WO2016055211A1

WO2016055211A1 - Strebenanbindung für eine stahlbaukonstruktion und stahlbaukonstruktion mit strebenanbindung

Info

Publication number: WO2016055211A1
Application number: PCT/EP2015/069278
Authority: WO
Inventors: Stephan Drewes; Mark Hirt; Lothar Patberg; Adrian Paton; Konstantinos Savvas
Original assignee: Thyssenkrupp Steel Europe Ag; Thyssenkrupp Ag
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2016-04-14
Also published as: CN106795722A; DE102014114472A1; CA2960443A1; US20170292283A1; CA2960443C; US10233662B2; EP3204640A1

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine Strebenanbindung (9, 30, 40, 50) für eine Stahlbaukonstruktion (1), insbesondere eines Turms einer Windkraftanlage (2), vorzugsweise einer Eckstiele (3) eines Gittermasts. Damit über die Strebenanbindung hohe Kräfte abgeleitet werden können, ohne dass dies erhöhte Spannungsspitzen, einen übermäßigen Materialeinsatz und/oder einen übermäßigen kostruktiven Aufwand nach sich zieht, ist vorgesehen, dass ein Plattenelement (13, 31, 41, 51) zum Anordnen zwischen, vorzugsweise tragenden, Stahlbaukonstruktionsbauteilen (7, 8) vorgesehen ist und dass wenigstens ein mit dem Plattenelement (13, 31, 41, 51) verbundenes Anschlusselement (17, 32, 42, 56) zum Anbinden wenigstens einer Strebe (20) und/oder Abspannung der Stahlbaukonstruktion (1) an die Stahlbaukonstruktionsbauteile (7, 8) über das Plattenelement (13, 31, 41, 51) vorgesehen ist.

Description

Strebenanbindung für eine Stahlbaukonstruktion und Stahlbaukonstruktion mit

Strebenanbindung

Die Erfindung betrifft eine Strebenanbindung für eine Stahlbaukonstruktion, insbesondere eines Turms einer Windkraftanlage, vorzugsweise einer Eckstiele eines Gittermasts. Ferner betrifft die Erfindung eine Stahlbaukonstruktion, insbesondere einen Turm einer Windkraftanlage, vorzugsweise einer Eckstiele eines Gittermasts, mit einer Strebenanbindung der zuvor genannten Art.

Stahlbaukonstruktionen sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. In der Regel dienen die Stahlbaukonstruktionen dem Tragen bestimmter Bauelemente. Ein solches Bauelement kann beispielsweis eine Arbeitsplattform sein. Im Falle eines Strommasts kann es sich aber auch um ein Stromkabel handeln. Stahlkonstruktionen kommen aber auch als Türme von Windkraftanlagen zum Einsatz. Sie tragen dann den Rotor der Windkraftanlage und meist auch eine Getriebe- und/oder Generatoreinheit.

Wenn die Stahlbaukonstruktionen im Sinne einer Fachwerktragstruktur ausgebildet sind, müssen tragende Bauteile, etwa in Form von sogenannten Eckstielen quer oder diagonal mit Streben oder Abspannungen verbunden werden. Daher besteht Bedarf an geeigneten Strebenanbindungen, die bedarfsweise auch oder ausschließlich zum Anbringen von Abspannungen dienen können.

Es sind bereits Strebenanbindungen in Form sogenannter Gussknoten bekannt. Diese Strebenanbindungen sind als Gussteil ausgebildet und werden an den erforderlichen Stellen in die Stahlbaukonstruktion integriert. Nachteilig an diesen Strebenanbindungen ist jedoch deren aufwendige und kostenintensive Fertigung sowie ihr hohes Gewicht.

Um Gewicht zu sparen und damit die gesamte Stahlbaukonstruktion materialsparender und einfacher ausgestalten zu können, sind bereits Strebenanbindungen vorgeschlagen worden, die auf die Außenseite von Stahlbaukonstruktionsbauteilen geschweißt werden. Wenn die Stahlbaukonstruktionsbauteile zur Material- und Gewichtseinsparung aus einem Hohlprofil mit verhältnismäßig dünnem Mantel gebildet werden, können über die Strebenanbindungen nur geringe Kräfte abgeleitet werden. Ansonsten treten im Betrieb der Strebenanbindungen hohe Spannungsspitzen auf, die eine verringerte Dauerfestigkeit nach sich ziehen. Außerdem bestehen die Strebenanbindungen aus vielen Einzelteilen, die aufwendig und kostenintensiv miteinander verschweißt werden müssen. Es besteht daher hinsichtlich der Ausgestaltung der Strebenanbindungen sowie der Stahlbaukonstruktionen also weiterer Optimierungsbedarf.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Strebenanordnung und die Stahlbaukonstruktion jeweils der eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass über die

