由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風(fēng)塔(wind tower)，根據(jù)本發(fā)明，為解決因由具有大口徑的一個(gè)柱子構(gòu)成，因此，若考慮載荷撓度的安全進(jìn)行設(shè)計(jì)，則對(duì)于軸載荷而言變成過度的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致制作費(fèi)的上升，降低風(fēng)塔的經(jīng)濟(jì)性的現(xiàn)有技術(shù)的由單一柱子構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)中存在的問題的新型風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法，提供用墻體(wall)連接各柱子之間，從而抗扭曲和抗翹曲，進(jìn)行對(duì)行動(dòng)支配載荷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，各塔部件在制作之后組裝，從而可通過快速施工節(jié)省工程費(fèi)用的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法。
【專利說明】由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)塔(wind tower),尤其涉及可解決因由具有大口徑的一個(gè)柱子構(gòu)成，因此，若考慮載荷撓度的安全進(jìn)行設(shè)計(jì)，則對(duì)于軸載荷而言變成過度的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致制作費(fèi)的上升，降低風(fēng)塔的經(jīng)濟(jì)性的現(xiàn)有技術(shù)的由單一柱子構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)中存在的問題的新型風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法。
[0002]另外，本發(fā)明提供在連接各柱子的墻體(wall)中填充內(nèi)置增強(qiáng)材料的填充材料以提供對(duì)扭曲和翹曲的增強(qiáng)力，從而可進(jìn)行對(duì)行動(dòng)支配載荷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而且，各塔部件在制作之后組裝，從而可通過快速施工節(jié)省工程費(fèi)用的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法。

【背景技術(shù)】
[0003]一般而言，風(fēng)塔由平均高度超過10m以上的大型結(jié)構(gòu)物構(gòu)成，支撐高載荷的渦輪機(jī)和葉片，尤其是，需對(duì)風(fēng)作用于葉片而產(chǎn)生的巨大的橫力保持穩(wěn)定。
[0004]另外，關(guān)于上述風(fēng)塔的現(xiàn)有技術(shù)的示例有韓國(guó)公開專利公報(bào)第10-2011-0077657號(hào)(2011.07.07)公開的“高強(qiáng)度鋼的風(fēng)塔”。
[0005]具體而言，上述韓國(guó)公開專利公報(bào)第10-2011-0077657號(hào)的高強(qiáng)度鋼的風(fēng)塔涉及利用高強(qiáng)度鋼實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體的輕量化的高強(qiáng)度鋼的風(fēng)塔。
[0006]為此，根據(jù)上述公開專利第10-2011-0077657號(hào)提供設(shè)置用于風(fēng)力發(fā)電的葉片，風(fēng)塔本身因使用420?460級(jí)高強(qiáng)度鋼而增加直徑，厚度減少7?28%的高強(qiáng)度鋼的風(fēng)塔。
[0007]另外，關(guān)于上述風(fēng)塔的現(xiàn)有技術(shù)的另一示例有美國(guó)專利申請(qǐng)US12/045, 489 (2008.03.10)公開的“風(fēng)力渦輪塔”。
[0008]具體而言，上述US12/045，489的風(fēng)力渦輪塔涉及為形成至少一個(gè)風(fēng)力渦輪塔部件之間的接頭(joint)而使用感應(yīng)釬焊(induct1n brazing)進(jìn)行組裝的風(fēng)力潤(rùn)輪塔。
[0009]為此，根據(jù)上述US12/045，489，提供包括第一塔部件、第二塔部件及可結(jié)合上述第一塔部件和第二塔部件的感應(yīng)釬焊接頭Oan induct1n brazed joint)的風(fēng)力潤(rùn)輪塔。
[0010]如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)塔主要是鋼材料塔，但上述鋼材料塔因受材料的局限性難以實(shí)現(xiàn)高大化(高度120m以上)，與此同時(shí)，通過使用比混凝土強(qiáng)度高的材料而減少厚度，實(shí)現(xiàn)更適合于較之蓄力更依賴于力矩的結(jié)構(gòu)體，但存在震動(dòng)、挫屈等問題。
