Gussknoten versus Schweißknoten

Optimierung der Ausrundungsradien bei einem Gussknoten
Optimierung der Ausrundungsradien bei einem Gussknoten

Als Alternative zu geschweißten Rohrknoten können Gussknoten für Trag- und Gründungsstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen zum Einsatz kommen. Das Ziel bei der Dimensionierung von Gussknoten ist die Minimierung von Spannungskonzentrationen durch variable Ausrundungen im Übergangsbereich der Rohre (s. Abbildung unten). Dadurch wird eine Reduzierung der erforderlichen Blechdicken gegenüber geschweißten Rohrknoten ermöglicht.

Allerdings ist die Herstellung von Gussknoten teuer, sodass mit Hilfe von Vergleichsrechnungen entschieden werden muss, ab welcher Anzahl von Gussknoten die Fertigung von aufwendigen Gussformen wirtschaftlich sinnvoll ist.

Zusätzlich zu den Nachweisen im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Ermüdungsfestigkeit sind in der Regel auch thermische Analysen für den Gießprozess erforderlich, um die Entwicklung von Eigenspannungen während der Abkühlphase beurteilen zu können.  

Spannungsoptimierte Auslegung von Gussknoten

Optimierung der Spannungsverläufe bei einem Gussknoten
Optimierung der Spannungsverläufe bei einem Gussknoten