CN102884316A

CN102884316A - 台架结构

Info

Publication number: CN102884316A
Application number: CN2011800197550A
Authority: CN
Inventors: 克里斯汀·汉姆-督碧斯乔
Original assignee: Alfred Wegener Insitut fuer Polar und Meeresforschung
Current assignee: Alfred Wegener Insitut fuer Polar und Meeresforschung
Priority date: 2010-04-18
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2031-02-25
Also published as: HK1175515A1; US20130193284A1; CN102884316B; WO2011131160A3; WO2011131160A2; JP2013525635A; DE102010015761B4; US9151437B2; DE102010015761A1; EP2561225A2; EP2561225B1; DK2561225T3; ES2468825T3; KR20130031249A

Abstract

一种例如用于近海风电设备的通用台架结构，由以下部分构成：具有上支承表面（26）的中心柱（02）、多个脚构件（05）和每个脚构件的上部和下部径向支柱（03,04），所述上部和下部径向支柱（03,04）在中心柱（02）与脚构件（05）之间延伸。已知的上部径向支柱直线形走向，并以很小的锐角连接至中心柱。在负载时刻产生不利的缺口应力。根据本发明的台架结构（01）具有在其中心纵轴（20）上的凸起弯曲上部径向支柱（03），该上部径向支柱（03）通过其上部接头（07）成大角度地连接至中心柱（02）。在负载时，弯曲增强，因而产生向下的唯一，因此，在上部接头（07）处难以产生缺口应力。为有效地防止上部径向支柱（03）在负载时屈曲，上部径向支柱（03）被张拉构件（11,12）固定在中心柱（02）和下部径向支柱（04）上，所述张拉构件（11,12）优选地以材料节省型钢缆绳的形式。所述台架结构（01）重量轻、稳定性好，因此，其生产和组装成本也得以降低。

Description

台架结构

技术领域

本发明涉及一种位于基表上的台架结构，该台架结构具有竖直排列的、不与基表相连的中心柱，所述中心柱具有用于建筑物的上部支承表面和至少三个脚构件，所述脚构件围绕所述中心柱连接至所述基表，且每个所述脚构件连接至至少一个上部径向支柱和一个下部径向支柱，每一个上部径向支柱和下部径向支柱各具有纵轴和连接至所述中心柱的上部接头以及连接至所述脚构件的下部接头。

背景技术

台架结构可在其支承面表上支承大型和小型建筑，具体大小取决于其尺寸。各种应用中都需要用于大型建筑的台架结构，例如子结构、支撑框架或支架中使用的技术构造，所述各种应用例如，用于支撑能源设备，如近海风电设备、变电所，且以例如位于风力发电厂、贮藏容器、工作平台、信号设备、起重机、塔吊或天线杆中已安装的变电站和电缆节点的形式。依照具体应用，大型台架结构可设置在陆地或水中，以水体地表作为基表。当设置在水中时，可完全坐落在水下，或部分地（永久或偶然地）突出于水面之上。依照具体应用，其可由不同材料制成，例如金属、塑料或混凝土；可单独使用或作为复合材料使用，例如纤维复合材料或杂化材料，例如钢铁与混凝土或塑料的组合；其尺寸可具有极大差异，改变材料与尺寸以适应台架结构中主导的压缩力和张力。小尺寸的台架结构可设置在简单的固体扁平基表上，例如由木头、玻璃或金属制成的基表，且因在例如消费电子产品内而被人们所知道，例如屏幕、电视、计算机、扬声器和音乐器械等。

权利要求涵盖的大尺寸台架结构的一个主要应用是作为近海风电设备的底部构造。在这种应用中，台架结构以其上部支承表面支承风电设备塔。目前，可再生能源的发电量中，风力发电构成主要部分，占40%以上。因此，风电设备迅速发展。塔的高度从30m增加到120m，转子直径从15m增加到127m。在最新达到的高度上，按照加快的风速和加大的转子，如今设备可提供高达6MW的发电功率。所操作的更大的设备主要是近海风电设备，因为在无人居住的环境中具有足够的建造空间，且近海区域的风速更高。尽管如此，与在陆地上建造相比，近海区域具有根本不同的条件，还存在高风速，尤其是会产生强波浪力。因此，需要对近海风电设备进行改装，以使其能够承载巨大的负载。

