Die realitätsnahe Bemessung von Detailpunkten (u. a. Bohrungen im Glas, Punktlagerung) ist eine fordernde Aufgabe im Ingenieurwesen. Vor allem im Konstruktiven Glasbau treten durch Punktstützungen u. a. in Kombination mit Bohrungen hohe Spannungen im Glas auf, die nicht wie beim Werkstoff Stahl durch Plastifizieren umgelagert werden können. Bei der Dimensionierung gilt es, diese Spannungen in den Detailpunkten realistisch zu erfassen. Die Bemessung solcher Details erfolgt vorwiegend unter Einsatz der Finiten-Element-Methode (FEM). Die Qualität der FE-Ergebnisse ist dabei sehr stark von der Art der Modellierung durch das Programm sowie den Nutzer abhängig. Demzufolge sind die produzierten Ergebnisse mit bekannten Lösungen zu kontrollieren, damit eine wirklichkeitsnahe und auf der sicheren Seite liegende Dimensionierung gewährleistet ist. Im Rahmen dieses Beitrages werden analytische Lösungen für bereichsweise belastete Kreis- sowie Kreisringplatten unter veränderlichen Einwirkungen vorgestellt und mit FE-Berechnungen verglichen. Diese analytischen Lösungen können u. a. zur Qualitätssicherung von FE-Ergebnissen bei punktgestützten Systemen (mechanisch oder geklebt) angewendet werden.

Analytical solutions for circular plates with hole and without hole under symmetric and antisymmetric load - Application in the field of structural glazing.
The realistic calculation of detail parts (e. g. glass panes with holes, punctual support) is a challenge. Such details play a crucial role in the field of structural glazing, because glass cannot plasticise. In general the analysis is done by using the finite element analysis (FEA). But the quality of the FEA results scatters. The results depend both on the used FEM software and on the modeling performed by the user. Therefore, it is necessary to exclude inadequate FEA models and their results. Analytical solutions of comparable problems can be used for excluding inadequate FEA models. In this article, several analytical solutions for detail problems of structural glazing are derived and presented. The analytical solutions can be applied to control the quality of FE results (e. g. mechanical or glued point fixings).

Die Sankt Galler Stadtwerke errichteten als erstes technisches Gebäude für die Umsetzung des Energiekonzepts 2050 in der Stadt St. Gallen die neue Fernwärmezentrale Waldau. Das in vieler Hinsicht ungewöhnliche Bauwerk gliedert sich im Wesentlichen in ein Untergeschoss in Ortbeton sowie eine aufgesetzte Halle in Betonbauweise. Das Tragwerk der als Systembau konzipierten Halle basiert auf einem quadratischen Tragraster mit 6 m Seitenlänge, welches sich bei einheitlichem, wiedererkennbarem Erscheinungsbild an verschiedenen Orten und für unterschiedliche Nutzungen der Werke einsetzen lässt. In Querrichtung bilden aus vorfabrizierten Betonelementen gefügte, vorgespannte Zweigelenkrahmen das Primärtragwerk, das entlang der Fassaden mit Längsrahmen ergänzt ist. Zwischen den Rahmenstielen vor Ort eingefügte Ausfachungen aus Recyclingbeton mit Mischabbruchzuschlägen bilden die sichtbaren Fassadenflächen. In der Dachebene gewährleisten faltwerkartig gestaltete Sheddachhauben aus vorfabrizierten Betonelementen eine Belichtung des Innenraums von Norden her. Als weitere Besonderheit weist die Halle zwei rund 6, 0 m hohe Tore mit Betontorflügeln auf, welche den Austausch großer Technikkomponenten ermöglichen.