Strebenanbindung hohe Kräfte abgeleitet werden können, ohne dass dies erhöhte Spannungsspitzen, einen übermäßigen Materialeinsatz und/oder einen übermäßigen konstruktiven Aufwand nach sich zieht. Diese Aufgabe ist bei einer Strebenanbindung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass ein Plattenelement zum Anordnen zwischen, vorzugsweise tragenden, Stahlbaukonstruktionsbauteilen vorgesehen ist und dass ein mit dem

Plattenelement verbundenes Anschlusselement zum Anbinden wenigstens einer Strebe und/oder Abspannung der Stahlbaukonstruktion an die Stahlbaukonstruktionsbauteile über das Plattenelement vorgesehen ist.

Die zuvor genannte Aufgabe ist zudem bei einer Stahlbaukonstruktion der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Strebenanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen ist, dass das Plattenelement zwischen zwei, vorzugsweise tragenden, Stahlbaukonstruktionsbauteilen vorgesehen ist und dass wenigstens eine Strebe und/oder Abspannung über das Anschlusselement und das Plattenelement an die Stahlbaukonstruktionsbauteile angebunden ist.

Durch das Plattenelement, das verhältnismäßig einfach zwischen zwei

Stahlbaukonstruktionsbauteilen platziert werden kann, können die von den Streben oder den Abspannungen abzuleitenden Kräfte verteilt über die Querschnitte der Stahlbaukonstruktionsbauteile abgeleitet werden. Auf diese Weise werden übermäßige Spannungsspitzen vermieden. Auf eine Erhöhung der Wandstärken der

Stahlbaukonstruktionsbauteile kann somit grundsätzlich verzichtet werden.

Darüber hinaus kann das Plattenelement recht kompakt und damit trotz einer massiven Bauform verhältnismäßig leicht ausgebildet werden. Dies gilt insbesondere im Vergleich mit Gussknoten, die größer und schwerer ausgebildet werden müssen. Diese Vorteile kommen nicht nur bei der Stahlbaukonstruktion, sondern auch beim Transport und der Logistik im Zusammenhang mit der Stahlbaukonstruktion zum Tragen.

Zudem erlaubt das wenigstens eine Anschlusselement eine gezielte Anbindung der wenigstens einen Strebe und/oder Abspannung an einem geeigneten Abschnitt des Plattenelements. Entweder muss nur dieser Abschnitt des Plattenelements verstärkt werden oder eine Verstärkung des Plattenelements ist infolge der Ausgestaltung des

Anschlusselements ganz entbehrlich. Grundsätzlich kann es beispielsweise zur

Anbindung einer großen Zahl von Streben und/oder Abspannungen zweckmäßig sein, wenn diese über mehrere von insbesondere separaten Anschlusselementen an das Plattenelement angebunden sind.

Das Plattenelement kann absolut gesehen zwischen den Stahlbaukonstruktionsbauteilen abgeordnet sein. Dies ist erfindungsgemäß aber nicht erforderlich. Es reicht vielmehr aus, wenn das Plattenelement nur abschnittsweise, insbesondere bezüglich von

Abschnitten der Stahlbaukonstruktionsbauteile, zwischen den

Stahlbaukonstruktionsbauteilen vorgesehen ist. So können die

Stahlbaukonstruktionsbauteile beispielsweise bereichsweise in Kontakt miteinander gelangen oder nicht über das Plattenelement voneinander beabstandet sein. Dies kann etwa außerhalb des Plattenelements oder im Falle eines nicht vollflächig geschlossenen Plattenelements auch innerhalb des Plattenelements der Fall sein. Nachfolgend werden der besseren Verständlichkeit halber und zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen bevorzugte Ausgestaltungen der Strebenanbindung und der Stahlbaukonstruktion gemeinsam beschrieben, ohne stets im Einzelnen zwischen der Strebenanbindung und der Stahlbaukonstruktion zu unterscheiden. Dem Fachmann wird jedoch anhand des Kontextes ersichtlich, welche Merkmale hinsichtlich der Strebenanbindung und der Stahlbaukonstruktion jeweils bevorzugt sind.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Strebenanbindung und der

Stahlbaukonstruktion sind das Plattenelement und das Anschlusselement miteinander verschraubt und/oder verschweißt. Dabei hat das Verschweißen den Vorteil, dass die Verbindung inniger ist und sich nicht so leicht versehentlich lösen oder wenigstens lockern kann. Das Verschweißen ist aber grundsätzlich aufwendiger und langwieriger als ein Verschrauben. Das Verschrauben hat dabei den zusätzlichen Vorteil einer höheren Reparaturfreundlichkeit, da eine beschädigte Strebe, eine beschädigte

Abspannung und/oder ein beschädigtes Anschlusselement so einfach und schnell getauscht werden kann.

