BRPI0715139A2

BRPI0715139A2 - estrutura de construÇço rotativa

Info

Publication number: BRPI0715139A2
Application number: BRPI0715139-0A
Authority: BR
Inventors: James Nicholas Cooper
Original assignee: Tervinder Singh Nazran
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2013-06-04
Also published as: ES2738008T3; MX2009001420A; GB0615675D0; WO2008017835A1; RU2009107923A; AU2007283257B2; ZA200901640B; JP2010500491A; MY173014A; EG26923A; EP2054560B1; US8104232B2; US20100126080A1; CA2694333C; CN101522999B; BRPI0715139B1; CN101522999A; JP5438514B2; RU2471044C2; EP2054560A1

Abstract

ESTRUTURA DE CONSTRUÇçO ROTATIVA. Uma estrutura de construção rotativa incluindo: uma construção se estendendo verticalmente tendo um ou mais andares; um suporte de núcleo fixo para suportar a construção, localizado substancialmente centralmente em baixo da construção; um sistema de acionamento anular rotativo para girar a contrução, localizado mais baixo do que a construção e com seu centro substancialmente alinhado com a linha de centro vertical da construção, o sistema tendo uma superfície superior e uma superfície inferior planar; e um suporte exterior fixo, localizado em baixo do sistema de acionamento anular, o suporte tendo uma superfície superior planar que contacta a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular; em que pelo menos uma da superfície inferior do sistema de acionamento anular e da superfície superior do suporte exterior fixo é um material de mancal, permitindo rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo, tal que o sistema de acionamento anular seja girado por um sistema de mancal planar a planar.

Description

"ESTRUTURA DE CONSTRUÇÃO ROTATIVA" A presente invenção relaciona-se a uma estrutura de construção e, em particular, uma estrutura de construção rotativa.

Estruturas rotativas são conhecidas na técnica, que relacionam- se geralmente à rotação de um único nível ou recinto tal como um restaurante rotativo.

Porém, estruturas de construção podem ser certamente muito pesadas e conseqüentemente o projeto de uma construção rotativa que é capaz de girar, indiferente de se for pequeno e leve ou grande e pesado, não é direto. Os requisitos de mancai para mover uma construção inteira podem ser consideráveis e consideração tem que ser dada a cargas laterais aplicadas devido à construção, em particular devido a vento ou cargas sísmicas, como também a carga de peso da própria construção e seu conteúdo.

Há portanto uma necessidade por uma estrutura de construção rotativa que seja capaz de girar indiferente de se a construção é leve ou pesada e que seja capaz de resistir a fatores ambientais e outros, em particular vento, efeitos sísmicos e variações em temperatura.

A presente invenção provê uma estrutura de construção rotativa que inclui:

uma construção se estendendo verticalmente tendo um ou mais

andares;

um suporte de núcleo fixo para suportar a construção, localizado substancialmente centralmente em baixo da construção;

um sistema de acionamento anular rotativo para girar a construção, localizado mais baixo do que a construção e com seu centro substancialmente alinhado com a linha de centro vertical da construção, o sistema tendo uma superfície superior e uma superfície inferior planar;

um suporte exterior fixo, localizado em baixo do sistema de acionamento anular, o suporte tendo uma superfície superior planar que contacta a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular; e

em que pelo menos uma da superfície inferior do sistema de acionamento anular e da superfície superior do suporte exterior inclui um material de mancai, permitindo rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo,

tal que o sistema de acionamento anular seja girado por um sistema de mancai planar a planar.

O uso de um sistema de mancai planar a planar para rotação é particularmente benéfico como permite ao sistema de acionamento girar com sucesso construções pesadas como também leves, até mesmo na presença de forças laterais na construção tais como vento ou cargas sísmicas. Além disso, tal sistema é tolerante em termos de manutenção de fabricação e tolerâncias de instalação.

O sistema da presente invenção pode ser usado para girar qualquer tamanho, altura e peso de construção.

Em particular, o sistema da presente invenção pode ser usado para construções pesadas, por exemplo construções tendo cargas de até 10.000 toneladas massa ou mais alta, preferivelmente até 25.000 toneladas massa ou mais alta, tal como até 50.000 toneladas massa ou mais alta, por exemplo 65.000 toneladas massa ou mais alta (1 tonelada = 1.000 kg).

Em comparação, sistemas de mancai não planares, por exemplo sistemas de mancai baseados em rolamento de esferas ou rolos, requerem cada superfície de mancai curvada em cada rolamento de esferas ou rolo ser idêntica a fim de assegurar distribuição de carga uniforme. Além disso, as pistas nas quais as superfícies curvadas se acham também precisam ser instaladas e/ou usinadas precisamente. Isto resulta em um sistema que é caro se for para ser seguro.

O sistema de acionamento anular rotativo é adequado para girar a construção. Por conseguinte, quando o sistema de acionamento anular rotativo gira, a construção é igualmente feita girar. Isto pode ser, por exemplo, devido a forças tal como atrito, ou devido a conectores físicos sendo usados para conectar o sistema de acionamento anular à construção.

Em uma concretização, quando o sistema de acionamento anular rotativo gira, a construção é feita igualmente girar devido à superfície superior do sistema estar presa à construção. A fixação pode ser devido ao uso de conectores físicos par prender uma construção a um componente de fundação. Alternativamente, atrito pode ser usado para criar um grau de fixação entre a superfície superior do sistema e a construção suficiente para fazer a construção girar quando o sistema de acionamento anular rotativo gira. Por exemplo, uma superfície de alto atrito pode ser usada na superfície superior do sistema e/ou na superfície inferior da construção.