另外，在近海底部构造中，出于环保原因，在选择底部构造的类型时，必须考虑设备退役后的拆卸问题。设备的全部部件必须在海底约2到4米深处进行移除。近海风电设备的底部构造类型极大地取决于水深、海底自然特点和环境状况，例如海流、潮幅和波浪等。对于达30米的水深来说，单桩式、重力式、和吸管式底部构造之间便呈现出区别。在吸管式底部构造中，多个小管夯实在地下。由管道结构构成的空间框架结构（夹套）置于其上，并支承着近海风电设备实际用的塔。塔连接件一般位于水面之下，以使来自水和适用的冰的负载保持较低。三脚架使结构和夹套结构比单桩式结构更具优势，还可用在更深的水下，而无需对海底做任何准备工作，同时达到相对高的硬度和自然振动频率。这与适于近海的钢管的高使用成本（主要用于防锈保护）及其运输和组装形成对比，所述钢管体积大，结构复杂。

公开了一种框架形式的台架结构，尤其适于近海风电设备，该台架结构由竖直排列的中心柱构成，所述中心柱的底部构造位于基表上，即，将力导至基表上。除近海风电设备的塔和发电机吊船的重量之外，还存在风和水的作用力（波浪、海流、海潮等），这些都作用于台架结构。同时，三个脚构件建造在围绕中心柱的圆周上。台架结构的重量因此由中心柱和脚构件导入基表。对于与中心柱的连接，每个脚构件都设置有一个上部径向支柱和一个下部径向支柱，术语“径向支柱”的含义源于其朝向位于圆周半径的方向上。台架结构的构造为旋转对称式，即，上部和下部径向支柱全都连接至中心柱，其上部接头都在同一径向平面内。每一对上部径向支柱和下部径向支柱通过各脚构件而位于共同的轴面内，从而通过该脚构件彼此对应。已知的径向支柱的中心纵轴具有直线形轮廓。上部径向支柱倾斜走向，而下部径向支柱水平走向。在负载时，在以锐角直线形走向的上部径向支柱与中心柱的连接部分产生大的缺口应力，这可导致不利效应。对此，需要具有特别构成的过渡件的连接环来帮助解决问题。

公开了一种具有上部和下部径向支柱的通用台架结构，该文献是与本发明最接近的现有技术。与上述台架结构相反，该台架结构中的中心柱没有根基，因此产生的全部力都通过所建造的脚构件导入地面。相同的是旋转对称构造以及每个脚构件的共轴面的上部和下部径向支柱。上部径向支柱在其整个长度上也具有中心纵轴作为的直线形轮廓。而上部径向支柱则沿极大的倾斜率走向，并成锐角连接至中心柱。为避免因缺口应力而导致的对上部径向支柱与中心柱相连的上部接头的不利作用，同时减小台架结构的体积而降低其建造成本，该台架结构的中心柱和上部径向支柱的外形具有一种圆锥形轮廓，其上部连接点处的横截面最大。下部负载点处的横截面相应地较小。

公开了一种用在具有多个直立支柱的框架与风电设备塔之间的过渡件。该过渡件的外形具有稍微弯曲的轮廓。这使塔的尺寸能够适应框架。所述过渡件的优点是其能分成等同的分部件，以例如四分之一外壳的形式，这些外壳在现场组装时通过简单的垂直焊缝便能相互连接。EP 2 067 915 A2公开了一种用于近海建筑物的格状结构的脚节点部件，该脚节点部件是能够在基础桩与立柱之间进行曲形过渡的铸件。

公开了一种框架形式的台架结构，其仅具有中心柱和上部径向支柱，所述上部径向支柱沿直线走向，并成极小锐角连接至中心柱。为在运输台架结构时稳固上部径向支柱，在径向支柱的上部区域设置有稳固构件，每个所述稳固构件都连接至径向支柱并与径向支柱相交。

公开了一种用于水中建筑物的弹性缆绳支架，该支架连接至建筑物外部，并用于支撑建筑物以抵抗在负载下发生过度弯曲。DE 103 16 405 A1也公开了一种具有笼状构造的框架形式的台架结构，其具有在不同高度处以环替代径向支柱进行加固的中心柱。为实现这一目的，所述环由钢制张力缆绳彼此相对地朝上和朝下托起，形成口形。缆绳的一部分连接至中心柱并倾斜走向，另一部分平行于中心柱分布于环之间。中心柱通过中央脚构件建造在基表，并将主要的力引导至地面。