Der Stabilität und Langlebigkeit halber ist es alternativ oder zusätzlich bevorzugt, wenn das Plattenelement und/oder das Anschlusselement aus Metall gefertigt sind. Unter Umständen kommt auch eine jeweils wenigstens überwiegende Ausbildung aus Metall in Frage, etwa wenn eine Beschichtung beispielsweise aus Kunststoff vorgesehen ist.

Dann werden die für die Stabilität und Langlebigkeit verantwortlichen

Materialeigenschaften vorzugsweise dennoch vom verwendeten Metall bestimmt. Bedarfsweise kann das Plattenelement und/oder das Anschlusselement aus einem Gussteil bestehen, insbesondere wenn sich dieses verhältnismäßig einfach, kompakt und/oder leicht fertigen lässt. Überwiegend wird es jedoch bevorzugt sein, das

Plattenelement und/oder das Anschlusselement aus einem Blech zu fertigen. Dies erlaubt nämlich in der Regel eine leichte und zugleich stabile Konstruktion, wobei die Festigkeit und Steifigkeit dadurch erhöht werden kann, dass das Plattenelement und/oder das Anschlusselement aus Grobblech gefertigt ist. Dabei bietet es sich zur sicheren Kraftableitung insbesondere an, das Plattenelement aus einem Grobblech zu fertigen.

Hinsichtlich jedenfalls des Anschlusselements kann es zweckmäßig sein, dieses wenigstens teilweise durch Biegen, Tiefziehen und/oder Prägen zu fertigen. Auf diese Weise können einfach und kostengünstig auch aufwendigere dreidimensionale

Strukturen bereitgestellt werden. Dies ist insbesondere dann für die Struktur der Stahlbaukonstruktion zweckmäßig, wenn wenigstens zwei Streben und/oder

Abspannungen über das Anschlusselement an ein Plattenelement angebunden sind.

Alternativ oder zusätzlich kann das Anschlusselement aus einer Mehrzahl von

Anschlusselementteilen, insbesondere Blechen und/oder Profilen, ausgebildet sein. Dies kommt beispielsweise in Frage, wenn es einfacher und/oder materialschonender ist, das Anschlusselement mehrstückig auszubilden und die Einzelteile des Anschlusselements durch Schweißen und/oder Schrauben zu verbinden. Durch Schweißen können dabei konstruktiv einfach kompliziertere Strukturen aufgebaut werden, während

Verschraubungen schnell gefügt und einfach wieder getrennt werden können, wie dies beispielsweise bei einer Reparatur wünschenswert ist.

Zur Senkung der Herstellungskosten kann wenigstens ein Anschlusselementteil als umgeformtes Blechteil ausgebildet sein. Dies ist nicht nur einfach in der Herstellung, sondern kann auch zur Materialeinsparung dienen. Um trotz eines geringen

Materialeinsatzes eine hohe Festigkeit und Steifigkeit des Anschlusselements

bereitstellen zu können, bietet es sich weiter an, wenn das umgeformte Blechteil mit einem U-förmigen Querschnitt versehen wird. Grundsätzlich kann das Anschlusselement als Schmiedeteil und/oder aus Grobblech hergestellt sein, um die gewünschte Struktur auf einfache und materialschonende Weise erhalten zu können. Wenn beispielsweise sehr hohe Festigkeiten erforderlich sind oder komplex geformte Anschlusselemente einfacher hergestellt werden sollen, kann es sich jedoch anbieten, das Anschlusselement als Gussteil auszubilden.

Um einen effektiven Einsatz der Streben und/oder Abspannungen gewährleisten zu können, kann das Anschlusselement wenigstens einen sich schräg zur Ebene des Plattenelements von dem Plattenelement weg erstreckenden Anschlussschenkel aufweisen. So kann beispielweise eine diagonale Versteifung der Stahlbaukonstruktion erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann natürlich auch wenigstens eine

Abspannung und/oder Streben parallel zur Ebene des Plattenelements vorgesehen sein, etwa zur weiteren Versteifung der Stahlbaukonstruktion. Für eine stabile

Stahlbaukonstruktion und zur Einsparung von Strebenanbindungen kann es

zweckmäßig sein, wenn an den Strebenanbindungen mehrere Streben und/oder Abspannungen festgelegt sind. Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn wenigstens zwei sich zu gegenüberliegenden Seiten des Plattenelements von dem Plattenelement weg erstreckende Anschlussschenkel zur Festlegung jeweils wenigstens einer Strebe und/oder Abspannung vorgesehen sind.

