Větrná turbína s příhradovým segmentem z tvarovaných dřevěných trubek vyztužených vlákny
Projekt zákazníka

CP 001208 | Větrná turbína s příhradovým segmentem z tvarovaných dřevěných trubek vyztužených vlákny
-
01
Větrná elektrárna s příhradovým segmentem z tvarovaných dřevěných trubek vyztužených vlákny (© Tom-Egmont Werner/STM)
-
01
Větrná elektrárna s příhradovým segmentem z tvarovaných dřevěných trubek vyztužených vlákny (© Tom-Egmont Werner/STM)
-
01
Příhradový segment z tvarovaných dřevěných trubek vyztužených vlákny v horní části věže (© Tom-Egmont Werner/STM)
-
01
Montáž příhradového segmentu z tvarovaných dřevěných trubek vyztužených vlákny (© TU Drážďany)
-
01
3D model příhradové věže (vlevo) a normálové síly (vpravo) v programu RSTAB (© TU Drážďany)
-
01
3D model příhradové věže v programu RSTAB (© TU Drážďany)
V areálu společnosti STM Montage GmbH v Lunzenau probíhal inovativní výzkumný projekt: větrná turbína na příhradové věži, jejíž nejvyšší segment tvoří tvarované dřevěné trubky vyztužené skleněnými vlákny.
Financování výzkumného projektu |
Zukunftsinitiative Mittelstand (ZIM) Spolkové ministerstvo hospodářství a energetiky (BMWi) Značka podpory: KF 2132403WZ3 |
Návrh, statický výpočet, provedení |
Technická univerzita v Drážďanech tu-dresden.de |
Provedení a montáž |
STM Montage GmbH www.stm-montage.de |
Parametry modelu
Model
Tenkostěnné dřevěné trubky mají nízkou vlastní tíhu a vyznačují se dobrými dynamickými vlastnostmi. Tím se zaprvé zlepšuje materiálová účinnost a chování při kmitání, zadruhé se zvyšuje únavová odolnost materiálu.
Technická univerzita v Drážďanech převzala odpovědnost mimo jiné za návrh a posouzení příhradové věže. Pro posouzení použila program RSTAB pro výpočty prutových konstrukcí.
Konstrukce
Příhradová věž má celkovou výšku 32 m a nese větrnou turbínu o výkonu 10 kW. Spodní část konstrukce do výšky asi 18,5 m tvoří ocelové trubky S235. Na tuto konstrukci byl usazen asi 11 m dlouhý příhradový segment s tvarovanými dřevěnými trubkami d = 240 mm a s diagonálami z ocelových trubek.
Tvarované dřevěné trubky jsou vyrobeny ze zhuštěných dřevěných desek, které byly za působení tepla a vodní páry ohýbány do tenkostěnných trubkových průřezů. Tuto metodu tvarování dřeva vyvinul Institut pro ocelové a dřevěné konstrukce. Takto vyrobené konstrukční prvky mají velmi vysokou únosnost při velmi malé vlastní tíze. Na vnější straně byla navíc nanesena tenká vrstva plastu vyztuženého vlákny. Tím se pevnost v tlaku zvyšuje až o 50 % a současně konstrukce získává ochranu proti povětrnostním vlivům.
Podélné styky dřevěných sloupů jsou z ocelových trubek, ke kterým jsou připojeny také diagonály. Zvláštností těchto spojů je, že byly lepeny. Před použitím byly podrobeny důkladné experimentální i numerické analýze na Technické univerzitě v Drážďanech. Výsledkem analýz byly mezní pevnosti přípojů, které bylo možné zohlednit při výpočtu v programu RSTAB.
Po montáži příhradové věže byly všechny ocelové části a přechody k dřevěným trubkám opatřeny antikorozním nátěrem. Výzkumný projekt prokázal, že tvarované dřevěné trubky jsou velmi vhodné nosné prvky v konstrukcích náchylných ke kmitání. Největší výhodou je menší vlastní tíha ve srovnání s ocelí, a tím také snížení kmitající hmoty. V daném projektu bylo možné snížit vlastní tíhu nejvyššího segmentu o 1,2 tuny ve srovnání s ocelí. Navíc tlumící vlastnosti dřeva umožnily snížit únavové účinky na spodní konstrukční prvky.
Výzkumný projekt byl financován z programu Zukunftsinitiative Mittelstand (ZIM) německého Spolkového ministerstva hospodářství a energetiky (BMWi).
Literatura
Umístění projektu
Cossener Straße 2Klíčová slova
Větrná turbína Příhradový vazník Věž Vyztužené vlákny Tvarované dřevěné trubky
Napište komentář...
Napište komentář...
- Navštíveno 1472x
- Aktualizováno 29. října 2021
Kontakt
Máte další dotazy nebo potřebujete poradit? Kontaktujte nás prostřednictvím naší bezplatné e-mailové podpory, chatu nebo na fóru, případně využijte naše FAQ, které máte nepřetržitě k dispozici.

Oddělené zadání zatížení pro posouzení konstrukce a základů
V přídavném modulu RF-/FOUNDATION Pro je třeba zadat pro různé návrhové situace (STR, GEO, UPL nebo EQU) odpovídající zatížení (zatěžovací stavy, kombinace zatížení nebo kombinace výsledků).

Nové
- Posouzení komponent přípoje se provádí podle Eurokódu EN 1993-1-8
- Po aktivaci addonu je třeba v dialogu "Zatěžovací stavy a kombinace" aktivovat návrhové situace pro ocelové přípoje.
- Pro posouzení stability přípoje (boulení) je nutné mít aktivovaný addon Stabilita konstrukce
- Výpočet lze spustit z tabulky nebo pomocí ikony v panelech nástrojů
- Co znamená superpozice podle pravidla CQC v dynamické analýze?
- Jak mohu zobrazit vnitřní síly v globálním souřadném systému a ne v hlavním souřadném systému průřezu?
- Jak mohu v tiskovém protokolu zobrazit některé výsledky všech zatěžovacích stavů, ale další výsledky pouze vybraných zatěžovacích stavů?
- Kde mohu nastavit, aby zadaný prvek byl "Stěna" resp. "Deska"?
- Chtěl bych převést zatížení z plošného na liniové a to na jednotlivé nosníky. Jak to mohu udělat bez pomocné plochy?
- Zadal jsem zatížení teplotou, zatížení od přetvoření nebo počáteční zakřivení. Jakmile upravím tuhost, deformace již nejsou věrohodné.
- Je možné převzít vlastnosti jako např. průřez nebo tloušťku plochy a materiál plochy stávajícího prvku pro nový prvek?
- Jak získám síly na koncích prutu pro posouzení přípojů?
- Očekával bych, že výsledky z mé kombinace zatížení (KZ) nastavené na lineární analýzu budou odpovídat součtu výsledků z mých zatěžovacích stavů (ZS) nastavených také na lineární analýzu. Proč se výsledky neshodují?
- Tuhý prut by měl být schopen přenášet pouze tahové nebo pouze tlakové síly. Jaké jsou možnosti zohlednit tyto nelinearity ve výpočtu?