[0011]尤其是，如上所述的鋼材料塔不再適合于逐漸大型化的風(fēng)力渦輪，最近為了解決上述問題而趨于開發(fā)出作為大型風(fēng)塔的混合風(fēng)塔和合成結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔。
[0012]在此，關(guān)于上述合成結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的現(xiàn)有技術(shù)的示例有韓國(guó)公開專利第10-2009-0132539號(hào)(2009.12.30)公開的“利用復(fù)合材料的風(fēng)塔及其制作方法”。
[0013]具體而言，上述韓國(guó)公開專利第10-2009-0132539號(hào)的“利用復(fù)合材料的風(fēng)塔及其制作方法”涉及利用使用復(fù)合纖維和復(fù)合材料或聚氨酯制作而成的心材構(gòu)成的三明治形式的風(fēng)塔及其制作方法。
[0014]為此，上述公開專利第10-2009-0132539號(hào)包括如下步驟:沿可分離的圓錐形心軸的周圍按一定厚度第一次纏繞浸潰樹脂的復(fù)合纖維以形成內(nèi)部復(fù)合纖維層；沿內(nèi)部復(fù)合纖維層的周圍接合有復(fù)合材料或聚氨酯制作而成的多個(gè)心材且多個(gè)心材沿內(nèi)部復(fù)合纖維層的長(zhǎng)度方向排列接合以形成心材層；在心材層的周圍按一定厚度第二次纏繞浸潰樹脂的復(fù)合纖維以形成外部復(fù)合纖維層；及常溫下進(jìn)行固化之后分離心軸以完成心材的制作。較之現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)塔，三明治形式的復(fù)合材料風(fēng)塔及其制作方法，重量輕，耐腐蝕性及耐久性好，而且，具有可承受大載荷的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0015]如上所述，現(xiàn)有技術(shù)中公開了各種形式的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，但上述現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)在其結(jié)構(gòu)上存在如下問題:
[0016]S卩，在支配風(fēng)塔的行動(dòng)的載荷中力矩的影響最大，且較之上述力矩軸總量很小，但上述現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)塔都由大口徑的一個(gè)柱子構(gòu)成，因此，若考慮載荷撓度的安全進(jìn)行設(shè)計(jì)，則對(duì)于軸載荷而言變成過度的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致制作費(fèi)的上升，降低風(fēng)塔的經(jīng)濟(jì)性。
[0017]另外，為了克服上述由單一柱子構(gòu)成的風(fēng)塔的局限性，最近開發(fā)出多柱型風(fēng)塔，但多柱型風(fēng)塔在技術(shù)上基本上也是由純剛才構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，因此，存在上述現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)塔的問題。
[0018]另外，用三明治形式的構(gòu)件構(gòu)成柱子時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中由只是在金屬板之間澆筑混凝土填充的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，因此，隨著混凝土的結(jié)合性的降低，剛性變?nèi)?，抗扭曲性或抗翹曲性變?nèi)酢?br> [0019]因此，為解決上述由剛才的單一柱子構(gòu)成的風(fēng)塔，尤其是由三明治形式的構(gòu)件構(gòu)成的現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)塔中存在的問題，需提供在適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)作用載荷的同時(shí)，抵抗扭曲和翹曲成分，對(duì)支配行動(dòng)的載荷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過快速施工節(jié)省工程費(fèi)用的新型風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，但目前為止還沒有能滿足上述所有要求的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)或施工方法。
[0020]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0021]【專利文獻(xiàn)】
