Ветроэлектростанция с сегментом фермы из деревянных труб, усиленных фиброматериалом
Проект заказчика
-
01
Ветряная электростанция с сегментом фермы из формованных деревянных труб, армированных волокном (© TU Dresden)
-
01
Ветряная электростанция с сегментом фермы из формованных деревянных труб, армированных волокном (© TU Dresden)
-
01
Сегмент фермы из формованных деревянных труб в верхней части башни (© TU Dresden)
-
01
Узел сегмента фермы из формованных деревянных труб, армированных волокном (© TU Dresden)
-
01
Трехмерная ферменная модель башни (слева) и осевые силы (справа) в программе RSTAB (© TU Dresden)
-
01
3D модель фермовой башни в программе RSTAB (© TU Dresden)
На территории компании STM Montage GmbH в Лунценау, Германия был выполнен инновационный исследовательский проект: Ветрoэлектростанция с решетчатой башней, верхний сегмент которой сделан из формованных деревянных труб, усиленных фиброматериалом.
| Финансирование исследовательского проекта |
Zukunftsinitiative Mittelstand (ZIM), Германия Федеральное министерство экономики и энергетики Германии (BMWi) Код финансирования: KF 2132403WZ3 |
| Проектирование, расчет конструкций и выполнение |
Дрезденский технический университет tu-dresden.de |
| Монтаж |
STM Montage GmbH www.stm-montage.de |
Параметры модели
Модель
Тонкостенные деревянные трубы обладают низкой постоянной нагрузкой и хорошими динамическими свойствами, что значительно улучшает эффективность материала и его вибрационные свойства, а также увеличивает его сопротивление усталости.
За процесс проектирования и определение размеров решетчатой башни отвечал Дрезденский технический университет, который в данных целях использовал программу для расчета каркасных конструкций RSTAB.
Конструкция
Решетчатая башня достигает общей высоты 40 м и поддерживает собой ветроэлектростанцию мощностью 1,34 кВт. Нижняя часть конструкции (до высоты прибл. 18,5 м) сделана из стальных труб S235, в то время как наверху находится сегмент фермы длиной около 11 м, состоящий из формованных деревянных труб d = 240 мм и стальных диагоналей.
Формованные деревянные трубы сделаны из предварительно сжатых деревянных панелей, которые были под действием тепла и пара согнуты в тонкостенные трубчатые профили. Этот метод изготовления деревянных балок был разработан Институтом стального и деревянного строительства. Главным преимуществом данных конструктивных элементов является очень высокая несущая способность при довольно низкой постоянной нагрузке. Кроме того, была наружная сторона этих деревянных трубок покрыта слоем фибробластика, который не только повысил их прочность на сжатие до 50%, но одновременно и обеспечил хорошую защиту конструкции от атмосферных воздействий.
Продольные соединения деревянных колонн затем сделаны из стальных труб, к которым крепятся и диагонали. Интересным является также факт, что все деревянные соединения клеенные и перед своим применением были тщательно проанализированы как с помощью расчетов, так и практических тестов прямо в Техническом университете в Дрездене. С помощью полученных данных затем были найдены предельные значения прочности соединений, которые затем можно было учесть при расчете в программе RSTAB.
После возведения решетчатой башни было еще на все стальные части и переходы нанесено антикоррозионное покрытие. Данный исследовательский проект показал, что деревянные формованные трубы отлично подходят как несущие элементы именно в конструкциях башен, подверженных колебаниям. Самым большим преимуществом данной конструкции по сравнению со сталью притом является меньшая постоянная нагрузка и, следовательно, уменьшение вибрирующей массы. В данном проекте, например, может быть по сравнению со стальной конструкцией постоянная нагрузка на самый верхний сегмент уменьшена даже на 1,2 тонны. Кроме того, демпфирующие свойства древесины помогли уменьшить усталостное воздействие на нижние элементы конструкции.
Данный исследовательский проект был финансирован в рамках Центральной инновационной программы для малых и средних предприятий (ZIM) под эгидой Федерального министерства экономики и энергетики Германии (BMWi).
Литература
Расположение проекта
Cossener Straße 2Ключевые слова
Ветроэлектростанция Элемент фермы Башня Армированный фиброматериалом Трубы из формованной древесины
Добавить комментарий...
Добавить комментарий...
- Просмотры 988x
- Обновления 29. октября 2021
Контакты
У вас есть какие-либо вопросы по нашим программам или вам просто нужен совет?
Тогда свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или ознакомьтесь с различными решениями и полезными предложениями на страницах часто задаваемых вопросов.