Control center Waldau of the district heating network, St. Gallen - an unusual concrete hall structure
The municipal energy supplier of the City St. Gallen in Switzerland built the first technical building to realize the energy concept 2050 of the City St. Gallen, the so called Control Center Waldau. The building, which is unusual in many respects, is essentially divided into a basement in cast-in-situ concrete and an attached concrete construction hall. The structure of the hall, designed as a system construction, is based on a square support grid with a side length of 6 m, which can be used with uniform recognizable appearance on different layers and for different uses of the works. In the transverse direction, 2-hinged prestressed frames made of prefabricated concrete elements form the primary structure, which along with the facades is supplemented with longitudinal frames. Between the frame stems reinforced concrete infillings made of recycled aggregates form the visible facade surfaces. In the roof level, foldedplate-shaped shed roof structures made of prefabricated concrete elements allow the hall to be illuminated from the north. Another special feature of the hall is the two 6.0 m high gates with concrete door wings, which allow the exchange of large technical components.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Grundlegende Darstellung der Netzplantechnik und ihrer Anmendungsmöglichkeiten im Baugeschehen.

Der Projektbegriff. Gestörte Projektabläufe, Hilfsmittel und Vorkehrungen für optimale Projektabläufe, rechtliche Stellung und Aufgaben eines Fachingenieurs für Projektsteuerung

Es wird gezeigt, daß alle Zeit-Kosten-Optimierungen auf die Ermittlung der Projektkostenkurve zurückgeführt werden können. Diese kann bestimmt werden, wenn lineare oder abschnittsweise lineare, konvexe Kostenfunktionen gegeben sind.

Die Mettnau-Brücke, eine Straßenbrücke aus Stahl-Fachwerk, Baujahr 1908, weist ernsthafte Korrosionsschäden (Korrosion bis auf die Hälfte der Blechdicken und Durchrostungen) auf. Es stellt sich die Frage, ob eine Instandsetzung technisch möglich ist, vor allem im Hinblick auf den infolge der Rostkerben befürchteten Festigkeitsabfall des betagten Brückenstahls unter dynamischer Beanspruchung. Es wird eine Möglichkeit aufgezeigt, den Einfluß von Korrosion auf die Dauerschwingfestigkeit im Labor zu untersuchen. Die daraus resultierenden dynamischen Festigkeitswerte stellen für Brückenkonstrukteure die Grundlage dar, um Aussagen über die weitere Lebensdauer einer Brücke treffen zu können. Dies geschieht durch Umwertung von Wöhlerlinien (Dauerfestigkeit aus dem Laborversuch) in Lebensdauerlinien (Betriebsfestigkeit eines Bauteiles). Mit den so gewonnenen, für die alte Mettnau-Brücke spezifischen Betriebsfestigkeitswerten wird eine statisch-dynamische Nachrechnung und eine normgerechte Bemessung unter Berücksichtigung der Abrostungsrate durchgeführt. Die Werte sind für einen alten unberuhigt vergossenen Stahl erstaunlich gut und sind gleichwertig oder besser als ein heute handelsüblicher beruhigt vergossener St 37 (S 235). Somit kann der 1908 nur für Pferdefuhrwerke ausgelegten Brücke noch eine im Sinne der Wöhlerlinie unendlich oft ertragbare Belastung von 12 t zugemutet werden. Wirtschaftslichkeitsberechnungen unter Berücksichtigung der künftigen Unterhaltungskosten ergeben aber, daß in der weiteren, noch nicht abgeschlossenen Planung auch ein Neubau parallel zur Instandsetzung der alten Brücke mit betrachtet werden muß. Der Entscheidungsprozeß, der vom Ingenieur zwar getragen, aber von politischen Gremien letztendlich bestimmt wird, zeigt, daß die Ingenieure bei ihrer Arbeit im Spannungsfeld Werkstoffkunde - Bautechnik - Wirtschaftlichkeit - Politik stehen.

