Statische und dynamische Reibwertermittlung an geschliffenen Segmentfugen

Abstract

Die Entwicklung der Türme von Windenergieanlagen (WEA) hat eine Vielzahl von Konstruktionen hervorgebracht und bereits bestehende Konstruktionsarten wurden stetig weiterentwickelt. Eine dieser Konstruktionen ist die Segmentbauweise, welche sich aufgrund der großen Anzahl an vorgefertigten Bauteilen für den Turmbau besonders gut eignet. Von besonderer Bedeutung bei dieser Konstruktion sind die entstehenden Segmentfugen, welche bereits im Brückenbau vielfach untersucht wurden. Als großer Unterschied zum Brückenbau werden die Segmente jedoch nicht mit Schubverzahnungen ausgeführt, sondern größtenteils als geschliffene Trockenfugen ausgebildet. Bei einer Vorspannung der Türme mit einer externen Vorspannung erfolgt die Kraftübertragung in den Segmentfugen somit ausschließlich über Reibung. Die in der Vergangenheit durchgeführten Untersuchungen von solchen „sehr glatten“ Fugen wurden i. d. R. an glatt geschalten Oberflächen und nicht an geschliffenen Proben durchgeführt. Es ist daher fraglich, inwieweit die derzeitigen Normenwerte zu der Konstruktionsart der geschliffenen Segmentfugen passen. Weiter handelt es sich bei den Türmen von WEA um hochdynamisch beanspruchte Konstruktionen. Somit gilt es zu klären, ob der i. d. R. statisch ermittelte Reibbeiwert über die Dauer der dynamischen Lasten Bestand hat. Die Ergebnisse der durchgeführten statischen als auch dynamischen Versuche zur Ermittlung des Reibbeiwerts werden ausgewertet und diskutiert.

Modellentwicklung torsionsbeanspruchter Kreisringsegmente mit trockenen Fugen

“…Die Festlegung des Reibbeiwerts ist in der Berechnung sowohl für den Haft‐ als auch für den Gleitzustand gültig. Diese Definition wurde für geschliffene Segmentfugen von Hartwig et al in [5] bestätigt. Die Einwirkungen wurden als äußere Lasten aufgebracht und wirken im Zentrum der steifen Scheibe am Turmkopf auf das System ein.…”

Vorgespannte Trockenfugen für modulare Brücken unter zyklischer Belastung

“…Eine zu erwartende Reduktion von μ muss im Nachweis der Schertragfähigkeit [14] Beachtung finden, um das Gleiten der Kontaktpartner im Laufe der Nutzungsdauer zu verhindern. Hartwig et al [18] lieferten im Rahmen von Untersuchungen zu modularen WEA erste Erkenntnisse zur dynamischen Reibbeiwertermittlung. Am Versuchsbeginn N = 0 sowie alle 10 000 Lastwechsel erfolgte die Bestimmung der Reibbeiwerte.…”

“…Es wurde mit Holzfurnierschalung gearbeitet, die eine sehr glatte Betonoberfläche zur Folge hat. Im Gegensatz zu den CNC‐gefrästen Probekörpern von Hartwig et al [18] blieben die Oberflächen schalungsrau. Die Haftreibungsbeiwerte der Prä‐Messung liegen in einem Bereich von μ prä = 0,77 … 0,96 ( μ m,prä = 0,88 mit n = 5) und damit über dem im EC2 vorgeschlagenen Wert von μ = 0,50.…”

Behavior of externally prestressed segmental towers' dry joint under torsion effects

“…As a deterministic parameter in the force transmission of the dry joints, the friction coefficient μ is defined by current standards and norms. On the basis of recent research from Plank, Reineck, Sobek and Schoening, Della Pietra, Hegger, and Tue, the friction coefficients of concrete joints determined by the codes is still on the safe side for actual situations …”