Titel: Recommendations for design of offshore foundations exposed to ice loads, Elforsk rapport 09:55
Författare: Lennart Fransson and Lars Bergdahl
Utgivare: Elforsk, Vindforsk
Årtal: 2009
Sökord/keywords: islaster, isförhållanden,havs, fundament, ice loads, ice conditions, offshore, foundation
Rapport (PDF)
Sammanfattning/Summary
En rekommendation för att rätt kunna beräkna islaster mot havsbaserade vindkraftverk presenteras tillsammans med en beskrivning av isens brottmekanismer och statistik över isförhållanden i svenska hav. Vid dimensionering av fundamenten ska horisontell och vertikal last från istäcket beräknas baserat på istjocklek, isens hållfasthet och konstruktionens egenskaper. Det är i detta sammanhang viktigt att skilja på isförhållandena inomskärs i den fasta isen och den mer dynamiska issituationen som råder längre ut till havs. I den mån det finns uppmätta islaster mot vertikala konstruktioner ska det statistiskt grundade effektiva istrycket (lasten dividerad med isens tjocklek och fundamentets bredd) vara vägledande.
Islaster mot lutande eller koniska fundament kan beräknas med hjälp av plasticitetsteori endast om man kan göra troligt att isen alltid sönderdelas genom böjning. Detta är inte alltid fallet i områden med hoppackad drivis eller isvallar. Vindkraftverken ska kontrolleras för en oscillerande islast om dess grundfrekvens kan antas ligga nära konstruktions egenfrekvens. Detta gäller för såväl koniska som vertikala fundament.
A recommendation for better estimations of ice loads on offshore wind power generators is presented together with informative sections on ice loading mechanisms and statistics on ice conditions in Swedish seas. When the foundations are designed horizontal and vertical loads from the ice sheet shall be calculated based on ice thickness, ice strength and properties of the structure. It is then important to distinguish between ice conditions in the landfast ice zone and the more dynamic ice situation further out from shore.
As far as measured ice loads on vertical structures are available the probabilistic effective ice pressure (load divided with ice thickness and foundation width) shall serve as guidance. Ice loads against sloping or conical structures can be calculated using plasticity theory only if it is plausible that the ice fails by bending. That is not always the case in areas of pressure ridges or compacted ice. Offshore wind power generators shall be checked for oscillating ice loads if its main frequency can be assumed to be close to the natural frequency of the structure. This applies to both conical and vertical foundations.