Prognosegeführte Regelungen verwenden zumeist kostenpflichtige stündliche Wetterprognosen, die auf der momentan gemessenen Außentemperatur basieren (z. B. Verschiebemethode) oder stündliche Prognosen eines nationalen meteorologischen Dienstes für den jeweiligen Standort. Mit Hilfe der prognostizierten Werte werden unter Verwendung geeigneter Modelle die jeweils benötigten Lastgänge vorausberechnet und weiterverarbeitet.
Das Internet hingegen bietet die Möglichkeit, von vielen Anbietern kostenfrei Wetterprognosen für beliebige Standorte zu erhalten. Gewöhnlich sind diese Prognosen zumindest für die maximale und minimale Außentemperatur für fünf bis maximal neun Tage im Voraus verfügbar. Für die meisten Anwendungen in der Gebäude- und Energietechnik werden jedoch Werte in stündlicher bzw. viertelstündlicher Auflösung benötigt. Gegenstand dieses Aufsatzes ist die Beschreibung eines Verfahrens zur Erstellung von zeitlich beliebig aufgelösten Wetterdaten auf Basis von frei verfügbaren Wetterprognosen aus dem Internet. Als Beispiele für den Einsatz der darauf basierenden prognosegeführten Regelung werden die Beladung eines Eisspeichers sowie die Lastprognose eines Gebäudes bzw. einer Liegenschaft besprochen.

Using Discrete Online Weather Forecasts for Building Services Applications and Load Management.
Usually, commercially used hourly weather forecasts of national weather institutes are implemented for predictive control strategies. Energy demand and energy loads are calculated by utilizing adequate models with predicted air temperatures.
However, on the internet, numerous providers offer freely available weather forecasts. Mostly forecasts of maximum and minimum outside air temperatures are available for five to nine days in advance. Many applications in building services do require hourly or quarter-hourly data. This paper describes a method for generating weather data of any resolution for freely available weather forecasts issued by online services. Ice storage and load prediction of a building are cited as examples of predictive control strategies using web-based weather forecasts.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Der vorliegende Beitrag behandelt als Weiterführung des Aufsatzes, in dem es um die Bemessung von Kranbahnträger-Walzprofilen ging, die Optimierung zusammengesetzter Querschnitte am Beispiel einfachsymmetrischer I-Schweißprofile und verstärkter Walzprofile. Mit Hilfe mathematischer Optimierungsalgorithmen wird die Geometrie eines I-Schweißprofils so eingestellt, daß die Querschnittsfläche minimal wird und gleichzeitig alle Anforderungen an Tragsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Ermüdungssicherheit erfüllt sind. Aus den Ergebnissen verschiedener Optimierungsrechnungen werden einfache Regeln abgeleitet, mit denen sich nahezu optimale Schweißprofile "von Hand" entwerfen lassen. In welchen Fällen sind Walzprofile und wann sind Schweißprofile bzw. verstärkte Walzprofile wirtschaftlicher? Tragfähigkeit und Fertigungsaufwand spielen bei der Beantwortung dieser Frage eine Rolle. Zusammengesetzte Querschnitte sind als Kranbahnträger meist dann eine wirtschaftliche Lösung, wenn kleine oder mittelhohe HEA oder HEB-Profile keine ausreichende Tragfähigkeit mehr bieten.

Die Auswahl des am besten geeigneten Walzprofiltyps ist der erste Schritt der wirtschaftlichen Bemessung eines Kranbahnträgers für Laufkrane. Es werden Tabellen angegeben, aus denen die HEB-Profilgröße für den von bis zu zwei gleichen Laufkranen befahrenen einfeldrigen oder zweifeldrigen Kranbahnträger abgelesen werden kann. Verschiedene Einsparungsmöglichkeiten werden dargestellt: Die Verwendung von S355 anstelle S235, die Reduzierung der Horizontallasten durch Einsatz von Seitenführungsrollen, die statische Berücksichtigung der angeschweißten Flachstahlschiene, die Entschärfung der Durchbiegungsbeschränkung und die Führung des Biegedrillknicknachweises nach dem Verfahren elastisch-plastisch ermöglichen in vielen, aber nicht in allen Fällen eine Reduzierung der Profilgröße der Kranbahn.

Der Tragsicherheitsnachweis von Kranbahnträgern ist seit Einführung der Anpassungsrichtlinie Stahlbau auch nach DIN 18800 auszuführen. Praktische Probleme, die sich dabei aus den speziellen Gegebenheiten bei Kranbahnträgern ergeben, werden dargestellt und Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Alternative Vorgehensweisen für den Biegedrillknicknachweis von Kahnbahnträgern werden vorgestellt und - unterstützt durch ein Beispiel - verglichen. Für den Beulnachweis des querbelasteten Stegs unter der Radlast wird ein Ablaufdiagramm angegeben.