Zur Einsparung von Material und für eine Krafteinleitung in die Mantelfläche eines Stahlbaukonstruktionsbauteils bietet es sich an, wenn das Plattenelement als Ring oder wenigstens ringförmig ausgebildet ist. Dabei ist der Ring vorzugsweise vollständig geschlossen, auch wenn dies grundsätzlich nicht zwingend ist. Das Plattenelement kann beispielsweise auch C-förmig ausgebildet sein. Dann ist jedoch zusätzlich vorzugsweise wenigstens eines der Stahlbaukonstruktionsbauteile korrespondierend zum

Plattenelement ausgebildet.

Hinsichtlich der Stahlbaukonstruktion kann es der konstruktiven Vereinfachung und der einfacheren Montage dienen, wenn das Plattenelement wenigstens abschnittsweise gegenüber den Stahlbaukonstruktionsbauteilen nach außen vorsteht. Dann kann nämlich wenigstens eine Strebe und/oder Abspannung über das Anschlusselement und den gegenüber den Stahlbaukonstruktionsbauteilen nach außen vorstehenden Abschnitt des Plattenelements an die Stahlbaukonstruktionsbauteile angebunden sein. Unter einem nach außen vorstehenden Abschnitt des Plattenelements wird insbesondere ein seitlich in Bezug auf wenigstens ein Stahlbaukonstruktionsbauteil vorstehender Abschnitt verstanden. Bei Stahlbaukonstruktionsbauteilen mit etwa kreisförmigem Querschnitt kann sich der entsprechende Abschnitt des Plattenelements radial nach außen erstrecken.

Um das Plattenelement einfach und schnell mit den Stahlbaukonstruktionsbauteilen verbinden zu können und/oder es zwischen den Stahlbaukonstruktionsbauteilen vorsehen zu können, bietet es sich an, wenn wenigstens eines der

Stahlbaukonstruktionsbauteile einen mit dem Plattenelement zusammenwirkenden, insbesondere korrespondierend ausgebildeten, Flansch aufweist. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn das wenigstens eine Stahlbaukonstruktionsbauteil überwiegend als Hohlprofil oder Hohlkonstruktion ausgebildet ist. Dann kann zur Materialeinsparung eine geringe Materialstärke des Mantels vorgesehen sein, so dass der Mantel ohne den Flansch unter Umständen nicht stabil genug wäre, um die vom Plattenelement abzuleitenden Kräfte beschädigungsfrei aufzunehmen.

Die Fertigung der Stahlbaukonstruktion kann alternativ oder zusätzlich vereinfacht werden, wenn wenigstens ein Stahlbaukonstruktionsbauteil formschlüssig in das Plattenelement eingreift oder umgekehrt. Das Stahlbaukonstruktionsbauteil und das Plattenelement können dann einfach ineinander gesteckt werden. Zudem kann gegebenenfalls auf eine weitere Verbindung zwischen dem

Stahlbaukonstruktionsbauteil und dem Plattenelement verzichtet werden. Zur

Stabilisierung dieser formschlüssigen Verbindung kann das wenigstens eine

Stahlbaukonstruktionsbauteil einen mit dem Plattenelement korrespondierenden

Flansch aufweisen. Dies gilt erneut insbesondere dann, wenn das wenigstens eine Stahlbaukonstruktionsbauteil überwiegend als Hohlprofil oder Hohlkonstruktion ausgebildet ist. Dann kann zur Materialeinsparung eine geringe Materialstärke bzw. Wandstärke des Mantels vorgesehen sein, so dass der Mantel ohne den Flansch unter Umständen nicht stabil genug wäre, um die vom Plattenelement abzuleitenden Kräfte beschädigungsfrei aufzunehmen. Da es weiter bevorzugt ist, die beiden Stahlbaukonstruktionsbauteile gleichartig oder ähnlich auszubilden, ist es besonders bevorzugt, wenn die beiden Stahlbaukonstruktionsbauteile formschlüssig

ineinandergreifen und/oder formschlüssig mit dem Plattenelement zusammenwirken. Dann können die beiden Stahlbaukonstruktionsbauteile bedarfsweise mit einem dünnen Mantel gebildet sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn beide

Stahlbaukonstruktionsbauteile einen Flansch aufweisen, der formschlüssig mit dem Flansch des jeweils anderen Stahlbaukonstruktionsbauteils und/oder dem

Plattenelement zusammenwirkt oder wenigstens korrespondierend zu dem jeweils anderen Flansch und/oder dem Plattenelement ausgebildet ist.

