grow experimentelle und numerische untersuchung zum tragverhalten von grout-strukturen für offshore...
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GROWExperimentelle und numerische Untersuchung zum Tragverhalten von
GRout-Strukturen für Offshore Windenergieanlagen
Leibniz Universität HannoverInstitut für Stahlbau
KickOff MeetingHannover, 10.01.2007
KickOff Meeting “GROW”2
Forschungsziel
Experimentelle Absicherung von Bemessungsgrundlagen für die Tragfähigkeit und Ermüdungsfestigkeit von Grout-Strukturen unter Biegebeanspruchung
vom BMU gefördertes Forschungsvorhaben
Forschungszentrum Jülich als Projektträger
Förderkennzeichen 0327585
Laufzeit vom 01.10.2006 bis 30.09.2009
KickOff Meeting “GROW”3
Projektpartner
Antragsteller: Institut für Stahlbau
Leibniz Universität Hannover
Industriepartner: Germanischer Lloyd Windenergie GmbH
SIAG Anlagenbau Finsterwalde GmbH
Oevermann GmbH & Co. KG
KickOff Meeting “GROW”4
ArbeitspaketeArbeitspaket Inhalt Bearbeitung
AP 1 Recherche zu Lastdaten für Bemessung, Analyse ausgeführter Beispiele
GL Wind
Aufzeigen von Optimierungspotenzial Institut f. Stahlbau
AP 2 Konkretisierung der zu untersuchenden Anwendungen für Grout-Strukturen, Entwurf und Bemessung von Konstruktionsvarianten
alle Projektpartner
AP 3 Fertigung und Lieferung von Prüfkörpern SIAG / Oevermann
Materialuntersuchungen Institut f. Stahlbau
AP 4 Konzeption, Durchführung und Auswertung von Versuchen alle Projektpartner
AP 5 Numerische Analysen parallel zu den experimentellen Untersuchungen
Institut f. Stahlbau GL Wind
AP 6 Entwicklung von Bemessungsgrundlagen Institut f. Stahlbau
Festlegen von konstruktiven Anforderungen GL Wind
AP 7 Konkretisierung des Sicherheitskonzeptes für Grout-Strukturen sowie Entwurf und Ergänzung von Richtlinien
GL Wind
AP 8 Abschlussbericht und Veröffentlichung Institut f. Stahlbau
KickOff Meeting “GROW”5
Netzplan
Versuche
Konstruktionsvarianten
Recherche, Bedarfsanalyse, Optimerungspotenzial
Bemessungsgrundlagen, konstruktive Anforderungen
Abschlussbericht und Veröffentlichung
Sicherheitskonzept und Richtlinienentwurf
Numerische Simulationen
Materialuntersuchungen
AP 4
M1: Auswahl der zu untersuchenden Varianten
M2: Abgleich der Messungen mit den Berechnungen
M3: Verwertung der Ergebnisse in Bemessungsrichtlinien
AP 2
AP 1
AP 6
AP 7
AP 8
AP 5
AP 3
Verifiaktion
Auslegung
2006
200
720
08
200
9
KickOff Meeting “GROW”6
AP1 Bedarfsanalyse
Tripod Jacket Monopile
Einsatzmöglichkeiten für Grout-Strukturen:
zwischen Turm und Monopile
zwischen Turmsektionen
zwischen Pile und Sleeve
Materialkombinationen bei Grout-Strukturen:
Stahl - Grout - Stahl
Stahl - Grout - Beton
KickOff Meeting “GROW”7
AP1 Bedarfsanalyse
Tripod Jacket Monopile
Monopile:
überwiegende Biegung
Tripod:
Biegung + Normalkraft
Jacket:
überwiegende Normalkraft
KickOff Meeting “GROW”8
AP1 Optimierungspotenzial
Optimierung von bereits realisierten Konstruktionsvarianten:
Groutmaterial
Spaltgröße
Übergreifungslänge
Shear Keys
Verpressvorgang
Prestressed Grout
KickOff Meeting “GROW”9
AP2 Konstruktionsvarianten
Innenrohr
Außenrohr
Grout
LG
tG
DA
DI
Innenrohr
Außenrohr
Grout LG
tG
DA
DI
Innenrohr
Außenrohr
Grout LG
tG
DA
DI
Einschnittige Verbindungen
KickOff Meeting “GROW”10
AP2 Konstruktionsvarianten
Grout
z.B. Beton
LG
tG
untere Turmsektion
obere Turmsektion
Neue Grout-Verbindungenin Kombination mit neuen Turmvarianten (Hybridturm)
untere Turmsektion
obere Turmsektion
Grout
LG
tGz.B. Beton
Ziele:- Ermüdungsfestigkeit steigern
- Beulwiderstand erhöhen
- Übergreifungslänge reduzieren
- kleinere Blechdicken verarbeiten
- keine Schweißnähte und Schrauben im Verbindungsbereich
- Wartungsaufwand verringern
Zweischnittige Verbindungen
KickOff Meeting “GROW”11
AP2 Konstruktionsvarianten
Turmsektion 1
Turmsektion 2
Monopile
Gondel HYBRIDTURM:
- Beulwiderstand in Turmsektion 1 erhöht
- Ringflanschverbindungen eingespart
- gleiche Verbindungstypen -> gleiches Montagegerät
- kleinere Blechdicken-> keine Abminderung von y,k
- keine Schweißnähte und Schrauben im Verbindungsbereich
- weniger Wartungsaufwand für Verbindungen
- üblicher Anschluss an Gondel möglich
- Turmsektion 1 -> verlängertes Transition Piece
- geringere Übergreifungslänge, da zweischnittig
KickOff Meeting “GROW”12
AP3 Materialuntersuchungen
Welche Materialien eignen sich als Verbundwerkstoff?
Ducorit® von Densit A/S SikaGrout® von Sika
Polyurethan von Elastogran
F
Innenrohr
Außenrohr
Material ?
Epoxidharz von Sika
???
Mit welchen Materialien sollen die Bauteile miteinander verbunden werden?
Stahl mit Stahl Stahl mit Beton?
KickOff Meeting “GROW”13
AP4 Großmodellversuch
KickOff Meeting “GROW”14
AP4 Großmodellversuch
G rout
Lasttraverse
Aufnahm estück Aufnahm estückPrüfkörper
D ehnungsm essstre ifen außen und innen
ca. 8000 m m
ca. 1
000
mm
850 mm
Welcher Verbindungstyp?
Großmodellversuche mit Variation der Übergreifungslänge
vorab Auswahl für: 1. Verbundwerkstoff 2. Verbindungstyp
Vielen Dank fürIhre Aufmerksamkeit!
KickOff Meeting “GROW”16
Tagesordnung
Begrüßung
Kurzpräsentation der Projektpartner
Diskussionsrunde
Mittagsimbiss
Besichtigung der Versuchshalle
KickOff Meeting “GROW”17
Organisatorisches
Betreuerkreis einberufen?
Anfrage von Firma F+Z Baugesellschaft mbH bzgl. Projektteilnahme?
Einrichten einer projektinternen Internetplattform zum Datenaustausch?
Gemeinsame Literaturdatenbank?
Ausführungsunterlagen von bereits durchgeführten Grout-Projekten?
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