Tuulivoimalan paaluperustuksen suunnittelu

Abstract

Destiassa tuulivoimalan paaluperustuksia selvittävä opinnäytetyö nähtiin ajankohtaisena. Tämän työn keskeiseksi tavoitteeksi määriteltiin tutkia paalutettujen tuulivoimaperustusten suunnitteluun liittyviä erityispiirteitä rakenneteknisen toiminnan näkökulmasta, jotta heikosti kantavat rakennuspaikat voidaan tarvittaessa valjastaa uusiutuvan tuulisähkön tuotantoon. Työssä selvitettiin paalutettujen tuulivoimaperustusten suunnittelun kulkua, suunnittelun perusteita ja perustuksen rakenteellisen toiminnan yleisiä periaatteita. Näin opinnäytetyö liitettiin yhtenä osana Destian urakoinnin valtakunnalliseen tuulivoimarakentamisen hankkeeseen.

Kehittämistyötä edistettiin käyttämällä FEM-teoriaa soveltavaa LUSAS-nimistä laskentaohjelmaa, jota voidaan käyttää monipuolisesti erilaisten rakenteiden FEM-mallintamiseen. Selvitystyössä hyödynnettiin olemassa olevaa suunnitteluosaamista, tietoa, kokemusta sekä kohdeorganisaatiossa yleisesti käytössä olevia ohjelmistoja. Lähdekirjallisuuden lisäksi hyödynnettiin opinnäytetyön kirjoittajan työkokemusta siltojen ja muiden taitorakenteiden suunnittelun osaamisalueella, minkä vuoksi teoriaa peilattiin myös siltojen suunnittelua koskeviin ohjeisiin ja menetelmiin.

Laaditut rakenteelliset laskentatarkastelut ja niistä opittu dokumentoitiin opinnäytetyön raporttipohjaan sovitussa tarkkuustasossa. Valmiissa työssä päätettiin käsitellä keskeiset lähtötiedot, laskentatulokset, havainnot ja niistä tehdyt johtopäätökset tarkoituksenmukaisessa laajuudessa. Laskentatuloksia ja tuulivoimaperustuksen rakenneteknisen toiminnan periaatteita havainnollistettiin teoriaa konkretisoivilla kuvilla. Kehittämistyön yhteydessä laadittujen laskentapohjien tarkempi esittäminen kuitenkin rajattiin julkaistavan opinnäytetyön ulkopuolelle. Kehittämistyöstä opittua voidaan jatkossa soveltaa monipuolisesti tulevissa suunnittelutoimeksiannoissa. Lisäksi uudenlaista tietoa, kokemusta ja osaamista voidaan hyödyntää myöhempien jatkotutkimusten kohdentamisessa.

The thesis focusing on pile foundations for wind turbines was considered relevant. The primary aim of this thesis was to examine specific aspects related to the structural design of piled wind turbine foundations. Furthermore, the goal was to enable the utilization of weakly load-bearing construction sites for renewable wind power production as needed. The thesis explored the process of engineering design of piled wind turbine foundations, and the fundamental principles of structural design. This thesis was integrated as part of Destia's wind power construction project.

To facilitate the progress of the research, the LUSAS software, which applies finite element method, was utilized for modeling various structures. The study utilized the organization's pre-existing engineering design expertise, knowledge, and experience. In addition to the literature review, the thesis drew on the author's own work experience. This allowed for a comparison of the theory with guidelines and commonly used methods in bridge design engineering.

Structural calculations and acquired knowledge were carefully documented. The completed work included essential input data, calculation results, observations, and related conclusions. Calculation results were visually represented with images, aiming to offer a better understanding. However, the detailed presentation of the calculation templates developed during the work was excluded from the published thesis. The knowledge gained from the development work can be applied in various ways in future engineering design assignments. The new information can be valuable for defining future research efforts.