Dabei ist es ganz grundsätzlich aus Gewichtsgründen bevorzugt, wenigstens ein

Stahlbaukonstruktionsbauteil, wenigstens jenseits wenigstens eines Flansches, als Hohlprofil auszubilden. Dann ist der Mantel vorzugsweise aus Kostengründen und Haltbarkeitsgründen aus Stahl gefertigt. Dabei wird die Herstellung vereinfacht, wenn der Mantel aus einem Stahlflachprodukt, vorzugsweise einem Bandmaterial, gebildet wird.

Wenigstens ein Stahlbaukonstruktionsbauteil kann eine Längsachse aufweisen. Dann bietet es sich konstruktiv an, wenn sich entweder die wenigstens eine Strebe, wenigstens eine Abspannung und/oder der wenigstens eine Anschlussschenkel des

Anschlusselements schräg zu wenigstens einer Längsachse eines

Stahlbaukonstruktionsbauteils erstreckt. Schräg bedeutet hier insbesondere, dass der Anschlussschenkel, die Strebe und/oder die Abspannung einen spitzen Winkel mit einer durch das Plattenelement definierten Ebene einschließt.

Um Material einsparen zu können, kann das Plattenelement mit wenigstens einem Stahlbaukonstruktionsbauteil, insbesondere mit dessen Mantel und/oder dessen Flansch, wenigstens bündig abschließen. Dann wird dennoch eine stabile Verbindung zwischen dem wenigstens einen Stahlbaukonstruktionsbauteil und dem Plattenelement erhalten. Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn lediglich der wenigstens eine mit wenigstens einem Anschlusselement verbundene Abschnitt des Plattenelements gegenüber dem wenigstens einen Stahlbaukonstruktionsbauteil, dessen Mantel und/oder Flansch vorsteht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Stahlbaukonstruktion in Form eines Turms einer Windkraftanlage in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 2a-b ein Detail der Stahlbaukonstruktion aus Fig. 1 im Bereich einer ersten erfindungsgemäßen Strebenanbindung in einer perspektivischen Ansicht und in einer Explosionsdarstellung,

Fig. 3 eine zweite erfindungsgemäße Strebenanbindung in einer

perspektivischen Ansicht,

Fig. 4 eine dritte erfindungsgemäße Strebenanbindung in einer

perspektivischen Ansicht und Fig. 5 eine vierte erfindungsgemäße Strebenanbindung in einer

Explosionsdarstellung.

In der Fig. 1 ist eine Stahlbaukonstruktion 1 in Form eines Turms einer Windkraftanlage 2 dargestellt. Der Turm ist dabei wenigstens teilweise in der Art einer

Fachwerktragstruktur ausgebildet. Die dargestellte Stahlbaukonstruktion 1 wird wenigstens teilweise durch einen Gittermast mit vorliegend vier tragenden Eckstielen 3 und dazwischen abgespannten, den Gittermast stabilisierenden aber je nach Belastung nicht oder nur bedingt tragenden Streben 4 gebildet. Zudem trägt der Turm eine Windkraftanlage mit sogenannter Gondel 5 und dem Rotor 6. In den Fig. 2a und 2b ist ein Detail der Stahlbaukonstruktion 1 aus Fig. 1 mit zwei angrenzenden Stahlbaukonstruktionsbauteilen 7,8 einer Eckstiele 3 und einer dazwischen angeordneten Strebenanbindung 9 dargestellt. Die dargestellten und insoweit bevorzugten Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8 sind als Hohlprofile mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Bedarfsweise können die

Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8 sich nach oben verjüngen, also im Wesentlichen konisch ausgebildet sein. Die Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8 weisen überwiegend einen Mantel 10 aus Stahlblech auf. An wenigstens einem Ende der dargestellten und insoweit bevorzugten Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8 ist ein Flansch 11,12 vorgesehen. Der Flansch 11,12 kann dabei ebenfalls eine zentrale Öffnung aufweisen, ist aber vorzugsweise mit einer gegenüber dem Mantel 10 deutlich größeren

Materialstärke ausgebildet.

