专利名称：金属塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属塔或类似物，用于电力输电线路、电信、风能发电机和其他用途。
背景技术：
现有技术中已知有用于电力输电线路、电信、风能发电机和其他用途的塔或类似物。此类塔的结构设计、组件和材料依据其用途而变化。然而，因为结构设计和成本限制， 常见的是，在高压电力传输和电信用途中常常使用金属格架塔(metallic toWer，X形塔)。在这些格架塔中，本领域的技术人员通常采用标准型材(section)，诸如“欧洲标准prEN 1993-3-1中所述的型材，即2004-欧洲规范3 钢结构设计，第3. 1部分=Towers, masts and chimneys-Towers and masts (塔、桅杆、烟 1 -塔与桅杆)”。
发明内容
技术问题根据每种型材的对称轴，标准平型材的回转半径通常有不同的值。确定桁架杆件尺寸的临界负荷为轴向压应力下的屈曲负载。因为桁架杆件为细长结构，若采用型材的最小回转半径，临界负荷与回转半径的平方成反比，这就阻碍了其他轴中使用更高的强度。此外，具有平表面的标准型材除在每个轴上具有不同回转半径外，还具有陡沿，这不能被认为是用于降低塔上的气动力。技术方案为克服上述缺点和问题以及此处未提及的其他缺点，根据本发明的目的，如此处实施和广泛说明的，本发明的一个方面涉及一种金属塔，其包括带槽型材的格架构件，其中槽腹板的长度小于槽支脚的长度。根据本发明的一个方面，具有减小腹板的槽型材在所有轴的回转半径相等。根据本发明的一个方面，具有减小腹板的槽型材的格架构件为斜撑构件。根据本发明的一个方面，具有减小腹板的槽型材的格架构件为横梁。根据本发明的另一个方面，具有减小腹板的槽型材的格架构件以迎风面积最小的方式定位于塔内。根据本发明的再一个方面，具有减小腹板的槽型材具有更大的气动外形，迎风面积更小。根据本发明的再一个方面，具有减小腹板的槽型材具有圆边。根据本发明的再一个方面，具有减小腹板的槽型材具有加强元件。根据本方面的再一个方面，具有减小腹板的槽型材由具有最优气动外形的罩覆盖。有益效果相对于现有技术而言，本发明具有多个优点。通过采用具有减小腹板的减小槽型材的桁架杆件，在所有轴方向得到了最优的回转半径，迎风型材面积减小，以及阻力系数更低。因此，由于气动力和结构性能及特征的改进，除基底上的负荷的减小外，还在结构总重量上实现了惊人的减小。甚至使用与现有技术桁架塔一样的轮廓也能得到惊人的结果。因此，即便对于相同的轮廓，也可获得更经济的塔。然而，鉴于轮廓设计能再适合新的气动力和结构力，本发明的优势变得更加显著。而且，在自动化机器内展开金属板以进行切割、弯曲以及打孔的可能性允许显著的制造生产增益，包括消除废料。
附图不必按照比例绘制。在附图中，在不同图中示出的每个相同或近乎相同的组件使用类似的数字表示。为了清楚，并不是在每个附图中都标出了每个组件。图1是欧洲标准prEN1993-3-l :2004的“图1. 1”的摘录。图2示出了根据本发明的槽型材的一个示例性实施例。图3示出了根据本发明的槽型材和罩的一个示例性实施例。图4示出了根据本发明的三角塔组件的型材的示例性实施例的透视图。图5示出了三角塔的示例性轮廓的前视图。图6是图5细节“A”的放大图，示出了塔的一个组件。图7是图6细节“B”的放大图。图8是图6细节“C”的放大图。图9是图6截面“DD”的放大图。图10是图6细节‘ ”的放大图。图 11 示出了表 11.1。图 12 示出了表 II. 2。图 13 示出了表 II. 3。图 14 示出了表 III. 1。图 15 示出了表 III. 2。图 16 示出了表 III. 3。图 17 示出了表 IV. 1。图 18 示出了表 IV. 2。图 19 示出了表 IV. 3。图20示出了有符号列表的表V。
