Σε ένα κόσμο συνεχώς αυξανομένων ενεργειακών απαιτήσεων, το ανθρώπινο αποτύπωμα για την περιβαλλοντική ισορροπία του πλανήτη είναι ένα θέμα πιο επίκαιρο από ποτέ. Στο σήμερα, όπου η αναζήτηση τρόπων παραγωγής «πράσινης» ενέργειας είναι πιο επίκαιρος από ποτέ, ο επιστημονικός κόσμος καλείται να βρει τρόπους ώστε η εξέλιξη, ο σχεδιασμός και η εγκαθίδρυση τέτοιων δομών θα αποτελούν κανονικότητα. Στο πλαίσιο αυτό, ο ρόλος του Πολιτικού Μηχανικού αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι αυτής της προσπάθειας. Από τη γεωθερμική, έως την ηλιακή και την αιολική ενέργεια, τα αγαθά της φύσης προσφέρονται προς εκμετάλλευση χωρίς αντίτιμο, με τους ειδήμονες να διερευνούν τρόπους όχι μόνο δημιουργίας αλλά και βελτίωσης των δομών και μηχανισμών αυτών των κατασκευών.

Ο Μηχανικός καλείται να επιδείξει καινοτομία και πρωτοποριακή σκέψη προτείνοντάς λύσεις. Στον κόσμο των ανεμογεννητριών, η διόγκωση του μεγέθους τους σε συνδυασμό με τη βελτίωση του μηχανολογικού της υποβάθρου βρίσκονται στο προσκήνιο. Μια από τις ενδεχόμενες στατικές λύσεις που προτείνονται είναι οι καλωδιωτοί φορείς ως ο φορέας που μπορεί να αναλάβει την ανύψωση του πυλώνα ώστε να διατηρήσει τη στατική του επάρκεια στα πλαίσια της λειτουργικότητας του ροτορα και των πτερυγίων που βρίσκονται στην κορυφή. Οι καλωδιωτοί φορείς φέρουν πλεονεκτήματα που μπορούν να τους παγιώσουν στην ενεργειακή σκηνή.

Η παρούσα Μεταπτυχιακή Εργασία διερευνά τη συμπεριφορά ενός τέτοιου δομικού συνόλου, ξεκινώντας με την παραγωγή παραμετρικών λύσεων. Έπειτα, γίνεται η ανύψωση του πυλώνα, με βάση τα στοιχεία και το υπόβαθρο των παραμετρικών λύσεων. Οι παράμετροι που επελέγησαν είναι η γωνία πρόσδεσης, η θέση πρόσδεσης (υψόμετρο), η διατομή καλωδίου, η προένταση των καλωδίων, καθώς και η προένταση ως ποσοστό ορίου αστοχίας (επιτυγχάνεται με διπαραμετρική ανάλυση, αλλάζοντας δυο παραμέτρους με σκοπό να κρατηθεί το ποσοστό σταθερό). Το παραμετρικό βήμα για τις εκάστοτε περιπτώσεις αποτελεί μεταβολή της τάξης του 20% -35% ώστε να παράγονται αξιοσημείωτες αλλαγές. Η μοντελοποιήση διενεργείται ακολουθώντας μη-γραμμική ανάλυση, λόγω της ισχυρής γεωμετρικής μη γραμμικότητας των καλωδίων.

Έπειτα, με γνώμονα τα παραπάνω αποτελέσματα πραγματοποιείται ανύψωση του πυλώνα, με σκοπό να φτάσει στα 180m, που αποτελεί και στόχο για αύξηση της ενεργειακής παραγωγικότητας. Ο ανυψωμένος πυλώνας αναπτύσσεται με σταδιακά, όπου δίνεται έμφαση στην αλλαγή και τον πειραματισμό με όλα τα γεωμετρικά – σχεδιαστικά χαρακτηριστικά πριν φτάσουμε στην τελική λύση. Ο ανυψωμένος πυλώνας σχεδιάζεται με υλικά και διατομές στα βιομηχανικά πρότυπα μεγάλων εταιριών του χώρου, που ενώ βρίσκεται ακόμα σε φάση project, αποτελεί σημείο ειδικής βαρύτητας με μεγάλο επενδυτικό ενδιαφέρον.

Οι καλωδιωτοί φορείς κατασκευάζονται με σχετικά χαμηλό κόστος, μεταφέρονται εύκολα και μπορούν να τοποθετηθούν αρκετά πιο γρήγορα και λιγότερο ενεργοβόρα σε σχέση με άλλες λύσεις. Είναι φορείς που δεν υπόκεινται σε λυγισμό λόγω μεγάλης παραμορφωσιμότητάς τους, ενώ η πρακτικότητα που τους χαρακτηρίζει, δημιουργεί ευελιξία στο σχεδιαστικό επίπεδο με πολλές προτεινόμενες γεωμετρίες που προσαρμόζονται ανάλογα με το χώρο εφαρμογής. Στην περίπτωση των χερσαίων ανεμογεννητριών ο χώρος εφαρμογής παίζει καθοριστικό ρόλο, ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες, τη τοπική πανίδα, την προσβασιμότητα και άλλα. Οι καλωδιωτοί πυλώνες εξασφαλίζουν σε μεγάλο βαθμό αυτές τις ανάγκες λόγω της προσαρμοστικότητάς τους. Το μέλλον των καλωδιωτών πυλώνων φαίνεται να είναι ευοίωνο λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών καθώς και της πρακτικότητας τους, όμως βρίσκονται ακόμα σε βασικό στάδιο εξέλιξης. Μεγάλοι ευρωπαϊκοί όμιλοι ήδη εκπονούν project με ισχυρές βλέψεις, χωρίς ακόμα να αποτελούν κατασκευές παγιωμένες λόγω του μικρού χρόνου παρουσίας τους στο προσκήνιο.