Fostabericht P 298 - Statische und dynamische Verformung von StahlfunkmastenFostabericht P 298 - Statische und dynamische Verformung von Stahlfunkmasten

P 298: Statische und dynamische Verformungen von Stahlfunkmasten

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ISBN: 3-930621-97-5 Artikelnummer: 4aefd35075a8 Kategorien: ,

Beschreibung

Gegenstand des Forschungsvorhabens waren Funkmaste in Stahl- und Stahlbetonbauweise, wie sie derzeit für den flächendeckenden Ausbau der Mobilfunknetze eingesetzt werden. An ihnen war jeweils das statische und dynamische Verformungsverhalten unter Windeinwirkung bis in den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit zu untersuchen.
Für Langzeitbeobachtungen und -messungen wurden aus der Vielfalt der konkurrierenden Bauweisen beispielhaft fünf Originalmaste – in einer Stahl-, einer Schleuderbeton-Vollwandbauweise sowie in drei verschiedenen Stahlgitterausführungen – ausgewählt. Im Grenzschicht-Windkanal wurden parallel dazu Modellversuche durchgeführt. Durch Auswertung der Meßergebnisse mit Blick auf den maximalen Verdrehwinkel an der Mastspitze und die Überschreitungsdauer der zulässigen Änderung des Abstrahlwinkels sollten gesicherte Häufigkeitskurven gewonnen werden. Sie sollten auch Starkwindereignisse enthalten, bzw. durch Extrapolation auf deren Wirkung schließen lassen.
Sowohl Originalmessungen als auch Modellversuche ergaben, daß die auf Basis bestehender Bemessungskonzepte errechneten Beanspruchungen und Verformungen in keinem Fall erreicht werden. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen wurde ein neues Konzept vorgeschlagen, das sich an der Bemessungsphilosophie der Eurocodes orientiert. Dabei wird für die Auslegung von Funkmasten im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit unter Windeinwirkung nicht mehr auf das bisher gültige willkürliche deterministische Kriterium, halber Staudruck ohne Böenreaktion, zurückgegriffen. Statt dessen erfolgt die Bemessung auf der Basis der vom Betreiber zugelassenen Häufigkeit der Überschreitung des Abstrahlgrenzwinkels als Folge der Wahrscheinlichkeit von Extremwindsituationen.
Nach den neu gewonnen Erkenntnissen besteht für alle Bauweisen in Stahl wie in Stahlbeton, bei der Auslegung von neuen Bauwerken noch ein Optimierungspotential. Zudem wird erwartet, daß sich an bereits bestehenden Funkmasten Bemessungsreserven nachweisen lassen, die die Mastbetreiber für die Nachrüstung mit zusätzlichen Antennen nutzen können. Durch die geplante Erschließung infrastrukturarmer Gebiete, Kapazitätserweiterungen und das Hinzutreten neuer Netzanbieter ist mittelfristig ein hoher Bedarf an Funkmastbauprojekten zu erwarten. Langfristig steht die europaweite Ausdehnung der Mobilfunknetze im Mittelpunkt der Bautätigkeit. Aufgrund der umfangreichen Stahlmengen, die unabhängig von der gewählten Bauweise benötigt werden, besteht hier ein großer Markt für den deutschen Stahlbau.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHUNWENDUNG e.V.

Veröffentlichung:
1999

Autoren:
Dipl.-Ing. Ch. Kammel, Prof. Dr.-lng. G. Sedlacek, Dipl.-Ing. W. Langer