Kranbahnen im Bestand für eine zukünftige andere Nutzung zu ertüchtigen, ist eine Aufgabe, der sich Tragwerksplaner oft stellen müssen. Nach der Feststellung des Zustands der Kranbahn kann entschieden werden, ob ihrem Austausch gegenüber ihrer Instandsetzung und Weiternutzung der Vorzug zu geben ist. In diesem zweiten Teil des Beitrages steht die Ermüdungssicherheit im Fokus. Bei ermüdungsmäßig schwer beanspruchten Kranbahnträgern kann das Werkstoffgefüge durch frühere Beanspruchungen bereits vorgeschädigt sein, selbst wenn keine Risse erkennbar sind. Es werden Wege aufgezeigt, wie sich eine Schadenssummation aus vergangener und zukünftiger Nutzung durchführen lässt, um die noch verfügbare Lebensdauer der Kranbahn abzuschätzen. Die Annahmen über die Schwere des Kranbetriebs, die in der Planungsphase einer Kranbahn zu treffen sind, erweisen sich im Nachhinein manchmal als zu ungünstig. Dann kann eine Neueinstufung der Kranbahn in eine andere Beanspruchungsklasse (BK) angemessen sein. Eine niedrigere BK bedeutet für eine Bestandskonstruktion eine längere Nutzungsdauer. Welche baulichen Veränderungen und/oder lastmindernde Steuerungen des Krans eine Weiternutzung der gegebenenfalls instandgesetzten aber unveränderten Kranbahn ermöglichen, wurde bereits im Heft 6 der Zeitschrift Stahlbau behandelt.

New usage of existing crane runways.
Strengthening of existing crane runways for future use is a common problem to be solved by structural engineers. After determination of their technical condition it has to be decided whether replacement of the crane runway is necessary or repair and further usage of the girder are possible.
The second part of the article focuses on the fatigue strength of crane runways. The material structure of crane runways with heavy fatigue loading may be pre-damaged due to the previous usage even if there are no cracks detected. Possibilities are shown on how to combine the fatigue damage caused by previous and further use to estimate the remaining life of the crane runway. In retrospect the assumptions concerning the severity of the fatigue loading, which have to be made during the planning process of the crane runway, sometimes turn out as to be too unfavourable. In those cases, a reclassification of the crane fatigue loading can be possible. A lower classification of the crane causes a longer period of use. Whether an increase of the cross section of a crane runway or changes on the crane itself (e.g. in the details of the crane design or of the electronic crane control to reduce the load on the crane runway) might be more appropriate to enable the further use of the - if necessary - repaired/modified crane runway, has already been discussed in issue 6 of the journal “Stahlbau”.

Bestehende Kranbahnen für eine zukünftige andere Nutzung zu ertüchtigen ist eine Aufgabe, der sich Tragwerksplaner oft stellen müssen. Nach der Feststellung des Zustands der Kranbahn kann entschieden werden, ob ihrem Austausch gegenüber ihrer Instandsetzung und Weiternutzung der Vorzug zu geben ist. In diesem ersten Teil des Beitrages wird eine Vielzahl von Optionen vorgestellt, die geeignet sein könnten, die Voraussetzungen für eine Weiternutzung der Kranbahn zu schaffen. Die Querschnittsverstärkung ist eine naheliegende, aber sicherlich nicht die einzige und oft auch nicht die beste Lösung. Bauliche Veränderungen und/oder lastmindernde Steuerungen des Krans können in vielen Fällen eine Weiternutzung der gegebenenfalls instandgesetzten aber unveränderten Kranbahn ermöglichen.
In einem zweiten Teil des Beitrages steht die Ermüdungssicherheit im Fokus. Bei ermüdungsmäßig schwer beanspruchten Kranbahnträgern kann das Werkstoffgefüge durch frühere Beanspruchungen bereits vorgeschädigt sein, selbst wenn keine Risse erkennbar sind. Es werden Wege aufgezeigt, wie sich eine Schadenssummation aus vergangener und zukünftiger Nutzung durchführen lässt, um die noch verfügbare Lebensdauer der Kranbahn abzuschätzen. Die Annahmen über die Schwere des Kranbetriebs, die in der Planungsphase einer Kranbahn zu treffen sind, erweisen sich im Nachhinein manchmal als zu ungünstig. Dann kann eine Neueinstufung der Kranbahn in eine andere Beanspruchungsklasse (BK) angemessen sein. Eine niedrigere BK bedeutet für eine Bestandskonstruktion eine längere Nutzungsdauer.

