DE102005014025A1 - Steel framework tower e.g. for wind power plants, has tower powerplant having pyramid tapered shape and in corner areas steel supporting tubes of lower anchorage up to upper part are provided - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen als Stahlfachwerkkonstruktion ausgebildeten Turm, vorzugsweise für Windkraftanlagen.The The invention relates to a designed as a steel framework construction Tower, preferably for Wind turbines.
Bei einem solchen werden die bei Rohrtürmen vorhandenen Schwierigkeiten vermieden, für welche charakteristisch ist: Großes Kippmoment bei kleiner Grundfläche, daher schweres Fundament erforderlich; Rohr muss aus vielen Stahlplatten zusammengeschweißt werden; sehr viele Bohrungen und Schrauben; hoher Stahlbedarf; große Teile zum Transport.at Such are the difficulties encountered in tubular towers avoided for which characteristic is: big Tilting moment with small footprint, therefore heavy foundation required; Pipe must be made of many steel plates welded together become; many holes and screws; high steel requirements; big parts for transport.
Bei Gittermasten hat man sehr viele Einzelteile, die alle bearbeitet werden müssen, dadurch hoher Arbeitsaufwand für die Bearbeitung, aber auch bei der Montage.at Lattice masts you have a lot of items, all edited Need to become, thereby high workload for the processing, but also during assembly.
Für Betontürme ist charakteristisch: Hohe Eigenlast bedeutet großes Fundament (Turmgewicht bei 124 m Nabenhöhe 2.500 t); hoher Arbeitsaufwand für Schalung und Armierung, d.h. es wird viel Beton. benötigt (ca. 1.000 cbm für Turm).For concrete towers is Characteristic: High dead load means large foundation (tower weight at 124 m hub height 2,500 t); high workload for Formwork and reinforcement, i. it gets a lot of concrete. needed (approx. 1,000 cbm for Tower).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Umgehung der geschilderten Schwierigkeiten eine Turmkonstruktion zu schaffen, die bei einfacher Bauweise eine hohe Tragfähigkeit aufweist und auch relativ einfach auf der Baustelle zu montieren ist.Of the Invention is based on the object, bypassing the described Difficult to create a tower construction, the simple construction a high load capacity and also relatively easy to mount on the construction site is.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Turm durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, nämlich durch die Kombination der folgenden Merkmale:
- a) der Turm hat die Form eines von unten nach oben sich verjüngenden Pyramidenstumpfes, in dessen Eckbereichen aus Stahl bestehende Stützrohre sich von einer unteren Fundamentverankerung bis zu einer oberen Abschlußetage erstrecken;
- b) in die Stützrohre sind Stahlbetonstützen eingebaut, welche sich durch die Stützrohre bis in das Fundament hinein erstrecken und mit dessen nach oben weisender Anschlußarmierung verzahnt und vergossen sind.
- a) the tower has the shape of a bottom-up tapered truncated pyramid, in the corner regions of steel support tubes extending from a lower foundation anchorage to an upper termination floor;
- b) in the support tubes reinforced concrete columns are installed, which extend through the support tubes into the foundation and are interlocked with the upwardly facing Anschlußarmierung and potted.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben. Eine besonders vorteilhafte Turmkonstruktion und -montage erreicht man dadurch, daß
- a) die Montage von einer Turmetage zur nächsten abschnittsweise von unten nach oben erfolgt, und zwar mit entsprechenden, sukzessive miteinander zu verbindenden Stützrohr-Abschnitten, mit in den oberen Endbereichen der Stützrohr-Abschnitte der jeweiligen Turmetage mit diesen verbundenen horizontalen Vieleck-Rahmenstreben und Eckstreben und mit Spanngliedern, welche jeweils die Knotenpunkte zweier Stützrohr-Abschnitte, die sich entweder diagonal in einer Ebene oder räumlich-diagonal gegenüberliegen, miteinander- verspannen;
- b) die Stützrohre bzw. ihre Rohrabschnitte in ihrem Inneren mit Stahlbetonstützen in Form von kreisringförmig angeordneten betonummantelten Stahlarmierungselementen, insbesondere mit von Wendeln umfaßten Stäben, ausgefüllt sind;
- c) im unteren Fußbereich der untersten Stützrohr-Abschnitte aus Fundamenten, insbesondere Einzelfundamenten, die den Turmecken zugeordnet sind, die Anschluß-Armierung nach oben herausragt, auf welche die untersten Stützrohr-Abschnitte mit ihren Fußenden unter Überlappung mit ihren eigenen Armierungskörben aufgesetzt sind, wobei die Betonvergußmasse der unteren Stützrohr-Abschnitte durch diese hindurch bis zur Anschlußarmierung der Fundamente reicht und so die Fußenden der Stützrohre an den Fundamenten verankert.