[0022]1、韓國(guó)公開專利公報(bào)第 10-2011-0077657 號(hào)(2011.07.07)
[0023]2、美國(guó)專利申請(qǐng) US12/045, 489 (2008.03.10)
[0024]3、韓國(guó)公開專利第 10-2009-0132539 號(hào)(2009.12.30)
[0025]4、美國(guó)專利申請(qǐng) US12/237, 919 (2008.09.25)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中因由具有大口徑的一個(gè)柱子構(gòu)成，因此，若考慮載荷撓度的安全進(jìn)行設(shè)計(jì)，則對(duì)于軸載荷而言變成過度的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致制作費(fèi)的上升，降低風(fēng)塔的經(jīng)濟(jì)性的現(xiàn)有技術(shù)的由單一柱子構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)中存在的問題而提供一種用墻體(wall)連接各柱子之間，從而抗扭曲和抗翹曲的新型風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法。
[0027]S卩，本發(fā)明的目的在于提供一種由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法，其通過用墻體連接各柱子之間，從而可抵抗扭曲和翹曲成分，降低材料費(fèi)用，可利用普通柱子、合成柱、空心柱及實(shí)心柱等，從而在適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)作用載荷的同時(shí)，可將墻體的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)成合成結(jié)構(gòu)、三明治結(jié)構(gòu)及鋼材結(jié)構(gòu)，從而可進(jìn)行對(duì)行動(dòng)支配載荷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而且，可通過制作各塔部件之后組裝的方式實(shí)現(xiàn)快速施工，節(jié)省工程費(fèi)用。
[0028]本發(fā)明的另一目的在于提供一種在墻體中填充內(nèi)置增強(qiáng)材料的填充材料以提高填充材料的結(jié)合性及剛性的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法。
[0029]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)包括用于安裝風(fēng)力渦輪的塔部、支撐上述塔部的柱子部及安裝上述柱子部的基礎(chǔ)部，其特征在于:上述柱子部由包括形成上述柱子部的多個(gè)合成柱(Composite Columns)及設(shè)置于各上述合成柱之間連接各上述合成柱的墻體(walls)的單位部件在上述基礎(chǔ)部上層疊至少一個(gè)以上的形式構(gòu)成，而且，上述塔部設(shè)置于最上端的上述單位部件之上。
[0030]在此，上述合成柱由雙重鋼管合成空心柱(Double Skinned Composite TubularColums)、內(nèi)部封閉空心鋼筋混凝土柱(Internally Confined Hollow Reinforced ConcreteColumn)、普通鋼筋混凝土柱(Reinforced Concrete Column)、混凝土填充鋼管柱(ConcreteFilled Steel Tubular Column)中的一種構(gòu)成。
[0031]另外，上述合成柱由在內(nèi)部插入內(nèi)管(inner tube)的同時(shí)上述內(nèi)管的外側(cè)被混凝土填充的空心型柱子構(gòu)成或由在排除上述內(nèi)管的狀態(tài)下內(nèi)側(cè)被混凝土填充的實(shí)心型柱子構(gòu)成。
[0032]與此同時(shí)，上述內(nèi)管由鋼材或纖維復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)制作而成。
[0033]尤其是，上述合成柱具有圓形、三角形、四角形、五角星、六角形、八角形中的一個(gè)截面。
[0034]另外，上述墻體利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力(Prestressed)混凝土結(jié)構(gòu)、合成鋼材和混凝土的三明治結(jié)構(gòu)中的一種構(gòu)成。
[0035]與此同時(shí)，上述柱子部利用六個(gè)上述合成柱及上述墻體構(gòu)成具有六角形截面的結(jié)構(gòu)。
[0036]另外，上述柱子部利用四個(gè)上述合成柱及上述墻體構(gòu)成具有四角形截面的結(jié)構(gòu)。