最后，DE 35 09 721 A1公开了一种用于安装亭顶的框架结构，所述亭顶用于稳固目的，具有位于其中心纵轴轮廓上的向外弯曲的横向支柱。这些横向支柱由多个管道部段构成，这些管道部段成钝角相互连接，但水平地建造。

发明内容

从以上叙述可知，本发明的目的是进一步改进通用的台架结构的稳固性，特别针对其有效缺口应力，同时进一步降低台架结构的生产成本，尤其从所使用的材料上来降低。独立权利要求中给出了实现根据本发明的目的的方案。本发明的优势性改进展示在从属权利要求中，并在以下说明中更详细地进行叙述。

根据本发明的权利要求所涵盖的台架结构具有上部径向支柱的纵轴的轮廓，该轮廓开始于上部径向支柱连接中央轴的上部接头处，并在其整个长度上凸起弯曲。由于上部径向支柱可通过其外部形状吸收力，因此，上部径向支柱与中心柱相连的上部接头处产生的力极大地减少了。因此，上部径向支柱的上部接头产生了补偿性竖直位移。凸起弯曲轮廓意味着中心柱的纵轴被移至最远距离处。为有效地防止弯曲的上部径向支柱在吸收力时屈曲，在根据本发明的权利要求所涵盖的台架结构中，还为每个上部径向支柱设置有至少一个张拉构件，所述构件通过外部接头连接至上部径向支柱，通过内部接头连接至中心柱或相关的下部径向支柱。

所述张拉构件的设置方式和尺寸使得其能够有效地补偿因释放在台架结构上的多轴力和扭矩而导致的上部径向支柱上的任何屈曲力。上部径向支柱的上部接头仅允许产生预定程度的竖直位移。由于上部径向支柱的曲形轮廓，根据本发明的台架结构在上部接头区域进一步具有比已知台架结构范围更宽泛的形状。对于经近海风电设备塔而传递的力效应，更大的封闭空间提供了增强了的稳固性。由于中心柱与上部径向支柱之间具有近似水平的过渡，因此引进了其上可均匀分布支承力的大型水平支承表面。在根据本发明的台架结构中，所述支承表面可位于水面上方。因此，根据本发明的台架结构可建造在至少临时性暴露的、具有大的潮幅的区域。与此同时，根据本发明的台架结构验证了一种特殊材料——以及由此而带来的节省成本的轻型结构，该结构具有极高的稳固性和可靠性。与框架形式中的已知台架结构相比，可实现相同负载下节省高达50%的材料。

从放射虫物种中的格盔虫属（Clathrocorys）的自然构造也能看出这种稳固性优点。这种以海洋中浮游生物的形式被发现的放射虫为真核单细胞生物，具有二氧化硅构成的球形或帽形内骨骼。放射虫具有径向伸出的细胞质延伸部分，这些延伸部分从内部由二氧化硅的细硬刺所支撑。这些刺以放射状从内骨骼散发出，所述内骨骼也由二氧化硅构成，为一个球形带孔的囊团，或多个集中分布的这种类型的囊团。所述延伸部分能使放射虫悬浮在水中并保护放射虫免受猎食者的侵害。将纤细格盔虫选择为尤其适用于本发明的放射虫，是在关于一种确定用于技术性轻重量结构的初始设计数据的方法的申请（参见DE 103 56 682 A1，bionic lightweight structure and optimisation method "Evolutionary Light Structure Engineering" ELiSE^®）中提到的，其基本结构根据进化策略已经最优化了，并被转化为一种技术性设计（另一种可用放射虫物种为丽巾虫属（Callimitra）；当然还有其它具有极大潜能以用作台架或底部构造的微生物）。利用这种方法，自然界的大量几何形状都能被转化并改进为所有类型和尺寸的日常用品。

