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Die Vorspannkraft von planmäßig vorgespannten Stahlbauverschraubungen ist bei dynamisch beanspruchten Konstruktionen eine sicherheitsrelevante Größe. Da bei bestehenden Bauwerken Vorspannkräfte beobachtet wurden, die unterhalb der Nennvorspannkraft bzw. den rechnerischen Ansätzen lagen, stellte sich die Frage, ob es sich dabei um Einzelfälle oder um die Auswirkungen eines grundlegenden Fehlers der Schraubenmontage handelt. Schwerpunkt der durchgeführten Arbeiten war die systematische Vermessung von Schraubenvorspannkräften, die bei der Montage von vorgespannten Ringflanschverbindungen erzielt wurden. Weiterhin wurden der Rückgang der erzielten Vorspannkräfte infolge von Setzungserscheinungen sowie die Auswirkung von Wartungsarbeiten auf die Höhe der Schraubenvorspannkräfte untersucht. Dazu wurde zunächst ein Verfahren zur Messung von Schraubenvorspannkräften unter Baustellenbedingungen entwickelt und validiert. Um eventuelle Fehlerursachen zu identifizieren, wurden weitere Einflussfaktoren der Schraubenvorspannkraft, wie etwa die Montagedrehmomente, vermessen.
Inhaltsverzeichnis
Einführung 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise 3
2 Wissensstand 5
2.1 Zugbeanspruchte L-Flanschverschraubungen 5
2.2 Steifigkeitsverhältnisse 7
2.3 Beanspruchung während der Schraubenmontage 9
2.4 Montageverfahren 14
2.5 Montagegeräte 18
2.6 Vorspannkraftverluste 20
3 Entwicklung des Messverfahrens 21
3.1 Allgemeines 21
3.2 Messungen mit Dehnungsmessstreifen (DM5) 21
3.3 Messungen mit Ultraschall 22
3.4 Mechanische Längenmessung 24
3.5 Optische Messverfahren 24
3.6 Auswahl Messverfahren 24
3.7 Funktion des mechanischen Messverfahrens 26
3.8 Validierung des Messverfahrens 29
3.9 Fehlerabschätzung 31
4 Messungen 32
4.1 Vorbemerkungen 32
4.2 Montageablauf von WEA-Türmen 32
4.3 Messkampagne 1 33
4.3.1 Messresultate 35
4.3.2 Bewertung der Resultate 40
4.4 Messkampagne 2 42
4.4.1 Messresultate 43
4.4.2 Bewertung der Resultate 47
4.5 Messung der Reibbeiwerte (Kampagne 1 und 2) 48
4.6 Messkampagne 3 51
4.6.1 Messresultate 52
4.6.2 Bewertung der Resultate 54
4.7 Messkampagne4 55
4.7.1 Messresultate 57
4.7.2 Bewertung der Resultate 60
4.8 Messkampagne 5 61
4.8.1 Messresultate 62
4.8.2 Bewertung der Resultate 66
4.9 Messkampagne 6 67
4.9.1 Messresultate 68
4.9.2 Bewertung der Resultate 75
4.10 Messung der Reibbeiwerte Kampagne 6 78
5 Bewertung und Empfehlungen 81
5.1 Montagevorschriften 81
5.2 Wartung der Schraubenverbindungen 82
5.3 Lagerung von HV-Gamituren 83
5.4 Prüfung von Schraubenverbindungen 83
6 Zusammenfassung 84
7 Literatur 86