Em uma concretização, a presente invenção provê uma estrutura de construção rotativa incluindo: uma construção se estendendo verticalmente tendo um ou mais

andares;

um sistema de acionamento anular rotativo para girar a construção, localizado mais baixo do que a construção e com seu centro substancialmente alinhado com a linha de centro vertical da construção, o sistema tendo uma superfície superior que é presa à construção e um superfície inferior planar;

em que pelo menos uma da superfície inferior do sistema de acionamento anular e da superfície superior do suporte exterior fixo é um material de mancai, permitindo rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo,

No sistema da presente invenção reivindicada, o suporte exterior fixo pode ser discreto ou contínuo.

Em uma concretização, há um único suporte exterior fixo contínuo que se estende em baixo da superfície inferior planar do sistema de acionamento anular. Este único suporte exterior fixo contínuo pode ser qualquer forma adequada, por exemplo quadrada, circular ou retangular, contanto que esteja presente em baixo suficiente da superfície inferior do sistema de acionamento anular tal que o sistema de acionamento anular possa girar sobre o suporte exterior fixo. Em uma concretização, está presente em baixo substancialmente de toda ou toda da superfície inferior do sistema de acionamento anular.

Em uma concretização preferida, o único suporte exterior fixo

contínuo é anular. A forma anular pode ter adequadamente substancialmente o mesmo diâmetro interno como o sistema de acionamento anular. A forma anular pode ter adequadamente substancialmente o mesmo diâmetro externo como o sistema de acionamento anular. Em uma concretização alternativa, o suporte exterior fixo é

composto de duas ou mais unidades discretas. Por exemplo, o suporte exterior fixo pode ser composto de cinco ou mais unidades discretas, preferivelmente dez ou mais unidades discretas, tal como vinte ou mais unidades discretas, por exemplo trinta ou mais unidades discretas, tal como quarenta ou mais unidades discretas, por exemplo quarenta e duas ou mais unidades discretas.

O uso de um sistema modular é benéfico. O uso de duas ou mais unidades discretas pode ser vantajoso visto que permite a substituição mais pronta do suporte exterior fixo no evento que sua superfície superior fica gasta. Em uma concretização, as unidades discretas compondo o suporte exterior fixo são adaptadas tal que cada uma possa ser erguida com macaco. Isto então habilita as unidades discretas adjacentes serem pressurizadas, assim aliviando a carga na unidade discreta a ser substituída.

O suporte exterior fixo composto de duas ou mais unidades discretas pode ser qualquer forma adequada, por exemplo quadrada, circular ou retangular, contanto que esteja presente em baixo suficiente da superfície inferior do sistema de acionamento anular tal que o sistema de acionamento anular possa girar sobre o suporte exterior fixo. Em uma concretização, está presente em baixo substancialmente de toda ou toda da superfície inferior do sistema de acionamento anular.

Em uma concretização preferida, o suporte exterior fixo composto de unidades discretas é anular. A forma anular pode ter adequadamente substancialmente o mesmo diâmetro interno como o sistema de acionamento anular. A forma anular pode ter adequadamente substancialmente o mesmo diâmetro externo como o sistema de acionamento anular.

O suporte exterior fixo e o suporte de núcleo fixo podem, em uma concretização serem integrais, formando uma única unidade de suporte. Em uma concretização alternativa, o suporte exterior fixo e o suporte de núcleo fixo são separados.

A superfície superior planar do suporte exterior fixo e a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular podem ser os mesmos ou materiais diferentes.

Qualquer material adequado pode ser usado para formar a superfície superior planar do suporte exterior fixo e a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular.

Porém, pelo menos uma da superfície inferior planar do sistema de acionamento anular e da superfície superior planar do suporte exterior fixo inclui um material de mancai, permitindo rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo. Como o homem qualificado apreciaria, só é necessário para pelo menos uma destas superfícies ser um material de mancai na região onde as superfícies em uso contactam uma a outra a fim de permitir rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo por um sistema de mancai planar a planar. Porém, material de mancai pode estar adicionalmente presente em algumas ou todas as regiões restantes destas superfícies.

Em uma concretização, pelo menos uma da superfície inferior planar do sistema de acionamento anular e da superfície superior planar do suporte exterior fixo é um material de mancai, permitindo rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo.

Em uma concretização, ambas a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular e a superfície superior planar do suporte exterior fixo incluem materiais de mancai. Adequadamente, cada uma destas superfícies é um material de mancai na região onde as superfícies contactam em uso uma a outra a fim de permitir rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo por um sistema de mancai planar a planar.

Em uma tal concretização, ambas a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular e a superfície superior planar do suporte exterior fixo são materiais de mancai.

Em uma concretização alternativa, só a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular inclui material de mancai. Adequadamente, a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular é um material de mancai na região onde em uso contacta a superfície superior planar do suporte exterior fixo a fim de permitir rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo por um sistema de mancai planar a planar.

Em uma tal concretização, só a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular é material de mancai. Em uma concretização alternativa adicional, só a superfície superior planar do suporte exterior fixo inclui material de mancai. Adequadamente, a superfície superior planar do suporte exterior fixo é um material de mancai na região onde em uso contacta a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular a fim de permitir rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo por um sistema de mancai planar a planar.

Em uma tal concretização, só a superfície superior planar do suporte exterior fixo é material de mancai. O material de mancai pode estar presente devido a haver um

revestimento ou camada de material de mancai provida na superfície inferior do sistema de acionamento anular e/ou na superfície superior do suporte exterior fixo. Alternativamente, o material de mancai pode estar presente devido à superfície inferior do sistema de acionamento anular ser feita de material de mancai e/ou a superfície superior do suporte exterior fixo ser feita de material de mancai.