通过上部径向支柱从其与中心柱相连的上部接头的凸起弯曲，根据本发明的台架结构形成了特别的稳固性和轻重量，以及与此同时的增大了的空间范围。上部径向支柱首先从中心柱处后退，并能够持续退至其下部接头处，以形成上部径向支柱的开放形状。在抵达最大距离后，上部径向支柱也可再次接近中心柱，例如，在位于上部径向支柱的上部接头与下部径向支柱的上部接头之间的中心柱的中心处或中心区域处，以使所述形状的开放角再次闭合，或在中心可平行走向之后再次靠近，从而使该形状的开口角度保持恒定。上部径向支柱的中心纵轴的对称或非对称凸起弯曲轮廓因此朝向位于上部径向支柱的上部接头与下部径向支柱的上部接头之间的中心柱的中心。因此，对于根据本发明的台架结构，如果上部径向支柱的中心纵轴的凸起弯曲轮廓至少延伸至其中心，则是有利的。为使用而预定的上部径向支柱的凸起弯曲轮廓取决于最大负载和设计特性。

也可以依据本发明的台架结构的最大负载而相应地改变各种设计参数。一项基本参数是脚构件设置所在的圆周的半径。另外，位于径向支柱以及中心柱上的张拉构件的数量和设置也是特别相关的设计参数，另外还有中心柱、径向支柱和张拉构件的长度、横截面和材料，所述张拉构件有效地防止上部径向支柱在本发明的台架结构负载时发生屈曲。因此，如果为每个径向支柱设置至少一个上部和下部张拉构件，则是极为有利的。如果上部张拉构件的外部接头位于上部径向支柱中心的上方、内部接头位于上部径向支柱的上部接头与下部径向支柱的上部接头之间的中心柱中心的上方，则是有利的设置。如果下部张拉构件的外部接头位于上部径向支柱中心的下方、其内部接头位于相关的下部径向支柱、即连接至与上部径向支柱相的脚构件的径向支柱的中心区域，则是有利的设置。为每个上部径向支柱仅设置两个张拉构件，便实现了在力效应作用下极其稳固的轻型设计。

根据本发明的另一实施例，如果将下部径向支柱的上部接头设置在中心柱上位于上部径向支柱的上部接头与基表之间高度的三分之一到二分之一高度处，则是更为有利的。下部径向支柱也可沿相对于中心柱较大的角度走向。如果具有三个下部径向支柱，则形成具有尖的顶点的四面体。与已知的台架结构相比，下部径向支柱与中心柱相连的下部接头位于相对高的高度上，或者会形成脚构件所用的较小的圆周，或者，在下部径向支柱较长时，使中心柱下方具有更大程度的建筑自由，因此，即使在曲面、多崖和多岩、甚至已建造有别的建筑的基表上，也能实现建造。

对于本发明，由于必须在具有这种倾斜轮廓的接头位置处分别使用这么多张拉构件，因此有效地补偿了任何产生的屈曲力，并避免各种情形中上部径向支柱的屈曲。在根据本发明的台架结构中，每个径向支柱可设置两个以上的张拉构件。例如，可设置两个都连接至中心柱的上部张拉构件。也可设置平行的拉伸支柱，例如具有相应的内部或外部接头的拉伸支柱。还可设置两个或两个以上设置在上部径向支柱与相关的下部径向支柱之间的张拉构件。为使台架结构进一步具有稳固性，还可优选地在上部径向支柱中心的上方设置具有两个接头的另外的水平张拉构件。这些水平张拉构件不包括中心柱，但使上部拉伸柱相对于彼此而稳固。所有张拉构件还可以一定角度或水平地同时分布在上部和下部径向支柱的上部接头之间的中心柱的整个高度上，张拉构件与中心柱以及上部和下部径向支柱相连的接头位置相应地取决于具体设置。特别地，也可依据台架结构的负载和建筑地点而不对称式设置张拉构件。

在本发明中，通过同一脚构件将一个上部和下部径向支柱精确地设置在共同的轴面内是有利的。另外，在根据本发明的台架结构中，为根据负载及设计需求而进一步增强其稳固性，可优选地为每个脚构件以例如平行方式设置三个以上的上部和/或下部径向支柱和/或数个上部和/或下部径向支柱。例如，形成多个具有平行曲形轮廓的上部径向支柱。在这种情形下，如果拉伸支柱的两端接头分布在平行的上部径向支柱之间，则是有利的。台架结构还可优选地旋转对称式形成，从而更易于生产和组装。为适应特殊的底部构造、例如斜坡，或特殊情形的负载、例如持续强度的水流或气流，也可将根据本发明的台架结构优选地设置为非对称式建构，使用不同数量和设置的上部与下部径向支柱和张拉构件以及相应的各接头。