[0037]尤其是，上述墻體，包括:板材，由以連接上述合成柱的形式固定并形成相隔狀態(tài)的一對(duì)構(gòu)成，從而形成填充空間；填充材料，填充于上述板材的填充空間提供剛性；及增強(qiáng)隔板，以支撐上述一對(duì)板材的形式設(shè)置于上述填充空間并將上述填充空間劃分為分割狀態(tài)，且增強(qiáng)上述填充材料的剛性。
[0038]在此，上述增強(qiáng)隔板以與上述一對(duì)板材直角的狀態(tài)支撐上述一對(duì)板材并沿上述填充空間等間距固定，從而將上述填充空間劃分為四角形形式。
[0039]與此不同，上述增強(qiáng)隔板以與上述一對(duì)板材呈傾斜狀態(tài)地支撐上述一對(duì)板材并沿上述填充空間呈之字形延長(zhǎng)，從而將上述填充空間劃分為三角形形式。
[0040]與此不同，上述增強(qiáng)隔板包括以面接觸狀態(tài)各支撐上述一對(duì)板材的貼緊部，及將上述貼緊部連接成一體并以傾斜狀態(tài)支撐上述一對(duì)板材的傾斜部，且沿上述填充空間重復(fù)延長(zhǎng)，從而將上述填充空間劃分為梯子形式。
[0041]與此不同，上述增強(qiáng)隔板由各支撐上述一對(duì)板材的同一體的凹部和凸部構(gòu)成，且沿上述填充空間重復(fù)延長(zhǎng)，從而將上述填充空間劃分為凹凸形式。
[0042]另外，上述板材及上述增強(qiáng)隔板由纖維復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)或鋼材制作而成。
[0043]尤其是，根據(jù)本發(fā)明，提供一種風(fēng)塔的施工方法，在利用上述風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法中，包括如下步驟:制作各單位部件；在預(yù)先形成的基礎(chǔ)部上依次層壓組裝上述各單位部件以形成柱子部；及在構(gòu)建的上述柱子部之上設(shè)置塔部；因此，只通過單純的組裝作業(yè)即可容易構(gòu)建大型風(fēng)塔。
[0044]在此，除預(yù)先制作各上述單位部件組裝的方式之外，上述柱子部還可以通過首先組裝各合成柱之后，在上述和城主之間組裝墻體的方式形成。
[0045]如上所述，本發(fā)明提供用墻體(wall)連接各柱子之間，從而抗扭曲和抗翹曲，進(jìn)行對(duì)行動(dòng)支配載荷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，各塔部件在制作之后組裝，從而可通過快速施工節(jié)省工程費(fèi)用的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法，從而解決若考慮載荷撓度的安全進(jìn)行設(shè)計(jì)，則對(duì)于軸載荷而言變成過度的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致制作費(fèi)的上升，降低風(fēng)塔的經(jīng)濟(jì)性的現(xiàn)有技術(shù)的由單一柱子構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)中存在的問題。
[0046]另外，根據(jù)本發(fā)明，在填充空間內(nèi)置構(gòu)成墻體的增強(qiáng)隔板以提高填充材料的結(jié)合性及剛性，從而提高對(duì)扭曲和翹曲的抵抗力，進(jìn)行對(duì)行動(dòng)支配載荷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，另外，可通過增強(qiáng)隔板可將填充空間設(shè)計(jì)成四角形、三角形、梯子形及凹凸形等各種形式，而且，合成柱也可采用普通柱子、空心柱及實(shí)心柱等各種形式，從而可適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的作用載荷。
[0047]另外，根據(jù)本發(fā)明，預(yù)先制作各單位部件之后以層壓狀態(tài)組裝形成柱子部，可通過快速施工節(jié)省工程費(fèi)用，另外，若首先組裝各合成柱之后，在合成柱之間組裝墻體，則可確保組裝的連續(xù)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的柱子部的整體結(jié)構(gòu)概略不意圖；
[0049]圖2為形成如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的柱子部的單位部件結(jié)構(gòu)概略示意圖；
[0050]圖3為可適用于如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的空心型柱子形式及其截面形狀示意圖；
[0051]圖4為可適用于如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的實(shí)心型柱子形式及其截面形狀示意圖；
[0052]圖5為如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的柱子部示意圖，表示柱子部具有六角形截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖6為如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的柱子部示意圖，表示柱子部具有四角形截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖7為構(gòu)成如圖2所示的單位部件的墻體及構(gòu)成墻體的增強(qiáng)隔板的第一實(shí)施例示意圖；
