Tragverhalten von Stahlgussbauteilen in Offshore-Windenergie-Anlagen unter vorwiegend ruhender und nicht ruhender Beanspruchung

摘要

Für die Installation von Offshore-Windenergie-Anlagen der 5-Megawattklasse vor der Küste Deutschlands in der Nordsee ist es erforderlich, Gründungsstrukturen in hoher Stückzahl wirtschaftlich herstellen zu können. Für den Wassertiefenbereich der Nordsee wird im Rahmen dieses Aufsatzes der Konstruktionstyp Jacket hinsichtlich dynamischer Eigenschaften untersucht. Darüber hinaus wird über Stahlgussbauteile berichtet, die in den hochbelasteten Knotenpunkten des Jackets verbaut werden. Derzeit ist es üblich, Jackets aus handelsüblichen Stahlhohlprofilen zu fertigen, die an den Enden zu einer Knotenverbindung miteinander verschweißt werden. Diese Lösung besitzt jedoch eine Vielzahl von Nachteilen, über die nachfolgend berichtet wird. Bauteile aus Stahlguss hingegen weisen unter anderem die Vorteile auf, universell einsetzbar und in Form bzw. Gestaltung völlig frei wählbar zu sein. Um das komplexe Tragverhalten dieser Stahlgussbauteile bewerten zu können, wurden neben Simulationsrechnungen auch Laborversuche durchgeführt. Es wurde das Tragverhalten unter statischer Belastung am Stahlgussbauteil im 1:1-Mo-dell und das Ermüdungsverhalten an Stahlgussproben getestet.%The installation of offshore wind turbines of the 5-megawatt class in deep water of the North Sea makes it economically necessary to build foundations in high quantities.rnConstructions of this kind are a major technical challenge in terms of design, manufacturing and operation. In this paper the dynamic behaviour of jacket constructions in the North Sea are investigated. Currently jacket structures are constructed with steel pipes that are welded at the connecting nodes. This procedure implies several disadvantages. In contrast cast steel elements are universally applicable and designable. To verify the load bearing behaviour numerical simulations and laboratory tests are done. Laboratory tests include the testing of the ultimate load bearing capacity. In a large scale setup and fatigue tests at small cast steel specimen.