另外，通过单独部件的形式，也可对台架结构进行适应性改进。上部和/或下部张拉构件和/或水平张拉构件采用缆绳，这在本发明中首次提出，是可能并有利的。由于在使用台架结构时作用在张拉构件上的主要的拉伸负载，前述观点是极其可能的，所述拉伸负载是由作用在负重的上部径向支柱上的弯曲负载施加的。如果在临时的异常严重的偏转、例如由于极其严重的风或波浪负载所导致的偏转之后，上部径向支柱发生相应的复位，则张拉构件也可临时进行压缩。缆绳于是变得松弛，但并不妨碍复位过程。在上部径向支柱特定的向外弯曲作用下，张拉构件再次处于张力下，并有效地防止上部径向支柱屈曲。缆绳、特别是钢缆绳形式的张拉构件具有特别的好处，其极大地减轻了重量，同时并不降低安全性。框架结构的运输和组装也得以简化。

中心柱优选地可由钢管构成，所述钢管为单件或多件，具有直线形外形。所述钢管可由数件焊接在一起。替代性地，中心柱也可由Y形钢管构成。极轻的重量带来高稳固性。Y形钢型材的每个翼部可接合有一个上部径向支柱和一个下部径向支柱，因此，一共有三对所述上部和下部径向支柱，以及三个脚构件。所述上部径向支柱也可优选地由单件或多件钢管构成，其中央轴凸起弯曲。如果至少上部径向支柱由带有角度的连接区域的直线形或曲形钢管道部段形成，则是极其有利的。相应地形成了多面体环部段，其中心纵轴具有本发明的凸起弯曲轮廓的特征。通过这种多面体形式，如果张拉构件的外部接头设置在有角度的连接区域内，例如位于其上方或下方，则是进一步有利的。因此，可有效地防止上部径向支柱在连接区域的屈曲。

替代性地，上部径向支柱可由钢板构成，该钢板为肋形，在凸曲率方向上具有大的纵横比，即，其高度远大于其宽度。这使台架结构具有额外的稳固性，并降低了屈曲的风箱。然而，该结构在负载下产生垂直位移的可能性也更低。最后，下部径向支柱也可由单件或多件钢管构成。替代性地，下部径向支柱也可由T形钢管构成，其抵消了在负载时下部径向支柱在基表方向上的变形。为中心柱和径向支柱的管道及轮廓的选择取决于各具体负载情况。对于大型近海风电设备，优选的管道，但上部径向支柱也可有所例外，其可以简单地设置为大尺寸的板。在选择管道时，中心柱和径向支柱、包括曲形上部径向支柱，都可以是圆锥形的，以进一步节省材料。在这种情形下，所述设置优选地具有以下特征：

在下部径向支柱的内部接头的方向上的、位于上部和下部径向支柱的内部接头之间的中心柱的外部轮廓为圆锥形轮廓，和/或在脚构件方向上的、上部径向支柱和/或下部径向支柱的外部轮廓为圆锥形轮廓。

根据本发明的更多具体细节可从说明书具体部分中更清晰地呈现。在这一点上应当强调的是，未作描述的细节对于本领域技术人员来说是本领域已知的。这些细节例如脚构件的底部构造的类型，如具有根基的或长的沉入管，以及台架结构中各部件之间的连接类型，例如单件式、焊缝、套筒、套管、螺钉扣件等。钢缆绳形式的张拉构件可紧固至径向支柱和中心柱，通过例如将其围绕在环内的孔眼、套筒或凸耳或其它形式。从例如桥梁建构的例子中，可获得足够的将拉伸缆绳紧固在柱和支柱上的知识。

示范性实施例

以下结合示意图来详细描述根据本发明的台架结构，所述图不是按比例缩放的。权利要求所涵盖的台架结构并不限于示范性实施例，尤其是所公开的具有三个脚构件、以及相应的三个上部和下部径向支柱的那些实施例。其它实施例，例如具有四个、五个、六个或多个脚构件以及相应的四个、五个、六个或多个上部和下部径向支柱的实施例都可通过类比配置而得到。作为近海建筑的底部构造，其使用也不受限制。所示意的设计尤其可用在小尺寸场合，作为位于桌子、架子和地面上并以其作为基表的电子装置的台架结构。

