Zum Torsionstragverhalten vorgespannter Segmenttürme : ein Nachweismodell für überdrückte und klaffende Segmentfugen mit Kreisringquerschnitt / vorgelegt von Lutz Loh. Wuppertal : Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, Bergische Universität Wuppertal, 2023
Inhalt
- Einführung
- Die Segmentbauweise
- Türme für Windenergieanlagen
- Problemstellung und Motivation
- Zielsetzung und Vorgehensweise
- Theoretische Grundlagen
- Einleitung
- Materialeigenschaften von Beton
- Das Coulomb'sche Reibungsgesetz
- Grundlagen der Festigkeitslehre
- Spannungsdefinitionen am Volumenelement
- Gleichgewichtsbedingungen am Volumenelement
- Geometrische Zusammenhänge am Volumenelement
- Querkraft
- Torsion
- Grundlegende Zusammenhänge
- St. Venant’sche Torsion
- Wölbkrafttorsion dünnwandiger Querschnitte
- Torsionsschnittgrößen an Stäben mit unstetigem Querschnitt
- Zusammenfassung
- Stand von Wissenschaft und Technik
- Modellentwicklung zum Torsionstragverhalten überdrückter und klaffender Segmentfugen
- Einleitung
- Torsionstragverhalten nach Elastizitätstheorie
- Vollständig überdrückte Segmentfugen
- Klaffende Segmentfugen
- Schnittgrößeninteraktion nach Elastizitätstheorie
- Diskussion der Modellannahmen
- Umlagerung der Torsionsschubspannungen
- Grundsätzliche Überlegungen
- Analytischer Lösungsansatz
- Vorgehensweise
- Sekundäre Torsionsschubspannungen am verallgemeinerten Kreisringausschnitt
- Spannungsumlagerung
- Einfluss der Materialfestigkeit auf die Torsionstragfähigkeit
- Diskussion der Modellannahmen
- Zusammenfassung
- Verifikation und Versuchsauswertung
- Einleitung
- Verifikation der Modellentwicklung
- Nachrechnung von Versuchen aus der Literatur
- Kleinstbauteilversuche mit Aluminiumrohren
- Großbauteilversuche mit Stahlbetonrohren
- FE-Simulation
- Diskussion der Versuchsergebnisse
- Praxisbeispiel
- Geometrie- und Materialkennwerte
- Vollständig überdrückte Fugen
- Klaffende Fugen
- Diskussion der Ergebnisse
- Zusammenfassung
- Bemessungsmodell überdrückter und klaffender Segmentfugen
- Fazit und Ausblick
- Anwendungsbeispiel