Exemplos de materiais de mancai adequados incluem: ligas, tais como bronze; materiais de plástico, tal como PTFE (por exemplo Teflon®); metais engraxados, tais como aço engraxado ou aço inoxidável engraxado; e blocos cheios de óleo.

Preferivelmente, os materiais de mancai têm um coeficiente de atrito estático de 0,3 ou mais baixo, tal como 0,25 ou mais baixo; mais preferivelmente 0,2 ou mais baixo, tal como 0,15 ou mais baixo; preferivelmente 0,1 ou mais baixo, tal como 0,075 ou mais baixo, por exemplo 0,05 ou mais baixo, tal como 0,01 ou mais baixo, por exemplo 0,0075 ou mais baixo.

Preferivelmente, os materiais de mancai têm um coeficiente de atrito dinâmico de 0,3 ou mais baixo, como 0,25 ou mais baixo; mais preferivelmente 0,2 ou mais baixo, tal como 0,15 ou mais baixo; mais preferivelmente 0,1 ou mais baixo, tal como 0,075 ou mais baixo, por exemplo 0,05 ou mais baixo, por exemplo 0,01 ou mais baixo.

Preferivelmente, os materiais de mancai têm um coeficiente de atrito estático e um coeficiente de atrito dinâmico que diferem por 0,05 ou menos, preferivelmente 0,01 ou menos, por exemplo 0,0075 ou menos, mais preferivelmente 0,005 ou menos, mais preferivelmente 0,0025 ou menos, por exemplo 0,001 ou menos.

As superfícies planares podem ser lubrificadas/engraxadas ou não lubrificadas/não engraxadas a fim de alcançar um coeficiente de atrito apropriado.

O uso de materiais de mancai que têm uma diferença pequena entre os coeficientes de atrito dinâmicos e estáticos é preferível, porque uma vibração poderia ser criada se uma variação significante entre o estático e dinâmico existir.

É portanto preferido que lubrificante/graxa esteja presente nas superfícies do sistema de mancai planar a planar a fim de reduzir a possibilidade de vibração ocorrer, em particular por lubrificação forçada das superfícies do sistema de mancai planar a planar.

Nessas concretizações onde uma da superfície inferior planar do sistema de acionamento anular e da superfície superior planar do suporte exterior fixo não é um material de mancai, a superfície pode ser qualquer outro material adequado. Igualmente, nessas concretizações onde nem toda da superfície inferior planar do sistema de acionamento anular e/ou toda da superfície superior planar do suporte exterior fixo não é um material de mancai, a superfície restante pode ser qualquer outro material adequado. Por exemplo, a superfície pode ser aço ou aço inoxidável.

O sistema de acionamento anular e construção podem contactar um ao outro diretamente. Em uma concretização, o sistema de acionamento anular e construção podem contactar um ao outro e ser preso diretamente um ao outro. Conectores físicos convencionais para prender uma construção a um componente de fundação podem ser usados adequadamente.

Alternativamente, o sistema de acionamento anular pode fazer a construção girar quando gira devido a meio indireto. Em uma tal concretização alternativa, o sistema de acionamento anular e construção podem ser presos indiretamente. Por exemplo, a superfície inferior da construção pode ser conectada à superfície superior do sistema de acionamento anular por um ou mais outros componentes. Meios convencionais para prender uma construção a um componente de fundação podem ser usados adequadamente.

O sistema de acionamento anular pode ser qualquer tamanho adequado em vista do tamanho de construção. Preferivelmente, o sistema de acionamento anular é de tamanho tal que esteja localizado perto da borda da base de construção, por exemplo menos de 0,5 m da borda da base de construção, tal como menos de 0,1 m da borda da base de construção. Em uma concretização, o sistema de acionamento anular tem um diâmetro de 15 m ou mais, tal como 20 m ou mais, por exemplo cerca de 20 a cerca de 25 m.

O sistema de acionamento anular inclui adequadamente um anel de acionamento anular e um ou mais meios de acionamento para girar o anel de acionamento.

O ou cada meio de acionamento podem ser preso ao anel de acionamento anular. Alternativamente, o ou cada meio de acionamento pode contactar e engatar com o anel de acionamento anular para girá-lo, por exemplo engatando com dentes no anel de acionamento. O ou cada meio de acionamento pode ser qualquer meio

adequado para girar o anel. Por exemplo, o meio de acionamento pode ser selecionado de: atuadores lineares, engrenagens (por exemplo engrenagens que acionam sobre um anel de engrenagem), e sistemas de braçadeira de aperto e calcar. Quando atuadores lineares são usados, estes podem ser mecânicos ou elétricos e podem em particular ser selecionados de elevadores, incluindo elevadores hidráulicos e pneumáticos, e macacos de parafuso, incluindo macacos de parafuso de esfera.

O uso de atuadores lineares é particularmente vantajoso porque eles permitem a entrega de mais torque do que outros meios de acionamento, por exemplo caixas de engrenagem, que é em particular útil quando a construção a ser girada é pesada.

Em uma concretização, o sistema de acionamento anular inclui um anel de acionamento anular e um ou mais atuadores lineares para girar o anel de acionamento.