附图说明

图1展示了现有技术中的放射虫物种的格盔虫属；

图2为台架结构的示意图；

图3A到3C为台架结构的旋转对称的三个视图；

图4A到4D展示了台架结构的变形例；

图5A到5E展示了台架结构的更多设计；

图6展示了台架结构的上部区域的细节；

图7为台架结构的平面透视图；

图8为具有直线形管道部段的多面体形式的台架结构的透视平面图。

图1展示了现有技术中的放射虫物种中的格盔虫属。图中可见的有四个中央杆构件，其分布为四面体，并被圆顶环绕在中心。在所有杆构件之间分布有带丝网结构的曲形杆。在杆构件与圆顶之间设置有多个支柱。由于其负载分布极其均匀，这种轻型结构理想地适于使用最少的材料来吸收大的力。

图2为台架结构01的示意图，简要地标记出基本的构件。该图展示了具有凸起弯曲的上部径向支柱03的中心柱02、下部径向支柱04和位于基表06上的脚构件05。中心柱02、上部径向支柱03和下部径向支柱04都分别用其中心纵轴19、20和21表示。可清楚看到上部径向支柱03的中心纵轴20的凸起弯曲轮廓。上部径向支柱03通过上部接头07连接至中心柱02，通过下部接头08连接至脚构件05。下部径向支柱04通过上部接头09连接至中心柱02，通过下部接头10连接至脚构件05。此外，还展示了上部张拉构件11和下部张拉构件12。上部张拉构件11通过内部接头13连接至中心柱02，通过外部接头14连接至上部径向支柱03。下部张拉构件12通过内部接头15连接至下部径向支柱04，通过外部接头16连接至上部径向支柱03。

台架结构01中导入的力和力的方向由实线箭头概括性地表示。台架结构01中可能产生的位移由虚线箭头表示。还标记出了位于上部径向支柱03与中心柱相连02的上部接头07与下部径向支柱04与中心柱相连02的上部接头09之间的中心柱02的中心22，以及上部径向支柱03的中心23和下部径向支柱04的中心24。还绘出了上部径向支柱03与中心柱相连02的上部接头在基表06上方的高度H。下部径向支柱04与中心柱相连02的上部接头的高度h优选地在高度H的三分之一到二分之一范围内。

图3A、3B和3C展示了根据本发明的台架结构在旋转对称框架形态中的设计变形例（图3A为透视图，图3B为侧视图，图3C为平面图）。还展示了可能的设计参数（接头的位置和半径），用于在后续使用时针对相关的负载情况而对台架结构01进行的可能的设计改进。在该例中，（1）为下部径向支柱04与中心柱相连02的上部接头09，（2）为脚构件05设置所在的圆周的半径，（3）为上部张拉构件11与中心柱相连02的内部接头13，（4）为下部张拉构件12连接下部径向支柱04的内部接头15.图4A、4B、4C和4D展示了根据本发明的台架结构01以这些参数的可能的设计变形例。

在基表上方48米处（F_x -2024 kN, F_y -2483 kN, F_z -10130 kN, M_x 160.160 kNm, M_y 148.700 kNm, M_z -11.740 kNm）吸收以下极端负载（三个平移力、三个旋转力）时，以下的接头位置处的值可例如假定在下表的范围内：

参数		基表上方	上限	下限
					中央接头	(1)	19.40 m	+ 3.90 m	- 3.90 m
圆周半径	(2)	21.70 m	+ 8.60 m	- 4.30 m
					上部接头	(3)	在 07 and 09的中心	+ 5.60 m	- 5.60 m
下部接头	(4)	在02的中心	+ 5.70 m	- 5.70 m
					材料厚度*		0.08 m	+ 0.03 m	- 0.03 m

*适用于近海的S355钢材（各向同性），其密度为

= 7,850kg/m³，e系数为E = 210,000N/mm²，泊松值为

= 0.3，屈服强度在335到355N/mm²之间，具体取决于材料强度。

中心柱02可由直径为1750mm的钢管构成。上部和下部径向支柱03和04可采用直径为1422mm的钢管。上部径向支柱-3可采用在偏转方向上具有大的纵横比的钢板，因此，提供了额外的安全性，以对抗凸起弯曲的上部径向支柱03的屈曲。这一特点还适用于当中心柱02和下部径向支柱04由有角度的钢材、例如Y形（用于中心柱02）或T形（用于下部径向支柱04）钢材构成时。上部和下部张拉构件11和12可采用直径为1321mm的钢管。总体上，可计算出基座结构01的重量在360t到415t之间。替代性地，至少上部张拉构件11也可采用缆绳、尤其是钢缆绳，且横截面为例如30mm。因此，可将重量进一步减少至仅300t左右。当台架结构01上有250t左右的负载时，可计算出台架结构01具有100mm的竖直位移（最大300mm）。

