”