Elektrownia wiatrowa z konstrukcją kratową o prętach z rur drewnianych wzmocnionych włóknami syntetycznymi

Obliczone w oprogramowaniu Dlubal Software

  • Projekt klienta

Projekt klienta

Artykuł został przetłumaczony przez Google Translator

Podgląd oryginalnego tekstu

Na terenie firmy STM Montage GmbH w Lunzenau został przeprowadzony innowacyjny projekt badawczy: wzniesiona została turbina wiatrowa z wieżą kratową, której najwyższy segment składa się z rur drewnianych wzmocnionych włóknami polimerowymi.

Finansowanie projektów badawczych

Inicjatywa Przyszłości dla MŚP (ZIM)
www.zim.de

Federalne Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu (BMWK)
www.bmwk.de

Kod finansowania: KF 2132403WZ3

Projektowanie, inżynieria konstrukcyjna, wykonanie Technical University of Dresden
tu-dresden.de
Wykonanie i montaż STM Montage GmbH
www.stm-montage.de

Parametry modelu

Model

Cienkościenne rury drewniane charakteryzują się małym ciężarem własnym i dobrymi właściwościami dynamicznymi. Dzięki temu efektywniej wykorzystuje się materiał, polepsza się odpowiedź dynamiczna konstrukcji oraz odporność z uwagi na zmęczenie.

Za projekt i zwymiarowanie wieży kratowej odpowiedzialny była Politechnika w Dreźnie. Do obliczeń wykorzystano program RSTAB, służący do analizy konstrukcji szkieletowych i kratownic.

Konstrukcja

Wieża kratowa ma łącznie 32 metry wysokości; u góry zamontowano turbinę wiatrową o mocy 10 kW. Najniższa część konstrukcji, o wysokości około 18,5 m, składa się z rur stalowych S235. Na górze umieszczono segment kratowy o wysokości około 11 m, z profilowanymi drewnianymi rurami o średnicy d = 240 mm i krzyżulcami z rur stalowych.

Rury profilowane składają się ze wstępnie sprasowanych drewnianych płyt, które zostały wygięte pod wpływem wysokiej temperatury i pary w cienkościenne przekroje rurowe. Metoda ta została opracowana przez Instytut Konstrukcji Stalowych i Drewnianych. Wytworzone w ten sposób elementy konstrukcyjne mają bardzo dużą nośność przy bardzo małym ciężarze własnym. Na zewnątrz zastosowano cienką warstwę tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknami. Zwiększa to wytrzymałość na ściskanie nawet o 50% i dodatkowo zapewnia ochronę przed warunkami atmosferycznymi.

Połączenia podłużne drewnianych słupów składają się ze stalowych rur, z którymi łączą się również krzyżulce. Cechą szczególną tych połączeń jest to, że były one klejone. Wcześniej elementy te zostały szczegółowo przeanalizowane przez TU Dresden, metodą eksperymentalną i numeryczną. W wyniku przeprowadzonych analiz określono graniczne wytrzymałości połączeń, które można było uwzględnić w obliczeniach w programie RSTAB.

Po wybudowaniu wieży kratowej wszystkie części stalowe oraz elementy łączące rury drewniane zostały pokryte powłoką antykorozyjną. Testy wykazały, że profilowane rury drewniane nadają się do wykorzystania jako elementy nośne w konstrukcjach wieżowych poddawanych drganiom. Największą zaletą jest mniejszy ciężar własny w porównaniu z profilami stalowymi, a tym samym redukcja masy drgającej. W tym projekcie ciężar własny najwyższego segmentu mógł zostać zredukowany o 1,2 tony w porównaniu z konstrukcją stalową. Ponadto, właściwości tłumiące drewna, zmniejszyły efekty zmęczeniowe w dolnym fragmencie konstrukcji.

Projekt badawczy został sfinansowany ze środków Centralnego Programu Innowacji dla Małych i Średnich Przedsiębiorstw (ZIM) Federalnego Ministerstwa Gospodarki i Energii (BMWi).


Literatura

[1] B. Hahna; T.-E. Werner; P. Haller: BAUINGENIEUR Ed. 96 (2021) Nr 01-02, pp. 11-18

Lokalizacja projektu

Cossener Straße 2
09328 Lunzenau
Niemcy

Słowa kluczowe

Elektrownia wiatrowa Kratownica Wieża Wzmocnione włóknami Rury profilowane z drewna

Skomentuj...

Skomentuj...

  • Odwiedziny 1950x
  • Zaktualizowane 13. września 2022

Kontakt

Skontaktuj się z firmą Dlubal

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady? Skontaktuj się z nami telefonicznie, mailowo, na czacie lub na forum lub znajdź sugerowane rozwiązania i przydatne wskazówki na stronie FAQ, dostępnej przez całą dobę.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

[email protected]

Analiza połączeń z rozszerzeniem Połączenia stalowe w RFEM 6

Analiza połączeń z rozszerzeniem Połączenia stalowe w RFEM 6

Webinar 6. października 2022 12:00 - 13:00 CEST

Obliczenia sejsmiczne zgodnie z EC 8 w RFEM 6 i RSTAB 9

Obliczenia sejsmiczne zgodnie z Eurokodem 8 w RFEM 6 i RSTAB 9

Webinar 11. października 2022 14:00 - 15:00 CEST

XVII Konferencja Naukowo-Techniczna

XVII Konferencja naukowo-techniczna: Warsztat pracy rzeczoznawcy budowlanego

Konferencje 19. października 2022 - 21. października 2022

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 3 | Konstrukcje stalowe zgodnie z DIN EN 1993-1-1

Szkolenie online 17. listopada 2022 9:00 - 13:00 CET

Szkolenie online | Angielski

RFEM 6 | Studenci | Wprowadzenie do wymiarowania drewna

Szkolenie online 25. listopada 2022 16:00 - 17:00 CET

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 8. grudnia 2022 9:00 - 13:00 CET

Analiza konstrukcji stalowych \n w RFEM 6

Analiza konstrukcji stalowych w RFEM 6

Webinar 15. grudnia 2022 12:00 - 13:00 CET

Event Invitation

Międzynarodowa Konferencja Masy Drewna

Konferencje 27. marca 2023 - 29. marca 2023

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 15. września 2022 9:00 - 13:00 CEST

Uwzględnienie etapów budowy\n w programie RFEM 6

Uwzględnienie etapów budowy w RFEM 6

Webinar 8. września 2022 14:00 - 15:00 CEST

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 3 | Konstrukcje stalowe zgodnie z DIN EN 1993-1-1

Szkolenie online 8. września 2022 9:00 - 13:00 CEST

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 15. czerwca 2022 8:30 - 12:30 CEST

Szkolenia online | Angielski

RFEM 6 | Studenci | Wprowadzenie do konstrukcji drewnianych

Szkolenie online 25. maja 2022 16:00 - 17:00 CEST

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 3 | Konstrukcje stalowe zgodnie z DIN EN 1993-1-1

Szkolenie online 27. kwietnia 2022 8:30 - 12:30 CEST

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 24. marca 2022 8:30 - 12:30 CET