Hallo Ralf,
Zitat
Ist das zu fett vom Rohrdurchmesser? Reicht ein schlankeres Rohr mit genauso starkem Fundament?
mal davon ausgehend dass die Statik des Herstellers für die angegebenen 4 m funktioniert.
mal davon ausgehend dass du auf 8 Meter hoch hinaus willst.
Man kann, grob, eine funktionierende Statik von 4 Metern auf die 8 Meter hoch rechnen:
(Ob das dann allen Ansprüchen genügt, musst du selbst entscheiden und verantworten)
Fundament:
Masse verdoppeln, bzw. die einzelnen Dimensionen des Fundaments um Faktor 1.26 (dritte Wurzel von 2) erhöhen.
Hintergrund: doppelte Höhe macht mindestens doppeltes Drehmoment der Windkraft.
(Die größere Mastfläche, die im Wind ist, kommt noch dazu)
Das Doppelte Drehmoment muss mindestens von dem Fundament gehalten werden.
Stehaufmännchen ist das Stichwort, danke an Windfried für diesen Begriff, ich kam nicht drauf.
Die Erde drum herum wird nicht in die Statik eingerechnet.
Einleiten der Kräfte ins Fundament:
Mastplatte am Boden und Streben (Stützen, Kraftdreiecke).
Mastplatte: Fläche * 4, (Dicke kann gleich bleiben, würde ich meinen)
Streben: Länge verdoppeln, Durchmesser/Dicke der Streben um min. 20% erhöhen.
Rohrdurchmesser und Dicke (bezogen auf den Winddruck):
Die Dicke kann man (fast) vernachlässigen, also gleich halten oder den Rohrdurchmesser entsprechend erhöhen.
Der Rohrdurchmesser geht (bei normal dazu passender Dicke) mit 4. Potenz in die Statik des Winddruckes ein.
Wer es genauer wissen oder berechnen will:
axiales Flächenträgheitsmoment
Was bedeutet nun 4. Potenz? wenn ich also den Rohrdurchmesser um 20% erhöhe, verträgt das Rohr
1.2 * 1.2 * 1.2 * 1.2 = 2 mal mehr Biege Kräfte. Empfehlung:
Den Rohrdurchmesser um min. 20% erhöhen und die eventuell fehlende Dicke mindestens zwei mal drauf addieren.
Rohrdurchmesser und Dicke (bezogen auf Generator Drehmoment und Eigenschwingung):
An den Torsionskräften ändert (quasi) sich nichts durch die Höhe
Hier geht es um das polare Flächenträgheitsmoment, das erhöht sich bei größerem Durchmesser ebenfalls mit 4. Potenz
Die Resonanzfrequenz sollte dann annähernd gleich bleiben, siehe auch Kommentare von Windfried.
Da diese Ausführungen etliche Vereinfachungen beinhalten und ich nicht den Anspruch habe vollständig und richtig zu sein,
empfehle ich überall, entsprechenden (Un)Sicherheiten aufzuschlagen.
Auch wäre es nett, wenn Windfried sich die Mühe macht, meine Ausführungen zu kritisieren bzw. zu verbessern.
Grüße