TY - JOUR
T1 - Trag- und Verformungsverhalten von Verteilrohrleitungen
AU - Unterweger, Harald
AU - Ecker, Alexander
AU - Langwieser, Martin
N1 - Publisher Copyright:
© 2024, Ernst und Sohn. All rights reserved.
PY - 2024/10
Y1 - 2024/10
N2 - Stählerne Druckrohrleitungen von (Pump-)Speicherkraftwerken weisen unmittelbar vor dem Krafthaus sog. Verteilrohrleitungen (VRL) auf, um das Triebwasser aus dem Hauptrohr auf mehrere Abzweigrohre (Stichrohre) zu verteilen, die dann weiter zur Turbine oder Pumpe führen. Dieser Aufsatz fasst die Ergebnisse eines kürzlich abgeschlossenen zweijährigen Forschungsprojekts zum Trag- und Verformungsverhalten von Verteilrohrleitungen zusammen, das federführend von der TU Graz, Institut für Stahlbau bearbeitet wurde. Anhand nichtlinearer Systemberechnungen mit elastischem sowie elastisch-plastischem Materialverhalten an räumlichen 3D-FE-Modellen konnte das reale Tragverhalten von VRL analysiert werden. Es zeigte sich, dass stählerne VRL unerwartet hohe plastische Tragreserven aufweisen. Daher können die bisher als sehr kritisch angesehenen Lagersetzungen im Bereich von VRL nun günstiger beurteilt werden. Eine realitätsnahe Beurteilung der Ermüdungsgefährdung mit dem Strukturspannungskonzept erlaubt auch eine Fokussierung auf wenige maßgebende Bereiche bei Bestandsanlagen, in Hinblick auf gezielte Inspektions- und Monitoringmaßnahmen. Weiter erfolgte auch die Beurteilung der Treffsicherheit der in der Vergangenheit üblichen Vorgehensweise bei der System- und Spannungsberechnung in Form der Kombination eines globalen Stabmodells mit lokalen 3D-FE-Modellen der einzelnen Abzweiger, verglichen mit einer globalen 3D-FE-Berechnung der gesamten VRL.
AB - Stählerne Druckrohrleitungen von (Pump-)Speicherkraftwerken weisen unmittelbar vor dem Krafthaus sog. Verteilrohrleitungen (VRL) auf, um das Triebwasser aus dem Hauptrohr auf mehrere Abzweigrohre (Stichrohre) zu verteilen, die dann weiter zur Turbine oder Pumpe führen. Dieser Aufsatz fasst die Ergebnisse eines kürzlich abgeschlossenen zweijährigen Forschungsprojekts zum Trag- und Verformungsverhalten von Verteilrohrleitungen zusammen, das federführend von der TU Graz, Institut für Stahlbau bearbeitet wurde. Anhand nichtlinearer Systemberechnungen mit elastischem sowie elastisch-plastischem Materialverhalten an räumlichen 3D-FE-Modellen konnte das reale Tragverhalten von VRL analysiert werden. Es zeigte sich, dass stählerne VRL unerwartet hohe plastische Tragreserven aufweisen. Daher können die bisher als sehr kritisch angesehenen Lagersetzungen im Bereich von VRL nun günstiger beurteilt werden. Eine realitätsnahe Beurteilung der Ermüdungsgefährdung mit dem Strukturspannungskonzept erlaubt auch eine Fokussierung auf wenige maßgebende Bereiche bei Bestandsanlagen, in Hinblick auf gezielte Inspektions- und Monitoringmaßnahmen. Weiter erfolgte auch die Beurteilung der Treffsicherheit der in der Vergangenheit üblichen Vorgehensweise bei der System- und Spannungsberechnung in Form der Kombination eines globalen Stabmodells mit lokalen 3D-FE-Modellen der einzelnen Abzweiger, verglichen mit einer globalen 3D-FE-Berechnung der gesamten VRL.
KW - numerical FE analyses
KW - penstock manifolds
KW - steel hydraulics construction
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85194883140&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1002/stab.202400008
DO - 10.1002/stab.202400008
M3 - Artikel
AN - SCOPUS:85194883140
SN - 0038-9145
VL - 93
SP - 678
EP - 693
JO - Stahlbau
JF - Stahlbau
IS - 10
ER -