New usage of existing crane runways.
Strengthening of existing crane runways for future use is a common problem to be solved by structural engineers. After determination of their technical condition it has to be decided whether replacement of the crane runway is necessary or repair and further usage of the girder are possible. In the first part of the article a wide range of options is presented, that might be capable of creating conditions for the further use of the crane runway. To increase the cross section of the crane runway is an obvious way, but not the only one and in some cases not even the best. To enable a further usage of the crane runway, some details of the crane design can be changed or electronically the way the crane rolls and handles payloads.
The second part of the article focusses on the fatigue strength of crane runways. The material structure of crane runways with heavy fatigue loading may be pre-damaged due to the previous usage even if there are no cracks detected. Possibilities are shown on how to combine the fatigue damage caused by previous and further use to estimate the remaining life of the crane runway. In retrospect the assumptions concerning the severity of the fatigue loading, which have to be made during the planning process of the crane runway, sometimes turn out as to be too unfavourable. In those cases, a reclassification of the crane fatigue loading can be possible. A lower classification of the crane causes a longer period of use.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Der Nachrechnung von Bestandstragwerken kommt eine steigende Bedeutung zu, denn im Sinne eines ressourceneffizienten Umgangs mit Bestandsbauten sollte der Umnutzung Vorrang vor Abriss und Neubau gegeben werden. Bisher stand für die Berechnung der charakteristischen In-situ-Betondruckfestigkeit in Deutschland DIN EN 13791:2008 mit Nationalem Anhang DIN EN 13791/A20:2017 zur Verfügung. Die im Februar 2020 veröffentlichte DIN EN 13791:2020 löst formal DIN EN 13791:2008 ab, wobei noch keine neuen Nationalen Anwendungsregeln für Deutschland vorhanden sind. Besonders bei der Ermittlung der charakteristischen In-situ-Betondruckfestigkeit auf Grundlage eines geringen Bohrkernstichprobenumfangs (3 ≤ n ≤ 7) ergeben sich im Vergleich zu den bisherigen Regelungen deutliche Änderungen. Allerdings liegen aktuell keine Hintergrundinformationen bezüglich der statistischen Belastbarkeit der neuen Verfahren vor, weshalb diese im Rahmen des Forschungsvorhabens DBV 317 untersucht wurden.