Adequadamente, o sistema de acionamento anular inclui um anel de acionamento anular e dois ou mais atuadores lineares para girar o anel de acionamento, tais como quatro ou mais atuadores lineares, preferivelmente seis ou mais atuadores lineares, por exemplo dez ou mais atuadores lineares. Em uma concretização, o sistema de acionamento anular inclui um anel de acionamento anular e vinte ou mais atuadores lineares para girar o anel de acionamento, tais como vinte e quatro ou mais atuadores lineares, por exemplo vinte e oito ou mais atuadores lineares.

Preferivelmente, os atuadores lineares são espaçados

igualmente.

Pode haver meios de acionamento localizados só fora do anel de acionamento, ou pode haver meios de acionamento localizados só dentro do anel de acionamento, ou pode haver meios de acionamento localizados ambos dentro e fora do anel de acionamento.

Em uma concretização, há atuadores lineares localizados só dentro do anel de acionamento.

Em uma concretização alternativa, há atuadores lineares localizados só fora do anel de acionamento. Em uma concretização preferida, há atuadores lineares localizados ambos dentro e fora do anel de acionamento. Em particular, estes atuadores lineares podem ser providos em pares, com um de cada ser de par estando localizado fora do anel e o outro estando em um local correspondente dentro do anel.

Preferivelmente, os atuadores lineares em cada par estão a um ângulo um ao outro; mais preferivelmente, os atuadores lineares em cada par são angulados tal que a força que eles provêem na direção de girar o anel de acionamento seja aditiva, mas a força que cada um provê em direções diferentes da direção de girar o anel de acionamento seja cancelada pelo outro atuador no par.

O sistema de acionamento anular pode ser indexado ou contínuo. Por conseguinte, a construção pode ser rotativa de um modo indexado, por incrementos fixos, ou continuamente.

Em uma concretização, o sistema de acionamento anular é indexado, e inclui um anel de acionamento anular de catraca e um conjunto de um ou mais meios de acionamento para girar o anel de acionamento por uma ou mais quantidades de catraca em uma única direção. Em uma concretização, o sistema ademais inclui segundo conjunto de um ou mais meios de acionamento, na direção oposta ao primeiro conjunto de meios de acionamento, tal que a construção poderia ser indexada em qualquer direção.

O anel de acionamento anular pode ser discreto ou contínuo.

Em uma concretização, há um único anel de acionamento anular contínuo. Em uma concretização alternativa, o anel de acionamento anular é composto de duas ou mais unidades discretas. Por exemplo, o anel de acionamento anular pode ser composto de cinco ou mais unidades discretas, preferivelmente dez ou mais unidades discretas, tais como vinte ou mais unidades discretas, por exemplo trinta ou mais unidades discretas, tais como quarenta ou mais unidades discretas, por exemplo quarenta e duas ou mais unidades discretas.

Quando o anel de acionamento anular é composto de unidades discretas, estas podem ou não contactar uma a outra, contanto que as unidades de anel de acionamento anulares sejam capazes de se mover sobre o suporte exterior fixo tal que o sistema de acionamento anular seja girado por um sistema de mancai planar a planar.

O uso de um sistema modular é benéfico. O uso de duas ou mais unidades discretas pode ser vantajoso visto que permite a substituição mais pronta do anel de acionamento anular no evento que sua superfície inferior fica gasta. Em uma concretização, as unidades discretas compondo o anel de acionamento anular são adaptadas tal que cada uma possa ser erguida com macaco. Isto então habilita as unidades discretas adjacentes serem pressurizadas, assim aliviando a carga na unidade discreta a ser substituída.

O anel de acionamento anular e suporte exterior fixo podem ambos ser compostos de duas ou mais unidades discretas. Neste caso, o anel de acionamento anular e suporte exterior fixo abaixo dele, com o anel anular sendo rotativo sobre o suporte exterior fixo, pode ser provido pelo uso de mancais de vaso arranjados em uma forma de anel. Por exemplo, vinte ou mais mancais de vaso podem ser arranjados em uma forma de anel, preferivelmente trinta ou mais mancais de vaso, tais como quarenta ou mais mancais de vaso, por exemplo quarenta dois ou mais mancais de vaso. Os mancais de vaso podem ter qualquer combinação adequada de superfícies de deslizamento/mancai, de acordo com a discussão anterior dos materiais adequados para as superfícies planares; por exemplo, superfície de PTFE ondulada com uma superfície de aço inoxidável.

As unidades para o anel de acionamento anular e/ou as unidades para o suporte exterior fixo podem ser qualquer forma e tamanho adequados. Elas podem, por exemplo, cada uma ser selecionada independentemente de formas retangulares, quadradas e circulares. O número de unidades para o anel acionamento anular e/ou unidades para o suporte exterior fixo pode ser selecionado apropriadamente em vista do peso e altura da construção. Igualmente, a forma e tamanho destas unidades podem ser selecionados tendo em mente o peso e altura da construção.

A estrutura de construção pode incluir uma ou mais porções que são estacionárias e que sustentam a maioria do peso de construção (carga) quando a construção é para ser estacionária, enquanto o sistema de acionamento anular pode incluir uma ou mais porções que se movem e que sustentam pelo menos uma porção do peso de construção quando a construção é para ser girada, a estrutura de construção ademais incluindo meio para transferir carga das porções estacionárias às porções móveis.

Carga suficiente deveria ser transferida às porções móveis tal que quando as porções móveis são movidas, isto cause rotação da construção.

As porções estacionárias podem, por exemplo, sustentar 80% ou mais, tal como 90% ou mais, por exemplo 95% ou mais do peso de construção quando a construção é para ser estacionária. Por conseguinte, quando a construção é para ser estacionária, as porções móveis podem, por exemplo, sustentar 20% ou menos do peso de construção, por exemplo cerca de 5 a 20%.