[0055]圖8為如圖7所示的增強(qiáng)隔板的第二實(shí)施例示意圖；
[0056]圖9為如圖7所示的增強(qiáng)隔板的第三實(shí)施例示意圖；
[0057]圖10為如圖7所示的增強(qiáng)隔板的第四實(shí)施例示意圖；
[0058]圖11為如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的各部件的組裝方法概略示意圖；
[0059]圖12為如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的柱子部的另一組裝方法示意圖。
[0060]*附圖標(biāo)記*
[0061]10:柱子部 11:單位部件
[0062]21:合成柱 22:墻體
[0063]71:基礎(chǔ)部 221:板材
[0064]221a:填充空間222:填充材料
[0065]223:增強(qiáng)隔板

【具體實(shí)施方式】
[0066]下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法的具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0067]在此，下面所述的內(nèi)容為用于實(shí)施本發(fā)明的一種實(shí)施例，而本發(fā)明不受如下實(shí)施例內(nèi)容的限制。
[0068]另外，在下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說明中，為簡(jiǎn)化說明，與現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容相同或類似，或本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解并實(shí)施的部分，將省略對(duì)其進(jìn)行的詳細(xì)說明。
[0069]S卩，本發(fā)明涉及可解決因由具有大口徑的一個(gè)柱子構(gòu)成，因此，若考慮載荷撓度的安全進(jìn)行設(shè)計(jì)，則對(duì)于軸載荷而言變成過度的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致制作費(fèi)的上升，降低風(fēng)塔的經(jīng)濟(jì)性的現(xiàn)有技術(shù)的由單一柱子構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)中存在的問題的新型風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法。
[0070]另外，本發(fā)明提供在連接各柱子的墻體(wall)中填充內(nèi)置增強(qiáng)材料的填充材料以提供對(duì)扭曲和翹曲的增強(qiáng)力，從而可進(jìn)行對(duì)行動(dòng)支配載荷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而且，各塔部件在制作之后組裝，從而可通過快速施工節(jié)省工程費(fèi)用的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法。
[0071]接下來，結(jié)合附圖對(duì)上述本發(fā)明的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法的具體實(shí)施例的內(nèi)容進(jìn)行說明。
[0072]首先，如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的柱子部10的整體結(jié)構(gòu)概略示意圖。
[0073]在包括用于安裝風(fēng)力渦輪的塔部、支撐上述塔部的柱子部及安裝上述柱子部的基礎(chǔ)部的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)中，如圖1所示，在本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)中，柱子部10在未圖示的基礎(chǔ)部上由一個(gè)以上層壓的單位部件11構(gòu)成，而在最上端的單位部件11上設(shè)置未圖示的塔部。
[0074]更具體而言，如圖2所示，圖2為形成如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的柱子部10的同時(shí)，由合成柱21和墻體22構(gòu)成的單位部件11的結(jié)構(gòu)概略示意圖。
[0075]如圖2所示，各單位部件11包括形成柱子部10的小口徑的多個(gè)合成柱(Composite Column) 21及設(shè)置于各合成柱21之間并連接各合成柱21的墻體(wall) 22。