Determination of the characteristic concrete compressive strength of existing structures according to DIN EN 13791:2020 for small sample sizes - Evaluation and comparison with valid existing approaches
The assessment of existing structures is becoming increasingly important, because in the sense of resource-efficient handling of existing buildings, conversion should be given priority over demolition and new construction. Until now, the characteristic concrete compressive strength of existing structures in Germany has been calculated according to DIN EN 13791/A20:2017. DIN EN 13791:2020, which was introduced in February 2020, will replace DIN EN 13791:2008, which was previously valid in Europe, and DIN EN 13791/A20:2017, which was valid in Germany. Especially for small sample sizes of drill cores (3 ≤ n ≤ 7), the introduction of DIN EN 13791:2020 results in significant changes in the determination of the characteristic in-situ concrete compressive strength. However, there is currently no background information available on the statistical robustness of the new methods, which is why this is to be checked within the framework of the research project DBV 317.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Der aktuelle Entwurf der neuen Fassung der EN 1997 unterscheidet für numerische Berechnungen von Stützwänden zwischen Nachweisverfahren mit Ansatz der Teilsicherheitsfaktoren auf die resultierenden Beanspruchungen oder auf die Scherparameter des Bodens. Hierzu wurden umfassende numerische Studien auf Grundlage der Finite-Elemente-Methode für repräsentative Systemgeometrien durchgeführt und die Ergebnisse kritisch beurteilt. Systeme mit unterschiedlichen Randbedingungen hinsichtlich Stützung, Grundwasserstand, Baugrubentiefe und Einbindetiefe wurden betrachtet. Für alle Systeme wurden Schnittgrößen ermittelt. Insgesamt zeigte sich, dass beide Nachweismethoden ähnliche Werte für Querkräfte und Biegemomente entlang der Wand liefern. Es wurden die zwei Varianten für die Nachweismethode mit Abminderung der Scherparameter des Bodens verglichen; beide Varianten ergaben untereinander abweichende Ergebnisse aufgrund der unterschiedlichen Ausgangszustände mit einer A-priori-Abminderung der Scherparameter des Bodens einerseits und einer Abminderung nur in maßgebenden Berechnungsphasen andererseits. Ein Vergleich mit dem gängigen analytischen Verfahren nach Blum gemäß den Empfehlungen der EAB ergab, dass in der FEM aufgrund anderer Spannungsverteilungen entlang der Wand andere Einbindelängen erforderlich sind, um den Nachweis des Fußauflagers zu erfüllen. Die Einspannwirkung in den FEM-Berechnungen fällt geringer aus, als dies bei einer analytischen Berechnung nach Blum der Fall ist.

Assessment of verification concepts acc. to EC7 for excavation retaining walls in sand based on the finite element method
The current draft of the new version of EN 1997 distinguishes for the numerical calculations of retaining structures between verification approaches with different application of partial safety factors: either on the effects of actions, or on the shear strength parameters of the soil. Comprehensive numerical studies based on the finite element method for representative system geometries were carried out and the results were evaluated. Various systems with different boundary conditions with regard to support, groundwater level, excavation depth and embedment depth were considered. Internal forces were determined for all systems. Overall, it was found that both verification methods deliver similar values for shear forces and bending moments along the wall. The two variants for the approach using reduction factors for the shear strength of the soil were compared; both variants yielded different results due to the different initial conditions with an a priori reduction of the shear parameters of the soil on the one hand and a reduction only in decisive calculation phases on the other. A comparison with the current analytical method according to Blum in accordance with the recommendations of the EAB showed that other embedment lengths are necessary in the FEM due to different stress distributions along the wall in order to fulfill the verification of the embedment length. The degree of earth support fixity in the FEM calculations is less than in an analytical calculation acc. to Blum.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Trapezprofile werden seit langem zur Aussteifung von Biegeträgern herangezogen. Nach dem augenblicklichen Stand der Normung ist die Berücksichtigung der Scheibenwirkung in Form der Schubsteifigkeit S stets an die Ausbildung eines Schubfeldes gekoppelt, d. h. alle vier Ränder müssen mit der Unterkonstruktion verbunden sein. In vielen Fällen der Praxis ist dies jedoch nicht möglich, weil die Oberkanten von Längs- und Querträgern sich nicht auf gleicher Höhe befinden. Im folgenden Artikel wird die aussteifende Wirkung von nur zweiseitig gelagerten Trapezprofilen untersucht. Es wird über Großversuche berichtet, welche die Grundlage für ein FEM-Modell bilden, mit dem sowohl die bekannten Schubfeldwerte als auch die Großversuche nachgerechnet werden. Aus umfangreichen Parameteruntersuchungen ergab sich ein vereinfachtes Balkenmodell, mit dem die Schubsteifigkeiten von zweiseitig gelagerten Trapezprofilen ermittelt werden können.