图5A到5E展示了根据本发明的台架结构01的更多可能设计形态。这些图为研究性图示。详细描述的格盔虫属实施例已证实为是最佳的变形例。根据图5A、5B、5D和5E的实施例也基于格盔虫属，根据图5C的实施例与放射虫物种中的丽巾虫属类似。

图5A展示了一种形态，其中各具有两个平行凸起弯曲的上部径向支柱和位于其之间的横向支柱。图5B展示了一种形态，其中各具有三个平行凸起弯曲的上部径向支柱和位于其之间的横向支柱。从该实施例中可见，张拉构件也可弯曲或直行或分叉。图5C展示了一种形态，其中各具有四个平行凸起弯曲的上部径向支柱和位于其之间的横向支柱。图5D展示了一种形态，其中具有凸起弯曲的上部径向支柱03、另外的凸起弯曲的径向支柱29和内部径向支柱30，其中，上部径向支柱03比另外的上部径向支柱29具有更大的圆弧半径，而另外的上部径向支柱29又比内部径向支柱30具有更大的圆弧半径。在上部径向支柱03与另外的上部径向支柱29之间可见有短的张拉构件31，而在另外的上部径向支柱29与内部径向支柱30之间可见有长的张拉构件32，所述长的张拉构件32具体可采用缆绳。通过张拉构件31和32，防止了上部径向支柱03的屈曲，并将具有不同圆弧半径的径向支柱03、29和30连接在一起，从而实现了自然稳固性，因此，向外或向内屈曲变得更为困难。图5E展示了根据图5D的一种形态，其具有位于下部径向支柱04之间的、水平设置的另外的上部径向支柱03、另外的上部径向支柱29和内部径向支柱30。通过利用短的张拉构件31和长的张拉构件32来实现稳固性。这种形态对称地建构于全部平面内，尤其适于使下部径向支柱04具有额外的稳固性。

图6详细展示了台架结构01的上部区域；其中设置有三个为缆绳17形式的上部张拉构件11，以及另外的水平张拉构件18，其也为缆绳17的形式，这些构件的接头25位于上部径向支柱03之间。

图7为根据本发明台架结构01的一种旋转式对称设计的透视图。所示的中心柱02具有三个下部径向支柱04。三个凸起弯曲的上部径向支柱03从支承表面26开始，延伸至脚构件05，所述脚构件05还容纳有下部径向支柱04。图中还展示了上部张拉构件11和下部张拉构件12。

图8展示了根据本发明的台架结构01的一个实施例，其中，上部径向支柱03从具有带角度的连接区域28的直线形钢管道部段27延伸出。因此得到环形的多面体部段。在这种情形下，上部和下部张拉构件11和12的外部接头14和16设置在有角度的连接区域28的区域内。

图标记表

01 台架结构

02 中心柱

03 凸起弯曲的上部径向支柱

04 下部径向支柱

05 脚构件

06 基表

07 03与02相连的上部接头

08 03与05相连的下部接头

09 04与02相连的上部接头

10 04与05相连的下部接头

11 张拉构件，顶部

12 张拉构件，底部

13 11与02相连的内部接头

14 11与03相连的外部接头

15 12与04相连的内部接头

16 11与03相连的外部接头

17 缆绳

18 水平张拉构件

19 02的中心纵轴

20 03的中心纵轴

21 04的中心纵轴

22 位于07和09之间的02的中心

23 03的中心

24 04的中心

25 18与03相连的接头

26 支承表面

27 钢管部段

28 有角度的连接区域

29 另外的上部径向支柱

30 内部上部径向支柱

31 短张拉构件

32 长张拉构件

H 位于06上方的07的高度

h 位于06上方的09的高度。

Claims

1.一种台架结构（01），具有垂直排列的、不连接至基表（06）的中心柱（02），所述中心柱（02）具有用于建筑物的上支承表面和至少三个脚构件（05），所述脚构件（05）围绕所述中心柱（02）连接至所述基表（06），且每个所述脚构件（05）连接至至少一个上部径向支柱（03）和一个下部径向支柱（04），所述上部径向支柱（03）和下部径向支柱（04）各具有中心纵轴（20,21）以及与所述中心柱（02）相连的上部接头（07,09）和与所述脚构件（05）相连的下部接头（08,10），