[0076]與此同時(shí)，上述合成柱21例如可由雙重鋼管合成空心柱(Double SkinnedComposite Tubular Colums)、內(nèi)部封閉空心鋼筋混凝土柱(Internally Confined HollowReinforced Concrete Column)、普通鋼筋混凝土柱(Reinforced Concrete Column)、混凝土填充鋼管柱(Concrete Filled Steel Tubular Column)構(gòu)成。
[0077]更具體而言，如圖3所示，圖3為可適用于如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的空心型柱子形式及其截面形狀示意圖。
[0078]另外，如圖4所示，圖4為可適用于如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的實(shí)心型柱子形式及其截面形狀示意圖。
[0079]S卩，如圖3及圖4所示，形成風(fēng)塔的柱子部的各合成柱21可由內(nèi)部被混凝土填充并具有圓形、四角形、六角形、八角形等截面的空新型或?qū)嵭男椭訕?gòu)成。
[0080]此時(shí)，如圖3所示，在空心型的情況下，在各柱子的內(nèi)面插入內(nèi)管(inner tube)，而這樣的管可用鋼材或纖維復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)構(gòu)成。
[0081]尤其是,上述墻體22可利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力(Prestressed)混凝土結(jié)構(gòu)、合成鋼材和混凝土的三明治結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0082]另外，如圖5及圖6所示，圖5為如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的柱子部10示意圖，表示柱子部10具有六角形截面的結(jié)構(gòu)示意圖，而圖6為柱子部10具有四角形截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0083]S卩，如圖5及圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例的柱子部10利用六個(gè)合成柱21及墻體22構(gòu)成如圖5所示的具有六角形截面的結(jié)構(gòu)，或利用四個(gè)合成柱21及墻體22構(gòu)成如圖6所示的具有四角形截面的結(jié)構(gòu)。
[0084]在此，在上述本發(fā)明的實(shí)施例中，本發(fā)明的風(fēng)塔的柱子部及用于形成上述風(fēng)塔的柱子部10的合成柱21及墻體22以如圖1至圖6所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的情況為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不受上述實(shí)施例所記載的結(jié)構(gòu)的限制，即只要是適合于形成風(fēng)塔的柱子部，本發(fā)明的合成柱21及墻體22可根據(jù)需要采用任何形式或材料。
[0085]另外，除如圖5及圖6所示的六角形或四角形結(jié)構(gòu)之外，本發(fā)明實(shí)施例的柱子部10還可以具有三角形或五角星、八角形截面的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，即本發(fā)明不受上述實(shí)施例所記載的結(jié)構(gòu)的限制，可根據(jù)需要進(jìn)行各種變更及修改。
[0086]因此，可利用上述結(jié)構(gòu)的各合成柱21和墻體22構(gòu)成本發(fā)明的風(fēng)塔的柱子部10。
[0087]在此，如圖7所示，圖7為構(gòu)成如圖2所示的單位部件11的墻體22及構(gòu)成墻體22的增強(qiáng)隔板223的第一實(shí)施例示意圖。
[0088]S卩，如圖7所示，墻體22可包括板材221、填充材料222及增強(qiáng)隔板223。
[0089]具體而言，如圖7所示，板材221由為一對(duì)且以相隔狀態(tài)連接上述合成柱21的形式固定，從而在相隔空間形成填充空間221a。
[0090]上述板材221可利用例如纖維復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)構(gòu)成。
[0091]如圖7所示，填充材料222填充于板材221的填充空間221a被養(yǎng)生的同時(shí)提供剛性。
[0092]上述填充材料222可由例如混凝土或砂漿構(gòu)成。
[0093]增強(qiáng)隔板223以支撐上述一對(duì)板材221的形式設(shè)置于填充空間221a并將填充空間221a劃分為分割狀態(tài)，且提高填充材料222的剛性并增強(qiáng)剛性。
[0094]例如，如圖7的第一實(shí)施例所示，增強(qiáng)隔板223在以直角狀態(tài)支撐一對(duì)板材221的同時(shí)等間距固定，從而將填充材料222的填充空間221a劃分為四角形式。
