Behaviour of pretensioned bolts in friction connections : towards the use of higher strength steels in wind towers

• During recent years wind energy has established as an alternative to commonenergy sources. To advance its competitiveness, the costs for the constructionof a wind tower have to be reduced. One possible option is the use of frictiongrip joints instead of flange connections to join various tower segments in atubular steel tower. Additionally, the time necessary for installation andmaintenance of the bolts in these connections can be decreased, not only forimplementation in tubular towers but also in lattice towers.Four different bolt types have been investigated with respect to the ease ofinstallation and maintenance on the one hand and structural applicability on theother hand. The latter one is mainly defined by the behaviour of the pretensionforce in the bolts. Various influences on the reduction of clamping force areexperimentally checked, such as the type and thickness of coating, thethickness of the clamping package and external loading.The slip factor, which plays an important role in friction connections, isexperimentally achieved in a test on a double shear lap joint. The experiment isthoroughly examined by a finite element analysis, which models the interactionbetween bolts and plates.In various numerical analyses the influence of steel grade and possibleassembling tolerances on the resistance of a friction joint is investigated bothfor single and double shear lap joints.Shortages of EN 1993 parts 1-8 and 1-12 for the use of slip critical joints areidentified.

• På senare år har vindenergi blivit ett allt vanligare alternativ till de mertraditionella energikällorna. För att ytterligare stärka konkurrenskraftenbehöver installationskostnaden för vindkraftverken minskas. Ett sätt att göradetta är att använda friktionsförband istället för att sammanfoga flänsarna hosde olika segmenten i vindkraftverk uppbyggda av stålrör. Man kan dessutomminska den erforderliga tiden för att montera och underhålla skruvarna i dessaförband, vilket inte bara gäller för rörkonstruktioner utan även förvindkraftverk av fackverkstyp.Fyra olika sorters skruvar har undersökts, å ena sidan avseende hur enkla de äratt montera och underhålla, å andra sidan avseende den strukturellatillämpligheten. Den senare beror huvudsakligen på beteendet hosförspänningskraften i skruvarna. Olika sorters påverkan påfastspänningskraften har undersökts experimentellt, exempelvis ytskiktenstjocklek, klämlängden samt den påförda yttre lasten.Friktionskoefficienten vid glidning, som har en viktig roll i friktionsförband,har erhållits experimentellt genom försök med ett tvåskärigt skjuvförband.Försöken har utvärderats noga med FE-analyser, där interaktionen mellanskruvar och plattor har modellerats.Inverkan av vald stålsort samt utförandetoleranser har undersökts genomnumeriska analyser för både enskäriga och tvåskäriga skjuvförband.Brister i EN-1993 del 1-8 och 1-12 har identifierats vid användning av förbandsom är känsliga för glidning

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Samhällsbyggnadsteknik -- Husbyggnad (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Civil Engineering -- Building Technologies (hsv//eng)

Nyckelord

Steel Structures

Stålbyggnad

Centrumbildning - Centrum för högpresterande stål (CHS)

Centre - Centre for High Performance Steel (CHS)

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

lic (ämneskategori)