Hybrid tower - a tower variant with combination of different materials

Als Hybrid tower constructions are referred to, which are composed of two different construction methods or materials, such as eg, concrete and steel. Often they are made of a concrete shaft bottom which is biased and an attached steel shaft with a plurality of tube sections.

Especially with substructure , the tower height is a critical factor for the economy. The higher the turbines can be erected the greater the yield of wind energy. However, it must be increased with increasing hub height and the tower base diameter in order to ensure the stability still can.

Der Turmfußdurchmesser wird jedoch durch Transportbedingungen auf der Straße auf ca. D = 4.3m begrenzt. Deshalb werden jenseits von 100 m Nabenhöhe vorwiegend Hybridtürme eingesetzt, deren unterer Betonschaft vor Ort gefertigt wird oder aus einzelnen im Werk gefertigten Teilen zusammengesetzt wird.

Der beispielhaft dargestellte Hybridturm besitzt im Bereich des Betonschafts einen achteckigen Polygonquerschnitt als Grundrissform und verläuft über die Höhe konisch zu. Das Oktagon wird aus mehreren wandartigen Betonfertigteilen zusammengesetzt, die sich stetig nach oben verjüngen. Die einzelnen Wandelemente werden im Werk unter kontrollierten Bedingungen vorgefertigt und anschließend auf die Baustelle transportiert.

Hybrid tower

Die Montage auf der Baustelle erfolgt mitttels Kletterbauweise. Die Vorspannung der Betonfertigteile wird über externe Spannkabel realisiert, die entlang der inneren Turmwand verlaufen. Der hochfeste Beton ermöglicht verkürzte Fertigungszeiten und ein Erscheinungsbild in Sichtbetonqualität.

With reference to the figures, the design of the clamping system is illustrated wherein by using a 3D model of each clamping member is checked. The stress changes on the bending pressure and flexural tension side be analyzed in response to the applied bending moment and evaluated in diagram form.

Model of the tower base with foundation
Stress gradients in the tendons

With reference to the figures, the design of the clamping system is illustrated wherein by using a 3D model of each clamping member is checked. The stress changes on the bending pressure side and flexural be analyzed in response to the applied bending moment and evaluated in diagram form.

Services

SKI Ingenieurges. mbH accompanies these onshore developments with

  • Design and dimensioning of supporting structures
  • Calculation of wind loads in combination with other actions
  • Stress and stability proofs for "primary and secondary Steel"
  • Checks in the fatigue limit state
  • Development work in connection with new types of support structures
  • Detailed checks for welded and bolted constructions
  • Verification of prestressed support structures
  • Dimensioning of shallow and deep foundations
  • Concept studies for novel foundation structures of offshore wind turbines
  • Static-constructive assistance in certification 
Installation of a WT with hybrid tower
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