Die Strebenanbindung 9 umfasst ein korrespondierend zu den angrenzenden Flanschen 11,12 der Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8 ausgebildetes Plattenelement 13. Das dargestellte und insoweit bevorzugte Plattenelement 13 ist dabei ringförmig mit einer zentralen Öffnung 14 ausgebildet. Zudem sind die Flansche 11,12 der beiden

Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8 und das Plattenelement 13 so korrespondierend zueinander ausgebildet, dass die beiden Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8 und das Plattenelement 13 formschlüssig ineinandergreifen. Bei der dargestellten

Stahlbaukonstruktion 1 greift ein innerer Rand 15 des Flansches 11 des unteren

Stahlbaukonstruktionsbauteils 7 sowohl formschlüssig in die zentrale Öffnung 14 des Plattenelements 8 der Strebenanbindung 9 als auch in die zentrale Öffnung des

Flansches 12 des oberen Stahlbaukonstruktionsbauteils 8 ein. Die Strebenanbindung 9 und das obere Stahlbaukonstruktionsbauteil 8 können folglich auf das untere

Stahlbaukonstruktionsbauteil 7 aufgesteckt werden. Das Plattenelement 13 wird bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Stahlbaukonstruktion 1 aus einem Grobblech entsprechender Dicke durch Umformen, insbesondere Schmieden, gebildet. Der äußere Durchmesser des dargestellten und insoweit bevorzugten Plattenelements

13 entspricht über einen Großteil des Umfangs des Plattenelements 13 dem äußeren Umfang der angrenzenden Flansche 11,12 der beiden Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8. Somit ist das Plattenelement 13 dort insbesondere bündig mit den Flanschen 11,12 der Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8. An einer Seite ragt das Plattenelement 13 gegenüber den Stahlbaukonstruktionsbauteilen 7,8, und zwar sowohl gegenüber den Flanschen 11,12 und den Mänteln 10, seitlich nach außen vor. An diesem nach außen vorstehenden Abschnitt 16 ist mit dem Plattenelement 13 ein Anschlusselement 17 der Strebenanbindung 9 verbunden. Das Anschlusselement 17 weist dabei zwei schräg nach außen weisende Anschlussschenkel 18,19 auf, die an ihren freien Enden jeweils mit einer Strebe 20 verbunden sind. Anstelle der dargestellten und insoweit bevorzugten Streben 20 kann mit den Anschlussschenkeln 18,19 aber auch eine Abspannung oder dergleichen festgelegt sein. Die dargestellten und insoweit bevorzugten Streben 20 sind ähnlich der Stahlkonstruktionsbauteile 7,8 aus einem Hohlprofil gebildet und über Anschlusstücke 21 mit den Anschlussschenkeln 18,19 verschweißt. Grundsätzlich käme hier jedoch auch eine Verschraubung in Frage.

Die Ausgestaltung der Strebenanbindung 9 bewirkt, dass die von den Streben 20 übertragenen abzuleitenden Kräfte auf das Plattenelement 13 übertragen und dort über den Umfang des Plattenelements 13 und damit letztlich über die Umfänge der

Stahlbaukonstruktionsbauteile 7,8 verteilt werden, wie dies durch die die

entsprechenden Kräfte repräsentierenden Pfeile dargestellt ist. Dementsprechend wird eine gleichmäßige Kraftübertragung sowie eine gleichmäßige Ableitung der

übertragenen Kräfte erreicht, so dass Spannungsspitzen weitgehend vermieden werden.

Das Anschlusselement 16 wird durch mehrere Bleche 22,23,24, insbesondere aus Stahl gebildet, die miteinander verschweißt sind. Jeder Anschlussschenkel 18,19 wird dabei aus einem Blech 22 gebildet, die vertikal durch zwei weitere Bleche 23 verbunden und stabilisiert sind. Zudem tragen die die Anschlussschenkel 18,19 bildenden Bleche 22 noch Anschlussbleche 24 zum Anschweißen der Anschlusstücke 21 der Streben auf. In der Fig. 3 ist eine alternative Strebenanbindung 30 dargestellt, die ein Plattenelement

31 analog zu dem Plattenelement 13 der Strebenanbindung 9 gemäß Fig. 2a-b aufweist. Allerdings weist das Anschlusselement 32 gegenüber dieser Strebenanbindung 30 weniger Einzelteile auf. Dies wird erreicht, indem das Anschlusselement 32 ein durch Biegen etwa V-förmig umgeformtes Blechteil 33 aufweist, das mit dem Plattenelement 31 verschweißt oder verschraubt sein kann. Im Falle des Verschraubens bieten sich parallel zur Ebene des Plattenelements 31 angeordnete Schrauben an. Zur Aussteifung des Anschlusselements 32 sind zwei vertikal und senkrecht zum Plattenelement 31 verlaufende Bleche 34 in Form von Stützen mit dem umgebogenen und mit dem

Plattenelement 31 verbundenen Blechteil 33 verschweißt. Die Stützen stützen dabei die gegenüberliegenden und jeweils schräg zum Plattenelement 31 abstehenden

Anschlussschenkel 35,36 ab, die durch Biegen des Blechteils 33 geformt werden.

