Monopfahlgründungen - Besonderheiten der stahlbaulichen Nachweisführung von gerammten Ringflanschen

Derzeit ist bei Monopfahlgründungen von Offshore-Windenergieanlagen ein Trend hin zu geschraubten Ringflansch-Verbindungen zwischen Monopfahl und dem Übergangsstück (Transition Piece) zu erkennen, analog zu den herkömmlichen Verbindungen im Bereich des Turmbaus von Windenergieanlagen. Das Einbringen der Monopfähle erfolgt weiterhin zumeist mittels Impuls-Rammung, wobei der Lasteintrag zwischen dem Hydraulik-Hammer und dem Pfahl durch direkten Kontakt bzw. Formschluss an der Flanschoberseite erfolgt. Für diesen temporären Bauzustand kommt der Nachweisführung des monopfahlseitigen Flansches und dessen Anschlusses an den Pfahl eine besondere Bedeutung zu.

Im Rahmen dieses Aufsatzes werden Berechnungsannahmen, die Beanspruchungsermittlung, die zu berücksichtigenden Bauteilwiderstände und schließlich die Nachweisführung dargelegt. Normative bzw. Richtlinien-spezifische Unterschiede bei der Ermittlung der Bauteilwiderstände, insbesondere für den Ermüdungsnachweis, werden ebenso aufgezeigt wie die Besonderheiten zur Ermittlung bzw. Wahl der zu berücksichtigenden Imperfektionen der am Schlag-Kontakt beteiligten Partner. Die Beanspruchungshöhen an einem perfekten System werden verglichen mit einem System, bei dem die baulichen Toleranzen einbeschrieben sind. Besonderheiten bei der Nachweisführung im Grenzzustand der Tragfähigkeit, beim Ermüdungsnachweis und die Abgrenzung zwischen beiden werden diskutiert. Abschließend werden Hinweise für die Beanspruchungsermittlung und die Bemessung zusammengestellt.