其特征在于：

所述上部径向支柱的中心纵轴（20）具有凸起弯曲轮廓，该凸起弯曲轮廓开始于所述上部径向支柱（03）与所述中心柱（02）相连的所述上部接头（07）处；所述台架结构（01）还设置有至少一个用于向每个上部径向支柱（03）补偿屈曲力的张拉构件（11,12），所述张拉构件（11,12）具有外部接头（14,16）和内部接头（13,15），所述外部接头（14,16）与所述上部径向支柱（03）相连，所述内部接头（13,15）与所述中心柱（02）或下部径向支柱（04）或设置在所述脚构件（05）上方的另外的上部径向支柱（29）相连。

2.根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，所述上部径向支柱（03）的中心纵轴（19）的凸起弯曲轮廓至少延伸至所述上部径向支柱（03）的中心（23）。

3.根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，所述台架结构（01）设置为具有至少一个上部张拉构件（11），该上部张拉构件的外部接头（14）位于所述上部径向支柱（03）的中心（23）的上方，而其内部接头（13）位于处在所述上部径向支柱（03）和所述下部径向支柱（04）的上部接头（07,09）之间的所述中心柱（02）中心（22）的上方；所述台架结构（01）还具有至少一个下部张拉构件（12），该下部张拉构件的外部接头（16）位于所述上部径向支柱（03）的中心（23）的下方，而其内部接头（15）位于所述下部径向支柱（04）的中心（24）所在区域，所述下部径向支柱（04）与所述上部径向支柱（03）都连接至同一脚构件（05）。

4.根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，所述下部径向支柱（04）的上部接头（09）在位于基表（06）上方的高度（h）处连接至所述中心柱（02），所述高度（h）为位于基表（06）上方的上部径向支柱（03）的上部接头（07）的高度（H）的三分之一到二分之一。

5.根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，所述台架结构（01）还具有另外的水平张拉构件（18），该另外的水平张拉构件（18）的两个接头（25）都处在所述上部径向支柱（03）中心（23）的上方连接在所述上部径向支柱（03）之间。

6. 根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，每个脚构件（05）对应多个上部和/或下部径向支柱（03,04）。

7.根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，所述台架结构（01）具有旋转对称的形式。

8.根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，所述下部径向支柱（04）的中心纵轴（21）具有凸起弯曲轮廓，该凸起弯曲轮廓开始于所述下部径向支柱（04）与所述中心柱（02）相连的上部接头（09）处。

9.根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，所述台架结构（01）被构造为具有：缆绳（17）形式的上部和/或下部张拉构件（11,12）和/或水平张拉构件（18），单件式或多部分式钢管或钢型材形式的中心柱（02），单件式或多部分式钢管或钢板形式的上部径向支柱（03），和/或单件式或多部分式钢管或钢型材形式的下部径向支柱（04）。

10.根据权利要求9所述的台架结构（01），其特征在于，所述台架结构（01）被构造为具有：钢缆绳形式的缆绳（17）、Y形钢型材形式的中心柱（02），和/或T形钢型材形式的下部径向支柱（04）。

11.根据权利要求9所述的台架结构（01），其特征在于，所述台架结构（01）被构造为：至少上部径向支柱（03）由带有成角度连接部分（28）的直线形或曲形钢管部段（27）形成。

12.根据权利要求11所述的台架结构（01），其特征在于，所述张拉构件（11,12）的外部接头（14,16）位于成角度连接部分（28）的区域内。

13.根据权利要求1所述的台架结构（01），其特征在于，所述中心柱（02）的外部轮廓为圆锥形轮廓，该圆锥形轮廓从所述上部径向支柱（03）与所述中心柱（02）相连接处的上部接头（07）延伸至所述下部径向支柱（04）的上部接头（09）；和/或所述上部径向支柱（03）和/或下部径向支柱（04）的外部轮廓为圆锥形轮廓，该圆锥形轮廓从所述上部和/或下部径向支柱与所述中心柱（02）相连接处的上部接头（07,09）延伸至脚构件（05）。