Quando carga foi transferida, quando a construção é para ser girada, as porções móveis podem, por exemplo, sustentar pelo menos 50% ou mais do peso de construção quando a construção é para ser girada, tal como 60% ou mais; preferivelmente as porções móveis sustentam 70% ou mais do peso de construção quando a construção é para ser girada, por exemplo 80% ou mais, por exemplo 90% ou mais, tal como 95% ou mais.

Nesta concretização, a fim de permitir rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo por um sistema de mancai planar a planar, só é necessário para pelo menos uma da superfície inferior planar das porções móveis do sistema de acionamento anular e da superfície superior planar do suporte exterior fixo ser um material de mancai na região onde a superfície inferior planar das porções móveis do sistema de acionamento anular e da superfície superior planar do suporte exterior fixo em uso contactam uma a outra.

O meio para transferir carga das porções estacionárias às porções móveis pode, por exemplo, ser pressurizadores que são usados para aplicar pressão debaixo das porções móveis para transferir carga das porções estacionárias às porções de móveis; por exemplo inflação com um gás, tal como ar, ou com um líquido, tal como óleo ou água, ou com cunhas poderiam ser usados para aplicar pressão debaixo das porções móveis para transferir carga das porções estacionárias às porções móveis. Em uma concretização, um fluido hidráulico é usado para aplicar pressão debaixo das porções móveis para transferir carga da porções estacionárias às porções móveis.

Adequadamente, os transferidores de carga também são capazes de transferir carga de volta às porções estacionárias das porções móveis. Por exemplo, se pressurizadores forem usados, a pressão debaixo das porções móveis pode ser liberada despressurizando.

As porções móveis adequadamente têm uma superfície de alto atrito, de forma que quando a carga é transferida às porções móveis haja um grau de fixação, diretamente ou indiretamente, à construção por atrito.

Em uma concretização, o sistema de acionamento anular inclui um anel de acionamento anular que é móvel e que sustenta pelo menos uma porção do peso de construção quando a construção é para ser girada e o sistema de construção inclui um anel estacionário que sustenta a maioria do peso de construção (carga) quando a construção é para ser estacionária, a estrutura de construção ademais incluindo meio para transferir carga da porções estacionárias às porções móveis.

O anel estacionário pode estar localizado dentro ou fora do anel anular.

Em uma concretização, o sistema de acionamento anular inclui um anel de acionamento anular que inclui um ou mais blocos móveis. O anel de acionamento anular pode incluir qualquer número adequado de blocos, mas pode preferivelmente incluir quatro ou mais blocos móveis, por exemplo oito ou mais, tais como dez ou mais; preferivelmente 12 ou mais, por exemplo ou mais, tais como 24 ou mais blocos móveis. Os blocos móveis preferivelmente podem se mover em um movimento circunferencial; mais preferivelmente eles deslizam em um movimento circunferencial. Nesta concretização, a estrutura de construção também inclui

um ou mais blocos estacionários. A estrutura de construção pode incluir qualquer número adequado de blocos estacionários. Preferivelmente inclui quatro ou mais blocos estacionários, por exemplo oito ou mais, tais como dez ou mais; preferivelmente 12 ou mais, por exemplo 20 ou mais, tais como 24 ou mais blocos estacionários. Em uma concretização, há pelo menos o mesmo número de blocos estacionários quanto blocos móveis. Preferivelmente, há duas vezes tantos blocos estacionários quanto blocos móveis.

Em uma concretização, os blocos móveis são interespaçados entre os blocos estacionários. Em particular, os blocos móveis e os blocos estacionários podem formar juntos um anel que inclui blocos móveis e blocos estacionários alternados.

Quando a construção é estacionária, a maioria do peso de construção (carga) está nas porções estacionárias. Porém, quando a construção é para ser girada, pelo menos uma porção desta carga é transferida sobre as porções móveis e o meio de acionamento, por exemplo atuadores lineares, movem as porções móveis por sua vez para causar rotação da construção. Carga suficiente deveria portanto ser transferida às porções móveis tal que quando as porções móveis são movidas, isto cause rotação da construção. Depois de movimento das porções móveis, a carga é transferida de volta sobre as porções estacionárias. As porções móveis podem então ser retornadas a sua posição original.

O uso de um tal sistema evita a necessidade por um sistema de catraca. Adicionalmente, material de mancai só precisa estar presente na área de contacto, durante movimento, entre as porções móveis do anel de acionamento anular e o suporte exterior.

A estrutura de construção rotativa da presente invenção pode ser provida com um ou mais selos como apropriado para proteger o sistema de mancai planar a planar de ingresso de sujeira ou outros contaminadores.

A estrutura de construção rotativa pode ademais incluir um corpo de mancai de carga debaixo da construção. Em particular, o corpo de mancai de carga pode ser um corpo selado de líquido, tal como água. O corpo selado de líquido pode ser pressurizado como requerido para prover um nível desejado de sustentação de carga.

A inclusão de tal um corpo de mancai de carga é vantajosa como com construções de peso alto o peso no mancai pode se tornar alto demais, e portanto um corpo de mancai de carga adicional reduz o peso no mancai. Em particular, quando o corpo de mancai de carga é um corpo selado de líquido, tal como água, a pressão de líquido remove algum do peso efetivo para os mancais e abaixa a força resistiva rotacional requerida.

A pressão do líquido é fixada bastante baixa para ainda assegurar estabilidade da construção. A pressão de líquido pode ser aplicada por um tanque suspenso, por exemplo do topo da construção, e ajustada para alcançar a pressão operacional desejada.

