Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Ermüdungsverhalten von Beton unter zyklischer Beanspruchung aus dem Betrieb von Windkraftanlagen. Abschlussbericht
Windenergieanlagen sind während ihrer Nutzungsdauer sehr hohen Lastspielzahlen in der Größenordnung von N= 109 ausgesetzt. Die hochzyklischen Ermüdungsbeanspruchungen sind für die Dimensionierung moderner Windenergieanlagen (WEA) von entscheidender Bedeutung. Da hinsichtlich der Nachweisführung für die charakteristischen Bereiche einer WEA unter Ermüdungsbeanspruchung aus der Bemessungspraxis verschiedene Fragen und Defizite bekannt sind, wurde der vorliegende Sachstandsbericht "Ermüdungsverhalten von Beton unter zyklischer Beanspruchung aus dem Betrieb von Windkraftanlagen" erstellt. Zunächst wurde der Stand der Kenntnisse zum Ermüdungsverhalten von Beton unter verschiedenen Beanspruchungsarten zusammengestellt. Im Zuge der durchgeführten Literaturauswertung wurden insbesondere Aussagen zur Existenz einer Dauerschwingfestigkeit für Beton herausgearbeitet. Bisher wurden verschiedene theoretische Überlegungen zur Quasi-Dauerfestigkeit" von Beton veröffentlich. Experimentell scheinen vereinzelte Untersuchungen eine Dauerfestigkeitsgrenze zu belegen, ein eindeutiger Beleg hierfür steht jedoch weiterhin aus. Anhand bestehender experimenteller Untersuchungen wurde die grundsätzliche Eignung des Steifigkeitsverlustes als Indikator zur Beschreibung des Ermüdungsprozesses von Beton untersucht. Durch den charakteristischen dreigliedrigen Verlauf der so genannten zyklischen Kriechkurve lässt sich der Fortschritt der Betonermüdung für verschiedene Beanspruchungsarten zutreffend beschreiben. Der Steifigkeitsverlust stellt somit einen geeigneten Indikator der Materialdegradation dar, wobei jedoch aufgrund der begrenzten Versuchsdaten und großer Versuchsstreuungen bisher keine belastbaren Schädigungsparameter abgeleitet werden können. Im Rahmen der Literaturauswertung wurden weiterhin die Einflüsse aus Parametern wie Betonfestigkeit, Umgebungsbedingungen, Belastungsparameter, Belastungsgeschichte und Betontechnologie gegenübergestellt. Hierbei wurden sowohl relativ eindeutige als auch vernachlässigbare oder gar widersprüchliche Ergebnisse bzw. Interpretationen zu den Auswirkungen einzelner Parameter auf den Ermüdungswiderstand festgestellt. Zur besseren Übersicht der verschiedenen Untersuchungen und Schlussfolgerungen aus der Literatur wurden die Ergebnisse in Kapitel 5 für die einzelnen Parameter tabellarisch zusammengefasst.
Ermüdungsverhalten von Beton unter zyklischer Beanspruchung aus dem Betrieb von Windkraftanlagen. Abschlussbericht
Windenergieanlagen sind während ihrer Nutzungsdauer sehr hohen Lastspielzahlen in der Größenordnung von N= 109 ausgesetzt. Die hochzyklischen Ermüdungsbeanspruchungen sind für die Dimensionierung moderner Windenergieanlagen (WEA) von entscheidender Bedeutung. Da hinsichtlich der Nachweisführung für die charakteristischen Bereiche einer WEA unter Ermüdungsbeanspruchung aus der Bemessungspraxis verschiedene Fragen und Defizite bekannt sind, wurde der vorliegende Sachstandsbericht "Ermüdungsverhalten von Beton unter zyklischer Beanspruchung aus dem Betrieb von Windkraftanlagen" erstellt. Zunächst wurde der Stand der Kenntnisse zum Ermüdungsverhalten von Beton unter verschiedenen Beanspruchungsarten zusammengestellt. Im Zuge der durchgeführten Literaturauswertung wurden insbesondere Aussagen zur Existenz einer Dauerschwingfestigkeit für Beton herausgearbeitet. Bisher wurden verschiedene theoretische Überlegungen zur Quasi-Dauerfestigkeit" von Beton veröffentlich. Experimentell scheinen vereinzelte Untersuchungen eine Dauerfestigkeitsgrenze zu belegen, ein eindeutiger Beleg hierfür steht jedoch weiterhin aus. Anhand bestehender experimenteller Untersuchungen wurde die grundsätzliche Eignung des Steifigkeitsverlustes als Indikator zur Beschreibung des Ermüdungsprozesses von Beton untersucht. Durch den charakteristischen dreigliedrigen Verlauf der so genannten zyklischen Kriechkurve lässt sich der Fortschritt der Betonermüdung für verschiedene Beanspruchungsarten zutreffend beschreiben. Der Steifigkeitsverlust stellt somit einen geeigneten Indikator der Materialdegradation dar, wobei jedoch aufgrund der begrenzten Versuchsdaten und großer Versuchsstreuungen bisher keine belastbaren Schädigungsparameter abgeleitet werden können. Im Rahmen der Literaturauswertung wurden weiterhin die Einflüsse aus Parametern wie Betonfestigkeit, Umgebungsbedingungen, Belastungsparameter, Belastungsgeschichte und Betontechnologie gegenübergestellt. Hierbei wurden sowohl relativ eindeutige als auch vernachlässigbare oder gar widersprüchliche Ergebnisse bzw. Interpretationen zu den Auswirkungen einzelner Parameter auf den Ermüdungswiderstand festgestellt. Zur besseren Übersicht der verschiedenen Untersuchungen und Schlussfolgerungen aus der Literatur wurden die Ergebnisse in Kapitel 5 für die einzelnen Parameter tabellarisch zusammengefasst.
Ermüdungsverhalten von Beton unter zyklischer Beanspruchung aus dem Betrieb von Windkraftanlagen. Abschlussbericht
Hegger, Josef (Autor:in) / Roggendorf, Thomas (Autor:in) / Goralski, Claus (Autor:in) / Roeser, Wolfgang (Autor:in)
Bauforschung. T ; 3305 ; 1-147
2014
147 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Report
Deutsch
Bewehrungsstahl unter zyklischer Beanspruchung
| UB Braunschweig | 2001
Stahlbetonscheiben unter zyklischer Beanspruchung
| TIBKAT | 1992