Berechnung großer Flanschverbindungen von ... - GL Group
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Ebenso sind die Extremlasten, die z.B. bei Auftreten der 50- Jahresbö oder einem Not-Stopp der<br />
WEA entstehen, im Nachweis der allgemeinen Festigkeit zu beachten.<br />
Bei WEA werden ringförmige <strong>Flanschverbindungen</strong> sowohl für den maschinentechnischen Teil der<br />
Anlage z.B. zur Befestigung der Rotorblätter an der Nabe, der Nabe an der Welle und des Maschi-<br />
nenträgers am Turm als auch für Montagestöße der Turmsegmente rohrförmiger Stahl- und Schleu-<br />
derbetontürme verwendet (Abb. 1.1). Diese ringförmigen Flansche werden mittels hochfester, vorge-<br />
spannter Schrauben der Güte 8.8 oder 10.9 verbunden.<br />
Bei der Turmflanschverbindung ist die Anwendung eines Schrauben-<strong>Berechnung</strong>sverfahrens der<br />
genannten Verbindungen am ehesten zugänglich, da die Flanschgeometrie relativ einfach und sym-<br />
metrisch zur Trennfuge ist. Aufgrund der Rotorschubkraft am Turmkopf ist die Belastung im we-<br />
sentlichen durch ein Biegemoment am Flansch gekennzeichnet.<br />
1.1 Unterschiedliche Konzepte im Maschinenbau und im Bauwesen<br />
Windenergieanlagen gelten als bauliche Anlagen und unterliegen dem Bauordnungsrecht, d.h. den<br />
Bauordnungen der Bundesländer. Danach sind die Einwirkungen (Lasten) auf den maschinentechni-<br />
schen Teil sowie an der Schnittstelle zwischen Maschinenträger und Turm, die Nachweise für die<br />
Rotorblätter und die Maschine sowie das Vorhandensein und die Funktionsfähigkeit des Sicherheits-<br />
systems <strong>von</strong> einer sachverständigen Stelle zu bestätigen.<br />
Für den Standsicherheitsnachweis des Turmes und der Gründung gelten die bauaufsichtlich einge-<br />
führten Technischen Baubestimmungen, zu denen unter anderen die DIN 18 800 [ 11 ] und die<br />
Richtlinie für Windkraftanlagen des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) [ 7 ] zählen.<br />
Historisch gewachsen folgen die Nachweise im Maschinenbau und im Bauwesen unterschiedlichen<br />
Konzepten. Dies liegt zum Teil auch an den Unterschieden bei der Herstellung und Montage der<br />
Flansche, d.h. in den Unterschieden bei der Bearbeitung der Flanschflächen, bei der Schmierung und<br />
der Größe der Vorspannkräfte.<br />
Die Flansche der Rotorblätter und der maschinenbaulichen Komponenten werden mit Hilfe der Be-<br />
rechnungsverfahren der VDI 2230 [ 1 ] nachgewiesen. Ein klassisches <strong>Berechnung</strong>sverfahren im<br />
Rahmen der DIN 18 800 für die Turmflansche ist das Verfahren <strong>von</strong> Petersen (s. [ 4 ]) 1 .<br />
1.2 Reduktion der Vielschraubenverbindung auf die Ein-Schraubenverbindung<br />
In den folgenden Betrachtungen wird die Vielschraubenverbindung ringförmiger Flansche auf die<br />
Ein-Schraubenverbindung (SV) reduziert.<br />
1 Der Germanische Lloyd ist sowohl als sachverständige Stelle im Sinne der baugesetzlichen Regelungen für den maschinenbaulichen Teil<br />
der WEA benannt als auch im Rahmen der Prüfung <strong>von</strong> Türmen und Gründungen als Sachverständiger für Bauordnungsämter tätig. Außerdem<br />
ist der Germanische Lloyd als Zertifizierungsstelle für WEA akkreditiert. Aus diesem Grund ist die Beschäftigung mit beiden Verfahren<br />
zwingend erforderlich.<br />
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