Quando não girando é preferido que a pressão de líquido seja mantida, mas seja isolada para evitar perda de líquido excessiva no evento acidental de falha de selo. Durante rotação, a pressão será reaplicada e monitorada para assegurar cargas de mancai residuais corretas. A pressão pode ser selecionada para reduzir resistência a atrito, mas manter carga de mancai suficiente para prevenir qualquer elevação durante carregamento de vento extremo. Em um evento sísmico qualquer elevação dos mancais causará ruptura de selo e restabelecerá instantaneamente a carga de construção total ao mancai. Como uma característica de segurança adicional, no evento de qualquer condição anormal, uma válvula de atuação rápida liberará a pressão de líquido e restabelecerá a carga de construção total ao mancai.

A construção pode ser rotativa por qualquer quantidade adequada, por exemplo um grau ou mais, tal como 10 graus ou mais, tal como graus ou mais; preferivelmente 45 graus ou mais, por exemplo 60 graus ou mais; preferivelmente 90 graus ou mais, por exemplo 135 graus ou mais, tal como 150 graus ou mais; mais preferivelmente 180 graus ou mais, por exemplo 225 graus ou mais; mais preferivelmente 270 graus ou mais, por exemplo 315 graus ou mais; por exemplo a construção é rotativa por 360 graus ou mais; mais preferivelmente rotativa continuamente para uma revolução ou mais, isto é, é completamente rotativa.

Preferivelmente, a construção é rotativa em ambas uma direção horária e anti-horária.

Porém, em uma concretização, a construção pode ser rotativa só em uma direção, por exemplo a construção pode ser rotativa só em uma direção anti-horária ou a construção pode ser rotativa só em uma direção horária.

Em uma concretização, a construção inclui um primeiro conjunto de um ou mais atuadores lineares localizados assim para ser capaz de empurrar na direção horária, e um segundo jogo de um ou mais atuadores lineares localizados na direção oposta assim para ser capaz de empurrar na direção anti-horária, e assim a construção é rotativa em ambas uma direção horária e uma anti-horária.

A construção pode ser girada a qualquer velocidade adequada. Em uma concretização, a construção pode ser girada a uma velocidade anular de 1 mm/s ou mais, tal como 2 mm/s ou mais, preferivelmente 3 mm/s ou mais, por exemplo 5 mm/s ou mais.

A construção pode ser girada a qualquer velocidade média adequada (média). Em uma concretização, a construção pode ser girada a uma velocidade anular média (média) de 2,5 mm/min ou mais, tal como 5 mm/min ou mais, preferivelmente 7,5 mm/min ou mais, por exemplo 10 mm/min ou mais. Em uma concretização, a construção pode ser girada a uma velocidade anular média (média) de 1 mm/s ou mais, tal como 2 mm/s ou mais, preferivelmente 3 mm/s ou mais, por exemplo 5 mm/s ou mais.

A velocidade de rotação de construção pode ser mudada durante rotação. Nesta consideração, a velocidade de rotação de construção pode ser aumentada e/ou diminuída durante rotação. Em uma concretização, há uma ou mais mudanças de velocidade durante a rotação, por exemplo duas ou mais, tais como três ou mais mudanças de velocidade. As mudanças de velocidade podem ser selecionadas independentemente de um ou mais aumento em velocidade e uma ou mais diminuição em velocidade.

Quando a rotação da construção é indexada, a construção pode girar qualquer distância adequada por índice. Por exemplo, a construção pode girar por 10 mm ou mais por índice, tal como 50 mm ou mais por índice, preferivelmente 100 mm ou mais por índice, tal como 250 mm ou mais por índice, mais preferivelmente 500 mm ou mais por índice, tal como 750 mm ou mais por índice, por exemplo 800 mm ou mais por índice.

Em uma concretização, a construção pode ser usada como um pedaço de tempo, por exemplo um pedaço de tempo lunar, pedaço de tempo semanal ou um pedaço de tempo que indica qualquer outra medição de tempo.

A construção pode ser qualquer tipo de construção comercial ou não comercial. Preferivelmente, a construção é uma construção comercial. Por exemplo, a construção pode ser um hotel, restaurante, centro de conferência, estacionamento de carros de multi-pavimento, bloco de escritórios, bar ou clube. Em uma concretização, a construção é uma torre.

A construção pode ter qualquer número adequado de andares; por exemplo pode ter dois ou mais andares, tais como cinco ou mais andares; preferivelmente dez ou mais andares, tais como vinte ou mais andares, por exemplo trinta ou mais andares.

A presente invenção será descrita agora ademais, só por meio de exemplo, com referência aos desenhos acompanhantes, em que:

Figura 1 é um diagrama secional transversal da parte inferior de uma estrutura de construção rotativa de acordo com a invenção;

Figura 2 é um diagrama secional transversal mostrando em detalhes o sistema de acionamento anular da estrutura de construção da Figura 1;

Figura 3 é um diagrama de plano de cima mostrando em detalhes o sistema de acionamento anular da estrutura de construção da Figura 1;

Figura 4 é um diagrama de plano de cima mostrando em detalhes um primeiro sistema de acionamento anular alternativo que poderia ser usado na estrutura de construção da Figura 1;

Figura 5 é um diagrama de plano de cima mostrando em detalhes um segundo sistema de acionamento anular alternativo que poderia ser usado na estrutura de construção da Figura 1; e

Figura 6 é uma vista de perspectiva mostrando em detalhes parte de um sistema de acionamento anular alternativo que poderia ser usado na estrutura de construção da Figura 1.