[0095]另外，如圖8至圖10所示，圖8至圖10為如圖7所示的墻體22的第二至第四實(shí)施例示意圖。
[0096]具體而言，如圖8的第二實(shí)施例所示，增強(qiáng)隔板223在以傾斜狀態(tài)支撐一對(duì)板材221的同時(shí)沿填充空間221a以之字形延長(zhǎng)，從而將填充空間221a劃分為三角形式。
[0097]與此不同，如圖9的第三實(shí)施例所示，增強(qiáng)隔板223包括以面接觸狀態(tài)各支撐一對(duì)板材221的貼緊部223a，及以傾斜狀態(tài)連接相鄰的貼緊部223a并以傾斜狀態(tài)支撐板材221的傾斜部223b，且沿填充空間221a重復(fù)延長(zhǎng)，從而將填充空間221a劃分為梯子形式。
[0098]與此不同，如圖10的第四實(shí)施例所示，增強(qiáng)隔板223以由凹部223c及凸部223d構(gòu)成的曲線行駛反復(fù)延長(zhǎng)，從而將填充空間221a劃分為凹凸形式。
[0099]在此，與上述板材221相同，上述增強(qiáng)隔板223可用纖維復(fù)合材料(FiberReinforced Polymer, FRP)構(gòu)成。
[0100]接下來，如圖11及圖12所示，圖11及圖12各為利用上述本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法概略示意圖。
[0101]具體而言，如圖11所示，本發(fā)明的風(fēng)塔的施工方法，首先制作必要數(shù)量的如圖2所示的各單位部件21之后，在預(yù)先形成的基礎(chǔ)部71上各依次層壓?jiǎn)挝徊考?1進(jìn)行組裝而形成柱子部10。
[0102]接著，在上述構(gòu)建的柱子部10上安裝包括風(fēng)力渦輪及葉片等的塔部以完成風(fēng)塔。
[0103]另外，除如圖11所示那樣預(yù)先制作各單位部件11之后組裝各單位部件的方式之夕卜，還可通過如圖12所示的首先組裝各合成柱21之后，在所設(shè)置的合成柱21之間組裝墻體22的方法形成上述柱子部10。
[0104]因此，如上所述，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法，而且，可通過上述方法只通過簡(jiǎn)單的組裝作業(yè)即可完成大型風(fēng)塔。
[0105]根據(jù)上述由合成柱和墻體構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)及利用該結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法，利用通過墻體22連接各合成柱21構(gòu)成的單位部件11構(gòu)成柱子部10，因此，可解決現(xiàn)有技術(shù)的由單一柱子構(gòu)成的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)中存在的問題，尤其是，因構(gòu)成墻體22的增強(qiáng)隔板223內(nèi)置于填充空間221a，可提高填充材料222的結(jié)合性及剛性，從而提高對(duì)扭曲和翹曲的抵抗力，可進(jìn)行對(duì)行動(dòng)支配載荷的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0106]另外，根據(jù)本發(fā)明，可通過增強(qiáng)隔板223將填充空間221a設(shè)計(jì)成四角形、三角形、梯子形及凹凸形等各種形式，而且，合成柱21可采用普通柱子、空心柱子及實(shí)心柱子等各種形式，從而可適當(dāng)應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的作用負(fù)載。
[0107]另外，根據(jù)本發(fā)明，預(yù)先制作各單位部件11之后以層壓狀態(tài)組裝形成柱子部10，可通過快速施工節(jié)省工程費(fèi)用，另外，若首先組裝各合成柱21之后，在合成柱21之間組裝墻體，則可確保組裝的連續(xù)性。
[0108]上述實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而非限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改、變形或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，包括用于安裝風(fēng)力渦輪的塔部、支撐上述塔部的柱子部及安裝上述柱子部的基礎(chǔ)部，其特征在于: 上述柱子部由包括形成上述柱子部的多個(gè)合成柱(Composite Columns)及設(shè)置于各上述合成柱之間連接各上述合成柱的墻體(walls)的單位部件在上述基礎(chǔ)部上層疊至少一個(gè)以上的形式構(gòu)成，而且，上述塔部設(shè)置于最上端的上述單位部件之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述合成柱由雙重鋼管合成空心柱(Double Skinned Composite Tubular Colums)、內(nèi)部封閉空心鋼筋混凝土柱(InternallyConfined Hollow