Die AiF hat das Forschungsprojekt zum Thema "Experimentelle Untersuchung der Winddruckverteilung bei offenen und geschlossenen kreiszylinderförmigen Silobauwerken und Tanks" bewilligt. Das Projekt beginnt am 01.01.2021 und läuft über 27 Monate.

Zusammenfassung:

Kreiszylinderförmige Behälter für die Lagerung von Flüssigkeiten (Tanks) oder Schüttgut (Silos) können auf Grund der rotationssymmetrischen Belastung durch das Füllmaterial als besonders dünnwandige Stahlkonstruktionen hergestellt werden. Im leeren oder teilweise gefüllten Zustand besteht jedoch unter unsymmetrischer Windbeanspruchung die Gefahr des Stabilitätsversagens, sodass der Wind häufig die maßgebende Bemessungssituation darstellt. Die unzureichende Beschreibung der Windlasten in den einschlägigen Berechnungsvorschriften DIN EN 1991-1-4 und DIN EN 1993-4-1/Anhang C führt dazu, dass dünnwandige Behälterschalen entweder in hohem Maße ausgesteift werden oder stattdessen zunehmend dickwandige Konstruktionen aus Stahlbeton den Vorzug erhalten. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts sollen umfangreiche und systematische Windkanalversuche zur Bestimmung der Winddruckverteilung bei kreiszylinderförmigen Silos und Tanks durchgeführt werden. Die Untersuchungen gliedern sich im Wesentlichen in zwei Schwerpunkte. Im ersten Schritt erfolgen Messungen an einzelnstehenden Behältern mit unterschiedlichen H/D-Verhältnissen. Es soll untersucht werden, wie sich die Schlankheit eines kreiszylinderförmigen Behälters auf die Umfangsdruckverteilung auswirkt und welchen Einfluss dabei die Bauwerksüberströmung hat. Anschließend werden Messungen an verschiedenen Konfigurationen von Behältergruppen unter Variation der Anströmrichtung und des Abstands zwischen den Behältern durchgeführt. Dabei soll insbesondere der Effekt der Kanalisierung bei eng nebeneinanderstehenden Behältern untersucht werden, der zu einer Erhöhung der Windgeschwindigkeit und damit der Sogbeanspruchung an den umströmten Seitenbereichen der Behälter führt. Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines realitätsnahen Modells zur Beschreibung der Windbeanspruchung bei kreiszylinderförmigen Behältern. Damit soll für den Anwender eine verlässliche und wirtschaftliche Bemessungsgrundlage geschaffen werden.

(09/2020 NW)

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