- a) the assembly of a Turmetage to the next sections from bottom to top, with appropriate, successively interconnected support tube sections, with in the upper end portions of the support tube sections of the respective tower days connected to these horizontal polygonal frame struts and corner struts and with tendons, which each clamp the nodes of two support tube sections, which are either diagonally in a plane or spatially-diagonally opposite brace with each other;
- b) the support tubes or their tube sections are filled in their interior with reinforced concrete columns in the form of annularly arranged concrete-coated Stahlarmierungselementen, in particular with rods covered by helices;
- c) in the lower foot of the lowermost support tube sections of foundations, in particular individual foundations, which are assigned to the tower corners, the connection reinforcement protrudes upwards, on which the lowest support tube sections are placed with their feet overlapping their own Armierungskörben, said the concrete encapsulant of the lower support tube sections extends therethrough to the terminal reinforcement of the foundations and thus anchors the foot ends of the support tubes to the foundations.
In bevorzugter Ausführungsform bilden die Vieleck-Rahmenstreben und Eckstreben der jeweiligen Turmetage die Seiten und Diagonalen eines Quadrats. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Stützrohr-Abschnitte mittels an ihren Enden angebrachter Kupplungsflansche, insbesondere Ringflansche, zu einem Stützrohr voller Länge zusammensetzbar sind.In preferred embodiment form the polygon frame struts and corner struts of the respective tower days the sides and diagonals of a square. Especially useful it if the support tube sections by means of attached at their ends coupling flanges, in particular Ring flanges, to a support tube full length are composable.
Für die Anwendung des Turms bei Windenergieanlagen besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, daß zur Bildung eines Maschinenhauses für die Rotoranordnung einer Windenergieanlage zwei im Bereich der Turmspitze angeordnete, in einer ersten und in einer zweiten Horizontalebene sich befindende Ringkonstruktionen vorgesehen sind:
- a) ein unterer Tragring in der ersten Ebene, der am Außenumfang des Turmes in Höhe einer Horizontalverstrebung angeordnet und an seinem Innenumfang zumindest mit den Eckstützrohren des Turmes fest verbunden ist; und
- b) ein zur Auflagerung eines Drehkranzes dienender oberer Tragring in der zweiten Ebene, der im Abstand oberhalb des unteren Tragringes an den oberen Enden der Eckstützrohre befestigt ist, wobei schräg verlaufende Stützstreben von der Horizontalverstrebung der ersten Ebene zum oberen Tragring verlaufen und daran befestigt sind.
- a) a lower support ring in the first plane, which is arranged on the outer circumference of the tower at the level of a horizontal strut and fixedly connected at its inner periphery at least with the Eckstützrohren of the tower; and
- b) an upper support ring for supporting a turntable in the second plane, which is mounted at a distance above the lower support ring at the upper ends of the Eckstützrohre, wherein oblique support struts extending from the horizontal strut of the first plane to the upper support ring and secured thereto.
Weitere Merkmale und Vorteile sowie Aufbau und Funktion eines Turms nach der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt sind, noch näher erläutert.Other features and advantages and structure and function of a tower according to the invention who in the following with reference to the drawing, in which several embodiments are shown, explained in more detail.