Stiffening of beams in bending by trapezoidal sheeting connected with the substructure at two edges only.
The stiffening effect of trapezoidal sheeting had been used for a long period of time. If according to the present state of standardization the shear stiffness S is considered the construction of a shear panel is necessary. Therefore all four edges of the trapezoidal sheeting must be connected to the substructure. That might cause difficulties in construction especially in industrial buildings where main beams and secondary beams are often not present at the same height level. This paper deals with the problem that the trapezoidal sheeting is connected only at two edges with their substructure, e.g. I-beams. Full scale tests were carried out on the basis of which a finite element model was developed. Extensive parameter studies using this model delivered parameters for a simplified strut model leading to the stiffening effect of a special shear stiffness S. This stiffness S may be incorporated in a calculation to show sufficient safety against lateral torsional buckling.

Design of support structures for offshore wind turbines is a challenging subject both technically and logistically. Many stakeholders are involved in this process, which have many technical and commercial interfaces. Managing these interfaces can involve special technical approaches and procedures, some of which are discussed in this paper. It is of great benefit to the project, if these interfaces are managed well.

Entwurf von Tragstrukturen für Offshore-WEA - Schnittstellen zwischen Projekteignern, WEA-Herstellern, Behörden und Tragwerksplanern.
Der Entwurf von Tragstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen ist in technischer und logistischer Hinsicht eine anspruchsvolle Aufgabe. In diesem Prozess gibt es viele Beteiligte, die zahllose Schnittstellen technischer und kommerzieller Art haben. Zur effizienten Behandlung dieser Schnittstellen sind z. T. spezielle technische Vorgehensweisen hilfreich, die in dieser Veröffentlichung dargestellt werden. Der Erfolg eines Projektes insgesamt hängt maßgeblich von der erfolgreichen Abwicklung der Schnittstellen ab.

Im Sommer 2006 wurde in Schottland erstmals eine 5-Megawatt-Offshore-Windenergieanlage (WEA) vom Typ REpower 5M in 45 m Wassertiefe errichtet. Die Tiefe des Wassers und weitere Standortbedingungen, die sich durch hohe Wellenbelastung und ungünstige Bodenverhältnisse auszeichnen, erforderten innovative Ansätze für die Tragstruktur und die Installation der REpower 5M. In diesem Beitrag wird über Entwurf, Fertigung und Montage der Jacket-Strukturen für diese Windenergieanlage berichtet. Außerdem wird eine neuartige Montagemethode für die WEA beschrieben, bei der von einem Schwimmkran gearbeitet wurde. Die gewonnenen Erkenntnisse schaffen Grundlagen für die Errichtung größerer Stückzahlen von 5-MW-Windenergieanlagen in bislang nicht erschlossenen Wassertiefen größer als 20 m.

Türme für Windenergieanlagen sind stark dynamisch beanspruchte Bauwerke. Der Lastermittlung inkl. der Eigenfrequenzanalyse und dem Ermüdungsfestigkeitsnachweis kommt daher besondere Bedeutung zu. Die Eigenfrequenzen sind von der Steifigkeit der Konstruktion und der Einspannung durch die Gründung abhängig. Der Beitrag beleuchtet die bei der Planung von derartigen Anlagen zu beachtenden Einflüsse darauf. Für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis kommen verschiedene Vorgehensweisen in Frage, von denen im Falle des Betons aber einige wegen nichtlinearer Zusammenhänge und der hohen Lastspielzahlen entfallen. Die Nachweise werden theoretisch und anhand eines praktischen Beispiels dargestellt.

Exzentrisch gezogene geschraubte Flanschverbindungen werden in turmartigen Stahlkonstruktionen zur Verbindung der Tragwerksteile verwendet. Bei dynamisch beanspruchten Konstruktionen ist für die Schrauben der Verbindung ein Ermüdungsnachweis zu führen, für den die Beanspruchung der Schraube zu ermitteln ist. In diesem Beitrag werden anhand von Beispielen aus dem Windenergieanlagenbau die bekannten Verfahren diskutiert. Darauf wird ein neues, für die Nutzung mittels Tabellenkalkulation geeignetes, Verfahren entwickelt, mit dem im Gegensatz zu den bekannten Verfahren die kombinierte Beanspruchung aus Normalkraft und Biegemoment der Schraube ermittelt werden kann. Die Anwendung des Verfahrens wird mit Ablaufdiagrammen und einem ausführlichen Zahlenbeispiel gezeigt.