In der Fig. 4 ist eine Strebenanordnung 40 mit einem Plattenelement 41 und einem einstückigen Anschlusselement 42 dargestellt, das wiederum durch beispielsweise parallel zur Ebene des Plattenelements 41 verlaufende Schrauben mit dem

Plattenelement 41 verschraubt sein kann. Alternativ zum Verschrauben kommt beispielsweise eine Schweißverbindung in Frage. Die Einstückigkeit des

Anschlusselements 42 wird vorliegend durch die Verwendung eines Tiefziehteils oder eines Prägeteils 43 erreicht, wobei als Ausgangsmaterial wiederum ein Flachprodukt, insbesondere ein Stahlflachprodukt etwa in Form eines Stahlblechs in Frage kommt. Dadurch wird ein Anschlusselement 42 erhalten, das in einem vertikalen Schnitt einen etwa V-förmigen Querschnitt und in einem horizontalen Schnitt einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweist. Somit kann der Schweißumfang reduziert und die Fertigung des Anschlusselements 42 beschleunigt werden. Die Stützen des Anschlusselements 32 der Strebenanbindung 30 gemäß Fig. 3 kann nämlich entfallen, da die Stützen 44 bei der Strebenanbindung 40 gemäß Fig. 4 durch Umformen gebildet werden.

In der Fig. 5 ist eine mehrteilige Strebenanordnung 50 in einer Explosionsdarstellung dargestellt, deren Einzelteile miteinander verschraubt werden. Die entsprechenden Schrauben sind dabei der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Zum Verschrauben mit wenigstens einem Stahlbaukonstruktionsbauteil weist ein

Plattenelement 51 umlaufend zum ringförmigen Abschnitt Bohrungen 52 auf. Zudem sind Bohrungen 53 an dem gegenüber dem wenigstens einen

Stahlbaukonstruktionsbauteil nach außen vorstehenden Abschnitt 54 des

Plattenelements vorgesehen. Der entsprechende Abschnitt 54 des Plattenelements 51 wird über die Bohrungen 53 mit einem Zwischenstück 55 des Anschlusselements 56 verschraubt, wobei das Plattenelement 51 mit dem nach außen vorstehenden Abschnitt 54 zuvor in eine Nut 57 des Zwischenstücks 55 eingeführt wird. Die zuvor

beschriebenen Bohrungen 52,53 und Verschraubungen verlaufen im Wesentlichen vertikal. Dagegen ist das Zwischenstück 55 bei der dargestellten und insoweit bevorzugten Strebenanordnung 50 über im Wesentlichen horizontal verlaufende Bohrungen 58,59 horizontal mit einem Profil 60 verschraubt, das die sich schräg zur Ebene des Plattenelements 51 nach oben und unten erstreckenden Anschlussschenkel 61,62 bereitstellt. Das entsprechende Profil 60 ist gebogen und mit vom Plattenelement 51 weg umgebogenen bzw. abgekanteten Rändern 63 zur Aussteifung des Profils 60 ausgebildet.

Abgesehen von den erläuterten Beispielen der Verwendung der Strebenanbindung bei Eckstielen, kann eine Strebenanbindung der zuvor beschriebenen Art auch zwischen anderen Stahlkonstruktionsbauteilen angeordnet sein. Beispielsweise kann eine derartige Strebenanbindung, insbesondere mit mehreren über den Umfang verteilten Anschlusselementen, ebenfalls mit Übergangsknoten zwischen verschiedenartigen Turmabschnitten oder zur Anbindung von Abspannungen zwischen

Rohrturmsegmenten verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

Strebenanbindung (9,30,40,50) für eine Stahlbaukonstruktion (1), insbesondere eines Turms einer Windkraftanlage (2),

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

ein Plattenelement (13,31,41,51) zum Anordnen zwischen, vorzugsweise tragenden, Stahlbaukonstruktionsbauteilen (7,8) vorgesehen ist und dass wenigstens ein mit dem Plattenelement (13,31,41,51) verbundenes

Anschlusselement (17,32,42,56) zum Anbinden wenigstens einer Strebe (20) und/oder Abspannung der Stahlbaukonstruktion (1) an die

Stahlbaukonstruktionsbauteile (7,8) über das Plattenelement (13,31,41,51) vorgesehen ist.

Strebenanbindung nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

das Plattenelement (13,31,41,51) und das Anschlusselement (17,32,42,56) miteinander verschraubt und/oder verschweißt sind.

Strebenanbindung nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

das Plattenelement (13,31,41,51) und/oder das Anschlusselement (17,32,42,56) jeweils überwiegend aus Metall, vorzugsweise jeweils wenigstens teilweise aus wenigstens einem Gussteil und/oder einem aus wenigstens einem Blechteil, insbesondere aus Grobblech, gefertigt ist.

Strebenanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

das Anschlusselement (17,32,42,56) wenigstens teilweise durch Biegen, Tiefziehen, Prägen und/oder Schweißen gefertigt ist. Strebenanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

das Anschlusselement (17,32,56) aus einer Mehrzahl von, vorzugsweise miteinander verschraubten und/oder verschweißten, Anschlusselementteilen, insbesondere Blechen (22,23,24,33,34) und/oder Profilen (56), ausgebildet ist.

Strebenanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

wenigstens ein Anschlusselementteil als umgeformtes Blechteil (33,43,60), insbesondere mit einem U-förmigen Querschnitt, als Schmiedeteil, als Grobblech und/oder als Gussteil ausgebildet ist.

Strebenanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

das Anschlusselement 17,32,42,56) wenigstens einen sich schräg zur Ebene des Plattenelements (13,31,41,51) von dem Plattenelement (13,31,41,51) weg erstreckenden Anschlussschenkel (18,19,34,35,61,62) aufweist und,

vorzugsweise, zwei sich zu gegenüberliegenden Seiten des Plattenelements (13,31,41,51) von dem Plattenelement (13,31,41,51) weg erstreckende

Anschlussschenkel (18,19,34,35,61,62) aufweist.

Strebenanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

das Plattenelement (13,31,41,51) als Ring ausgebildet ist.

Stahlbaukonstruktion (1), insbesondere Turm einer Windkraftanlage (2), vorzugsweise einer Eckstiele eines Gittermasts, mit einer Strebenanbindung (9,30,40,50) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Plattenelement (13,31,41,51) zwischen zwei, vorzugsweise tragenden,

Stahlbaukonstruktionsbauteilen (7,8), vorgesehen ist und wobei wenigstens eine Strebe (20) und/oder Abspannung über das wenigstens eine Anschlusselement (17,32,42,56) und das Plattenelement (13,31,41,51) an die

Stahlbaukonstruktionsbauteile (7,8) angebunden ist.

Stahlbaukonstruktion nach Anspruch 9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

das Plattenelement (13,31,41,51) wenigstens abschnittsweise gegenüber den Stahlbaukonstruktionsbauteilen (7,8) nach außen, insbesondere seitlich, vorsteht und wobei wenigstens eine Strebe (20) und/oder Abspannung über das

Anschlusselement (17,32,42,56) und den gegenüber den

Stahlbaukonstruktionsbauteilen (7,8) nach außen vorstehenden Abschnitt (16,54) des Plattenelements (13,31,41,51) an die Stahlbaukonstruktionsbauteile (7,8) angebunden ist.

Stahlbaukonstruktion nach Anspruch 9 oder 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

wenigstens einer der Stahlbaukonstruktionsbauteile (7,8) einen mit dem

Plattenelement (13,31,41,51) zusammenwirkenden Flansch (11,12) aufweist.

Stahlbaukonstruktion nach einem der Ansprüche 9 bis 11,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

wenigstens ein Stahlbaukonstruktionsbauteil (7,8), vorzugsweise mit dem Flansch (11,12), formschlüssig in das Plattenelement (13,31,41,51) eingreift oder umgekehrt und, vorzugsweise, die beiden Stahlbaukonstruktionsbauteile (7,8), vorzugsweise mit den Flanschen (11,12), formschlüssig ineinander greifen.

Stahlbaukonstruktion nach einem der Ansprüche 9 bis 12,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

die Stahlbaukonstruktionsbauteile (7,8), wenigstens jenseits des Flansches (11,12), als Hohlprofil mit einem Mantel (10) aus Stahl, insbesondere gefertigt aus einem Stahlflachprodukt, vorzugsweise einem Bandmaterial, ausgebildet sind.

Stahlbaukonstruktion nach einem der Ansprüche 9 bis 13,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

sich entweder die wenigstens eine Strebe (20) und/oder Abspannung oder der wenigstens eine Anschlussschenkel (18,19,34,35,61,62) des Anschlusselements

(17,32,42,56) schräg zur wenigstens einen Längsachse der

Stahlbaukonstruktionsbauteile (7,8) erstreckt.

Stahlbaukonstruktion nach einem der Ansprüche 9 bis 14,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s

das Plattenelement (13,31,41,51) wenigstens bündig mit wenigstens einem Stahlbaukonstruktionsbauteil (7,8), insbesondere mit dem Mantel (10) und/oder dem Flansch(ll,12), abschließt und, vorzugsweise, abschnittsweise im Bereich des wenigstens einen Anschlusselements (17,32,42,56) gegenüber dem wenigstens einen Stahlbaukonstruktionsbauteil (7,8), insbesondere den Mänteln 10 und/oder dem Flansch (11,12), vorsteht.