![[EN] КБ 000967 | База данных шаблонов фундаментов](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/x/0/6/3/2/3063206/3063206.png?la=ru&mw=348&mlid=771FDA7A73174726A9691D20D8854FB1&hash=F5983EE2679D45E793C20E1CF2828486BE66D54D)
![[EN] КБ 000946 | Отдельный ввод нагрузки для расчета конструкции или фундамента](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/x/0/6/2/9/3062983/3062983.png?la=ru&mw=348&mlid=65B82B492F964EE797E14B6F6FD21CFF&hash=7D6CC145B23BCCC3285AA3E8624490B333302096)
![[*S14678401*] | [*S14678402*]](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/3/0/4/0/7/3040775/3040775.png?la=ru&mw=348&mlid=C5DF457B74AA4A9ABDB3EBFB6F387AC3&hash=F13EFF511C744BC4CC3985E2B647530CF3DA5FFF)
![[EN] КБ 000982 | Нестабильная модель](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/3/0/0/0/7/3000731/3000731.png?la=ru&mw=348&mlid=94F03D3732DC46F08C328A95D6CF15C9&hash=B8426FB13792458716C32167B546D19F9A3DCFB4)
![[EN] КБ 000633 | Моделирование прогона с помощью диспетчера блоков](http://img.youtube.com/vi/eLrsVagum2E/mqdefault.jpg)
![[EN] КБ 000676 | Настройка значений результатов для поверхностей](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/8/5/4/2985436/2985436.png?la=ru&mw=348&mlid=AE98D0067D3E417F89BAA5C6C9803C86&hash=E7E3E4B385AFC37A3B74051726912555085794DD)
![[EN] KB 000648 | Изменение граничных линий поверхности](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/8/6/1/2986145/2986145.png?la=ru&mw=348&mlid=0E62805733954FC9A0B459E91FE47E34&hash=AD33A7F0B4B68D0C40045C7002AC3A08D771F9C1)
![[EN] Учебное пособие RFEM для студентов | 014 Dynamics: Собственные колебания | Результаты](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/9/8/8/2998891/2998891.png?la=ru&mw=348&mlid=79B9AE83A0874D92A79DE36BFD8E79CA&hash=5C95EA79EEB35D69C28F01B5E9808C5C61A3CD85)
![[EN] KB 001672 | Применение различных типов стержней и шарниров на примере элемента фермы](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/6/7/4/2967494/2967494.png?la=ru&mw=348&mlid=71739B91CA7F409A987046A37BC8CD91&hash=A607DB56081F3C439AE353256BAFFFCFA3F892D2)
![[FR] Определение коэффициентов внутреннего давления (cpi)](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/6/7/4/2967414/2967414.png?la=ru&mw=348&mlid=BC8187B49F3F40B5A0BD7C0C11FB1B3C&hash=FC0F4B8DE0A183CCA8E7A1D132FB98062B902C8E)
В программе RFEM 5 и RSTAB 8 в RF-/FOUNDATION Pro можно сохранить размеры фундаментов для всех пяти типов фундаментов в пользовательской базе данных в качестве шаблонов, а затем использовать их в других моделях.
Новый
Аддон Расчет деревянных конструкций
По сравнению с дополнительным модулем RF-/TIMBER Pro (RFEM 5/RSTAB 8), в дополнительный модуль Timber Design для RFEM 6/RSTAB 9 были добавлены следующие новые функции:
- В дополнение к Еврокоду 5 интегрированы другие международные стандарты (SIA 265, ANSI/AWC NDS, CSA 086, GB 50005)
- Расчет сжатия перпендикулярно волокнам (опорное давление)
- Внедрение решателя собственных чисел для определения критического момента для потери устойчивости плоской формы изгиба (только EC 5)
- Определение различных расчетных длин для расчета при нормальной температуре и расчет на огнестойкость
- Оценка напряжений с помощью удельных напряжений (МКЭ)
- Оптимизированный расчет устойчивости для конических стержней
- Унификация материалов для всех национальных приложений (для лучшего обзора в базе данных материалов теперь доступен только один стандарт EN)
- Отображение ослабления сечения прямо в рендеринге
- Вывод использованных расчетных формул (включая ссылку на используемое уравнение из стандарта)
- Какое значение имеет суперпозиция в динамическом расчете по правилу CQC?
- Как отобразить в протоколе результатов только некоторые результаты всех загружений, но все результаты выбранных загружений?
- Где найти настройку для определения конструктивного элемента в качестве «стены» или «плиты»?
- Я хочу преобразовать поверхностную нагрузку в линейную и применить ее к отдельным балкам. Можно ли это сделать без использования вспомогательной области?
- Я определил температурные нагрузки, нагрузки от деформаций или предварительный подъемник. После изменения жесткости деформации перестают быть правдоподобными.
- Можно ли перенести на новый элемент такие свойства, как сечение или толщину поверхности, а также материал поверхности?
- Как получить концевые силы стержня для расчета соединений?
- Жесткий стержень должен быть в состоянии воспринимать только растягивающие силы или только сжимающие силы. Какие существуют варианты для учета данных нелинейностей в расчете?
- Как можно выполнить у стержня с вутами расчет на устойчивость?
- Каким образом можно графически отобразить смещения узлов?