Figuras 1-3 mostram uma estrutura de construção rotativa 1 que inclui uma construção se estendendo verticalmente 2 tendo vários andares 2a. A construção é provida com uma laje básica 2b a sua base.

A estrutura 1 também inclui um suporte de fundação central fixo 3 para suportar a construção 2. Este suporte 3 está localizado centralmente em baixo da construção 2, onde contacta a construção e assume carga dele.

A estrutura 1 ademais inclui um suporte exterior 7, que é anular e localizado mais baixo do que a construção 2. O suporte exterior anular 7 está localizado tal que o suporte de fundação central fixo 3 esteja a seu centro. O suporte exterior 7 tem um superfície superior planar 7a.

A superfície superior 7a do suporte exterior 7 é aço inoxidável.

A estrutura 1 ademais inclui um sistema de acionamento anular rotativo 4. Este sistema está localizado mais baixo do que a construção 2, mas acima do suporte exterior 7. O sistema de acionamento anular 4 atua para girar a construção 2.

O sistema de acionamento anular 4 inclui um anel de acionamento anular 5 e atuadores lineares 6 para girar o anel de acionamento.

O anel de acionamento anular 5 tem uma superfície superior a que é presa à construção 2 e uma superfície inferior 5 b que é planar e contacta a superfície superior planar 7a do suporte exterior 7.

O anel de acionamento anular 5 é de catraca, sendo provido com vários dentes de engate 8 ao redor de sua superfície curvada exterior 5d e sua superfície curvada interna 5c.

Na concretização descrita, há um total de 84 dentes de engate ao redor ao redor de sua superfície curvada exterior 5d e um total de 84 dentes de engate ao redor de sua superfície curvada interna 5c, mas o homem qualificado apreciará que qualquer número adequado de dentes pode ser usado dependendo do número desejado de graus a ser girado por índice.

Na concretização descrita, há vinte e oito atuadores lineares 6, com quatorze espaçados igualmente ao redor da superfície curvada exterior 5 d do anel de acionamento anular 5 e quatorze espaçados igualmente ao redor da superfície curvada interna 5c do anel de acionamento anular 5. Novamente, o homem qualificado apreciará que qualquer número adequado de atuadores pode ser usado dependendo da quantidade desejada de torque.

Como ilustrado na Figura 3, nesta concretização, os atuadores lineares 6 são providos em pares, com um de cada par estando localizado fora do anel 5 e o outro estando em um local correspondente dentro do anel 5.

Porém, em concretizações alternativas, os atuadores lineares 6 podem ser providos só no interior 5c do anel 5, ou só no exterior 5d do anel 5. Figura 4 ilustra um tal sistema de acionamento anular alternativo, onde há só atuadores lineares 6 no exterior 5d do anel 5. Na concretização da Figura 4, o anel de acionamento anular 5 também não é de catraca.

Na concretização da Figura 3, os atuadores lineares 6 em cada par são angulados tangencialmente tal que a força que eles provêem na direção de girar o anel de acionamento 5 seja aditiva, mas a força que cada um provê em direções diferentes da direção de girar o anel de acionamento 5 seja cancelada pelo outro atuador no par. Os atuadores lineares 6 podem em particular serem elevadores hidráulicos ou macacos de parafuso.

A superfície inferior planar 5a do sistema de acionamento anular é provida com uma camada de material de mancai tendo um coeficiente de atrito de 0.3 ou mais baixo. Em uma concretização, este material é PTFE ou bronze.

Por conseguinte, o sistema de acionamento anular 4 gira por um sistema de mancai planar a planar, com a superfície inferior planar do anel de acionamento anular 5 sendo capaz de girar sobre a superfície superior 7a do suporte exterior 7.

Opcionalmente, as superfícies deste sistema de mancai planar a planar podem ser lubrificadas.

Em uso, os atuadores lineares 6 são usados para acionar o anel de acionamento anular 5, com cada atuador linear 6 engatando com um dente de engate 8 no anel de acionamento anular 5. O anel de acionamento anular portanto gira sobre a superfície superior 7a por uma quantidade de catraca fixa.

A rotação do anel de acionamento anular 5 conduz a uma rotação correspondente da construção 2 que está preso ao anel de acionamento 5.

A construção 2 é rotativa em rotação indexada discreta por tantos graus quanto requerido, isto é, é completamente rotativa.

Neste exemplo, a construção só é girada na direção horária como todos os atuadores lineares estão posicionados assim para o impulso em uma direção horária.

Porém, como ilustrado na Figura 5, incluindo um segundo jogo de atuadores lineares 6a apontando na direção oposta, a construção pode ser girada em ambas uma direção horária e uma anti-horária. Na concretização da Figura 5, como na Figura 4, há só atuadores lineares 6 no exterior 5d do anel e o anel não é de catraca.

Na Figura 6, parte de um sistema de acionamento anular alternativo é mostrada, que poderia ser usado no sistema da Figura 1. O sistema de acionamento anular alternativo inclui um anel de acionamento anular composto de vários dos blocos móveis 15 mostrados na Figura 6. O homem qualificado apreciará que qualquer número adequado dos blocos móveis 15 poderia ser usado para compor o anel de acionamento anular. O número total de blocos a ser usado em particular pode ser selecionado em vista da altura e peso da construção; porém, pode ser, por exemplo, 24.

Os blocos móveis 15 são interespaçados entre blocos estacionários 17. Atuadores lineares 16 para mover os blocos móveis também são providos.

