Modellierung von Hochspannungsstahlgittermasten mit nachträglich ergänzten Zusatzeckstielen

Es gibt verschiedene Gründe, Hochspannungsstahlgittermaste zu verstärken. Einerseits müssen gelegentlich verminderte Beanspruchbarkeiten kompensiert werden. Andererseits können vergrößerte Beanspruchungen aufgrund vergrößerter Leiterseilquerschnitte, zusätzlich aufgelegter Leiterseile oder die Kenntnis erhöhter klimatischer Beanspruchungen eine Verstärkung erfordern. Während Diagonalstäbe ausgebaut und durch Stäbe mit größerem Querschnitt ersetzt werden können, ist bei unzulässig hoch ausgenutzten Eckstielen oft nur die Montage parallel zum vorhandenen Eckstiel verlaufender Zusatzeckstiele möglich. Die Bestimmung der Schnittkräfte im zu entlastenden Eckstiel und im Zusatzeckstiel ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Eine Überschätzung des Entlastungseffektes des Zusatzeckstiels könnte für den vorhandenen Eckstiel zu einem Nachweis mit zulässiger Ausnutzung führen, obwohl mit tatsächlich höherer Stabkraft der Nachweis nicht gelänge. Bei der Schnittkraftermittlung zu berücksichtigende Aspekte sind die Außermitte des Zusatzeckstiels gegenüber dem vorhandenen Eckstiel, die Montage des belastungsfreien Zusatzeckstiels am bereits teilweise belasteten Eckstiel und außerdem, ob der Zusatzeckstiel eine Verankerung im Fundament erhält oder oberhalb der Fundamentoberkante mit einem Koppelelement zum vorhandenen Eckstiel endet. Die genannten Aspekte wurden modellstatisch an einem 1:1-Modell untersucht. Der Einfluss der Verbindungsmittelart, mit welcher der Zusatzeckstiel am vorhandenen Eckstiel angeschlossen ist, wurde in weiteren Experimenten untersucht. Dieser Bericht beschreibt die Versuchsdurchführung und die Messergebnisse und entwickelt daraus ein Rechenmodell für die Schnittkraftermittlung am mit einem Zusatzeckstiel verstärkten Mast.

Modelling of high voltage steel lattice towers with subsequently added corner beams:
There are several reasons for strengthening of high voltage steel lattice towers. On the one hand there are to compensate reduced resistances betimes. On the other hand increased stresses caused by a higher number of conductors, conductors with a higher cross-sectional area or the knowledge of higher climatic effects require a strengthening. While diagonal beams can be removed and replaced by beams with higher cross-sectional areas, corner beams with unacceptable utilisation only can be strengthened by added parallel running beams. The static calculation of internal forces in corner beam and added corner beam is a formidable problem. An overestimation of reducing the loads by the added corner beam could lead to an acceptable utilisation while the proof would be impossible with the actually higher internal force. The static calculation should consider the following aspects: Eccentricity of the added corner beam to the existing corner beam, installation of the unloaded second beam on the existing loaded corner beam, bonding of the second corner beam into the foundation or its finalization above the foundation. The called aspects are examined by a full-scale test setup. The influence of the type of connection between existing and second corner beam is examined in further test setups.
This report describes the test procedure and the results of measurement and it develops a model for the static calculation of the internal forces in the beams of steel lattice towers which are strengthened by second corner beams.