Větrná turbína s příhradovým segmentem z tvarovaných dřevěných trubek vyztužených vlákny

Realizováno v programech Dlubal Software...

  • Zákaznický projekt

Projekt zákazníka

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)
www.zim.de

Spolkové ministerstvo hospodářství a energetiky (BMWi)
www.bmwi.de

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

[1] B. Hahn; T.-E. Werner; P. Haller: BAUINGENIEUR BD. 96 (2021) Č. 01-02, str. 11-18

Umístění projektu

Cossener Straße 2
09328 Lunzenau
Německo

Klíčová slova

Větrná turbína Příhradový vazník Věž Vyztužené vlákny Tvarované dřevěné trubky

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 1472x
  • Aktualizováno 29. října 2021

Kontakt

Kontakt na Dlubal Software

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.

+420 227 203 203

[email protected]

Online školení | Anglicky

Eurokód 5 | Dřevěné konstrukce podle DIN EN 1995-1-1

Online školení 15. června 2022 8:30 - 12:30 CEST

Zohlednění fází výstavby \n v programu RFEM 6

Zohlednění fází výstavby v programu RFEM 6

Webinář 13. dubna 2022 13:00 - 14:00 CEST

Zohlednění fází výstavby \n v programu RFEM 6

Zohlednění fází výstavby v programu RFEM 6

Webinář 13. ledna 2022 14:00 - 15:00 CET

Úvod do nového programu RFEM 6

Úvod do nového programu RFEM 6

Webinář 11. listopadu 2021 14:00 - 15:00 EST

Časová analýza výbuchu v programu RFEM

Časová analýza výbuchu v programu RFEM

Webinář 13. května 2021 14:00 - 15:00 EST

Dřevěné konstrukce | 2. část: Posouzení

Prutové a plošné konstrukce ze dřeva | 2. část: Posouzení

Webinář 11. května 2021 14:00 - 15:00 CEST

Efektivní výměna dat mezi RFEM/RSTAB a Tekla Structures

Efektivní výměna dat mezi RFEM/RSTAB a Tekla Structures

Webinář 5. května 2021 9:00 - 10:00 CEST

Boulení stěn a skořepin s využitím softwaru Dlubal

Boulení stěn a skořepin s využitím softwaru Dlubal

Webinář 30. března 2021 14:00 - 14:45 CEST

Návrh oceli podle CSA S16:19 v programu RFEM

Webinář 10. března 2021 14:00 - 15:00 EST

Nejčastější chyby uživatelů v programech RFEM a RSTAB

Nejčastější chyby uživatelů v programech RFEM a RSTAB

Webinář 4. února 2021 14:00 - 15:00 CET