Reinforced Concrete Column)、普通鋼筋混凝土柱(Reinforced ConcreteColumn)、混凝土填充鋼管柱(Concrete Filled Steel Tubular Column)中的一種構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述合成柱由在內(nèi)部插入內(nèi)管(inner tube)的同時(shí)上述內(nèi)管的外側(cè)被混凝土填充的空心型柱子構(gòu)成或由在排除上述內(nèi)管的狀態(tài)下內(nèi)側(cè)被混凝土填充的實(shí)心型柱子構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述內(nèi)管由鋼材或纖維復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)制作而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述合成柱具有圓形、三角形、四角形、五角星、六角形、八角形中的一個(gè)截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述墻體利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力(Prestressed)混凝土結(jié)構(gòu)、合成鋼材和混凝土的三明治結(jié)構(gòu)中的一種構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述柱子部利用六個(gè)上述合成柱及上述墻體構(gòu)成具有六角形截面的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述柱子部利用四個(gè)上述合成柱及上述墻體構(gòu)成具有四角形截面的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于: 上述墻體，包括: 板材，由以連接上述合成柱的形式固定并形成相隔狀態(tài)的一對(duì)構(gòu)成，從而形成填充空間； 填充材料，填充于上述板材的填充空間提供剛性；及 增強(qiáng)隔板，以支撐上述一對(duì)板材的形式設(shè)置于上述填充空間并將上述填充空間劃分為分割狀態(tài)，且增強(qiáng)上述填充材料的剛性。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述增強(qiáng)隔板以與上述一對(duì)板材直角的狀態(tài)支撐上述一對(duì)板材并沿上述填充空間等間距固定，從而將上述填充空間劃分為四角形形式。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述增強(qiáng)隔板以與上述一對(duì)板材呈傾斜狀態(tài)地支撐上述一對(duì)板材并沿上述填充空間呈之字形延長(zhǎng)，從而將上述填充空間劃分為三角形形式。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述增強(qiáng)隔板包括以面接觸狀態(tài)各支撐上述一對(duì)板材的貼緊部，及將上述貼緊部連接成一體并以傾斜狀態(tài)支撐上述一對(duì)板材的傾斜部，且沿上述填充空間重復(fù)延長(zhǎng)，從而將上述填充空間劃分為梯子形式。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述增強(qiáng)隔板由各支撐上述一對(duì)板材的同一體的凹部和凸部構(gòu)成，且沿上述填充空間重復(fù)延長(zhǎng)，從而將上述填充空間劃分為凹凸形式。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:上述板材及上述增強(qiáng)隔板由纖維復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)或鋼材制作而成。
15.—種利用權(quán)利要求1至14的任一項(xiàng)所記載的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)塔的施工方法，包括如下步驟: 制作各單位部件； 在預(yù)先形成的基礎(chǔ)部上依次層壓組裝上述各單位部件以形成柱子部；及 在構(gòu)建的上述柱子部之上設(shè)置塔部；因此，只通過單純的組裝作業(yè)即可容易構(gòu)建大型風(fēng)塔。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的風(fēng)塔的施工方法，其特征在于:上述柱子部除預(yù)先制作各上述單位部件組裝的方式之外，還可以通過首先組裝各合成柱之后，在上述和城主之間組裝墻體的方式形成。
【文檔編號(hào)】E04H12/08GK104234491SQ201410247181
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】韓宅希, 李眞鶴, 韓相燻, 樸佑善, 元德喜, 尹吉林 申請(qǐng)人:韓國(guó)海洋科學(xué)技術(shù)院