具体实施例方式本发明在其应用方面不局限于下列描述中阐述的或附图中所示的结构细节和组件的布置。本发明可有其他实施例，且能采用不同的方式实施或完成。而且，此处使用的措辞和术语旨在说明的目的，不应被视为限制性的。此处使用的“包括”、“由...组成”、“具有”、“含有”或“涉及”及其变体，意在涵盖后文所列项目和其等同物以及附加项目。图 1 是欧洲标准 prEN 1993-3-1 :2004-欧洲标准 prEN1993_3_l :2004-欧洲规范 3 钢结构设计，第 3. 1 部分Towers,masts and chimneys-Towers and masts (塔、桅杆、烟囱-塔与桅杆)”的摘录的“图1. 1”，示出了“Dimensions and axes of sections(型材的尺寸和轴)”，包括“Commonly used sections (常用型材)”和“Other sections (其他型材)”。此类常用标准型材也在其他手册和标准中予以了说明，且本领域的技术人员在设计桁架塔时经常使用。图2示出了根据本发明的具有减小腹板2的槽1型材(也称为U型材)的一个示例性实施例。如图所示，槽1腹板2的长度B小于槽1支脚3的长度L，而为了简便，可称为 “具有减小腹板的槽型材”。在本实施例中，回转轴在所有轴中是一致的。如图2的实施例所示，槽1型材的减小腹板2具有圆边。根据本发明的另一个方面，具有减小腹板2的槽1型材具有气动外形。根据本发明的另一个方面，具有减小腹板的槽型材可具有加强元件，其可居中或位于边缘内。图3示出了本发明的一个附加实施列，其中，具有减小腹板的槽型材由具有矩圆形气动外形的罩Ia覆盖，这对于本实例来说为最佳。罩的功能是作为包膜覆盖槽型材，罩采用易于成形的低成本材料，如聚合物、组合物材料或其他材料，增强金属型材的气动力。图4示出了三角塔组件的一种示例性型材的一部分的透视图，有管柱4。在该实例中，具有减小腹板2的槽1型材的桁架杆件为斜撑构件。图5示出了三角塔示例轮廓的前视图(标高)。本领域的技术人员通常采用图1 中提及的“常用型材”和其他“型材”作为斜撑5构件和横梁6。通过对比，在图5三角塔的图6所示组件的示例性实施例中和图6至图10所示的各个放大细节中，斜撑5构件为具有减小腹板2的槽1型材。根据本发明的一个实施例，具有减小腹板2的槽1型材的格架构件可以是横梁6。根据本发明，很多设计可能性对于本领域的技术人员来说非常明显，比如将减小腹板2的斜撑5构件与减小腹板2的横梁6进行组合；以及将减小腹板2的槽1型材与现有技术的标准型材组合。所有此类组合也应包含在本发明和下列权利要求中。也可对结构细节进行其他修改。比如，图6至图10放大图中所示的螺栓和螺母连接可替换为焊接接头、凹槽连接或其他适合的连接方式。可能替换的另一个实施例可为图 5所示的顶凸缘，如可将顶凸缘替换为滑动接头连接系统。每个实例中，竖直柱(塔支脚构件)可以是任何其他适当型材。竖直柱的数量和置换可变化，可多于常见的用于形成等边三角形的三柱或形成四边形的四柱。可根据用途进行组件和项目的其他变化。表 I[表 1][表]
权利要求
1.一种金属塔，其特征在于，所述金属塔包括具有槽型材的格架构件，其中，槽腹板的长度小于槽支脚的长度。
2.根据权利要求1所述的金属塔，其中，具有减小腹板的所述槽型材在所有轴线上具有相等的回转半径。
3.根据权利要求1所述的金属塔，其中，具有减小腹板的所述槽型材的格架构件为斜撑构件。
4.根据权利要求1所述的金属塔，其中，具有减小腹板的所述槽型材的所述格架构件为横梁。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的金属塔，其中，具有减小腹板的所述槽型材的所述格架构件以迎风面积最小的方式定位于塔内。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的金属塔，其中，具有减小腹板的槽型材具有最优气动外形。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的金属塔，具有减小腹板的所述槽型材具有圆边。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的金属塔，其中，具有减小腹板的所述槽型材具有加强元件。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的金属塔，其中，具有减小腹板的所述槽型材有具有最优气动外形的罩覆盖。
全文摘要
本发明涉及金属塔或类似物，用于电力输电线路、电信、风力发电机和其他用途。现有技术中格架塔使用的标准型材在结构和气动力方面存在缺陷。为克服现有技术中的缺点和问题，本发明的一个方面涉及一种金属塔，其包括带槽型材的格架构件，其中槽腹板的长度小于槽支脚的长度。
文档编号E04H12/10GK102272399SQ200880132586
公开日2011年12月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者波罗·埃曼努埃尔·德阿布鲁 申请人:赛克圣诺巴西有限公司