O anel de acionamento anular tem uma superfície superior que contacta a construção e uma superfície inferior que é planar e contacta a superfície superior planar do suporte exterior.

Cada bloco móvel 15 é mostrado estar preso a um par de atuadores lineares 16 para mover o bloco. Porém, o homem qualificado entenderia que qualquer número adequado de atuadores lineares poderia ser usado para mover cada bloco. Os atuadores lineares 16 podem em particular ser elevadores hidráulicos ou macacos de parafuso.

Cada bloco móvel 15 também é provido com um sistema de pressurização (não mostrado), tal como sistema de inflação baseado em óleo, para transferir pelo menos uma porção do peso da construção (carga) para os blocos móveis 15 dos blocos estacionários 17. Quando o sistema de inflação é pressurizado, carga é transferida aos blocos móveis 15; quando é despressurizado, a carga é transferida de volta para os blocos estacionários 17.

Carga suficiente deve ser transferida aos blocos móveis 15 tal que quando os blocos móveis 15 são movidos, a construção seja girada.

A superfície superior 7a do suporte exterior é provida com uma camada de material de mancai tendo um coeficiente de atrito de 0,3 ou mais baixo na região onde contacta a superfície inferior dos blocos móveis 15.

Por conseguinte, o sistema de acionamento anular gira por um sistema de mancai planar a planar, com a superfície inferior planar dos blocos móveis 15 sendo capaz de girar sobre a superfície superior 7a do suporte exterior.

As superfícies deste sistema de mancai planar a planar podem ser lubrificadas.

Quando a construção é estacionária, a maioria da carga está nos blocos estacionários 17. Porém, quando a construção é para ser girada, carga é transferida sobre os blocos móveis 15 e os atuadores lineares 16 movem os blocos móveis 15 para causar rotação da construção. Depois de movimento dos blocos móveis, a carga é transferida de volta sobre os blocos estacionários 17. Os blocos móveis 15 podem então ser retornados a sua posição original.

Claims

1. Estrutura de construção rotativa, caracterizada pelo fato de compreender: uma construção se estendendo verticalmente tendo um ou mais andares; um suporte de núcleo fixo para suportar a construção, localizado substancialmente centralmente em baixo da construção; um sistema de acionamento anular rotativo para girar a construção, localizado mais baixo do que a construção e com seu centro substancialmente alinhado com a linha de centro vertical da construção, o sistema tendo uma superfície superior e uma superfície inferior planar; e um suporte exterior fixo, localizado em baixo do sistema de acionamento anular, o suporte tendo uma superfície superior planar que contacta a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular; em que pelo menos uma da superfície inferior do sistema de acionamento anular e da superfície superior do suporte exterior fixo inclui um material de mancai, permitindo rotação do sistema de acionamento anular sobre o suporte exterior fixo, tal que o sistema de acionamento anular seja girado por um sistema de mancai planar a planar.

2. Estrutura de construção rotativa de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o suporte exterior fixo é composto de vinte ou mais unidades discretas, tais como quarenta ou mais unidades discretas.

3. Estrutura de construção rotativa de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que ambas a superfície inferior planar do sistema de acionamento anular e a superfície superior planar do suporte exterior fixo são materiais de mancai.

4. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o material de mancai é selecionado de bronze e PTFE.

5. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o sistema de acionamento anular inclui um anel de acionamento anular e um ou mais meios de acionamento para girar o anel de acionamento.

6. Estrutura de construção rotativa de acordo com reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o ou cada meio de acionamento é selecionado de: atuadores lineares, engrenagens, e sistemas de braçadeira de aperto e calcar.

7. Estrutura de construção rotativa de acordo com reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o ou cada meio de acionamento é um atuador linear selecionado de elevadores e macacos de parafuso.

8. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizada pelo fato de que o sistema de acionamento anular inclui um anel de acionamento anular e dez ou mais atuadores lineares para girar o anel de acionamento.

9. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizada pelo fato de que há meios de acionamento localizados ambos dentro e fora do anel de acionamento.

10. Estrutura de construção rotativa de acordo com reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que os meios de acionamento são atuadores lineares e estes atuadores lineares são providos em pares, com um de cada par estando localizado fora do anel e o outro estando em um local correspondente dentro do anel.

11. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o anel de acionamento anular é composto de duas ou mais unidades discretas, tais como dez ou mais unidades discretas.

12. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o sistema de acionamento anular inclui um anel de acionamento anular que compreende um ou mais blocos moeis e que a estrutura de construção também inclui um ou mais blocos estacionários.

13. Estrutura de construção rotativa de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o anel de acionamento anular compreende quatro ou mais blocos móveis, preferivelmente doze ou mais blocos móveis.

14. Estrutura de construção rotativa de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que os blocos móveis podem deslizar em um movimento circunferência.

15. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada pelo fato de que a estrutura de construção compreende quatro ou mais blocos estacionários, preferivelmente doze ou mais blocos móveis.

16. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizada pelo fato de que há o mesmo número de blocos estacionários como blocos móveis.

17. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizada pelo fato de que os blocos móveis são interespaçados entre os blocos estacionários.

18. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, caracterizada pelo fato de que quando a construção é estacionária, a maioria da carga da construção está sobre os blocos estacionários e quando a construção é para ser girada pelo menos uma porção desta carga é transferida sobre os blocos móveis e os meios de acionamento podem mover os blocos móveis para, ao invés disso, causar rotação da construção.

19. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a construção é rotativa continuamente para uma revolução ou mais.

20. Estrutura de construção rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a construção é rotativa em ambas uma direção horária e uma anti-horária.