FigurenaufzählungFigure bullet
In der Zeichnung zeigt in teilweise vereinfachter Darstellung:In The drawing shows in a partially simplified representation:
Beschreibung eines ersten
Ausführungsbeispiels (
Die
Montage des Turms TW erfolgt von einer Turmetage ET1 zur nächsten ET2 usw.
abschnittsweise von unten nach oben, und zwar mit entsprechenden,
sukzessive miteinander zu verbindenden Stützrohr-Abschnitten SRA (entsprechend
sind die Stützrohre
Die
Stützrohre
Der
Ausschnitt nach
Beschreibung eines zweiten
Ausführungsbeispiels (
Beim
zweiten Ausführungsbeispiel
nach
- a) ein unterer
Tragring
14 in einer vorletzten Ebene E4, der am Außenumfang des Turmes TW in Höhe des Viereck-Gitterwerks GW4 (vergl.1 ) angeordnet und an seinem Innenumfang zumindest mit den Eckstützrohren1A ,1B ,1C ,1D des Turmes TW fest verbunden ist; und - b) ein zur Auflagerung eines (nicht dargestellten) Drehkranzes
dienender oberer Tragring
15 in der obersten Ebene E5, der im Abstand oberhalb des unteren Tragringes14 an den oberen Enden der Eckstützrohre1A ,1B ,1C ,1D befestigt ist, wobei schräg verlaufende Stützstreben16 von der Horizontalverstrebung bzw. dem Viereck-Gitterwerk GW4 der vorletzten Ebene E4 zum oberen Tragring15 verlaufen und daran befestigt sind.
- a) a lower support ring
14 in a penultimate plane E4, on the outer circumference of the tower TW at the height of the quadrilateral grid GW4 (see.1 ) and at its inner circumference at least with the Eckstützrohren1A .1B .1C .1D the tower TW is firmly connected; and - b) a for storing a (not shown) Turntable serving upper support ring
15 in the top level E5, the distance above the lower support ring14 at the upper ends of the Eckstützrohre1A .1B .1C .1D is fixed, with oblique support struts16 from the horizontal brace or the quadrilateral grid GW4 of the penultimate level E4 to the upper support ring15 run and attached to it.
Zusammenfassende Darstellung der Vorteile und MerkmaleSummary Presentation of advantages and features
Vorteile:Advantages:
- Kleine Einzelfundamente.Small single foundations.
- Kleines Kippmoment bei breiter Fußstellung.Small tilting moment with wide foot position.
- Geringer Materialaufwand.Low material costs.
- Wenig Einzelteile.Few items.
- Keine großvolumigen Teile.No large volume Parts.
- Geringer Arbeitseinsatz, da die Bearbeitung der Teile gering ist.Low labor input, since the machining of the parts low is.
- Einfacher Aufbau.Easy construction.
- Gute Transportmöglichkeiten.Good transportation.
- Sehr hohe Tragfähigkeit durch Kombination von Stahl - und Stahlbetonstützen.Very high load capacity by combination of steel and reinforced concrete columns.
- Geringe Kosten für Stahlbetonstützen, da keinerlei Schalungsarbeiten erforderlich sind undLow costs for Reinforced concrete columns, since no formwork is required and
- Beton überall erhältlich ist Wenig Schallgeräusche am TurmConcrete everywhere available is Little sound at the tower
- Standfestigkeit bei weit auseinander gespreizten Füßen weitaus höher was zu leichteren Fundamenten führt.Stability with feet spread wide apart higher what to lighter ones Foundations leads.
Turmkonstruktion:Tower Construction:
Der
Turm, der insbesondere für
Windenergieanlagen, vorgesehen ist, hat einen Grundaufbau mit Stützrohren
an den vier Ecken und eingebauten Stahlbetonstützen. Etagenweise Abstützung der Stützrohre
zueinander durch Viereck-Gitterwerke. Diagonale Verspannungen der
Füße zueinander.
Etagenweiser Aufbau. Letzte Etage ohne Verspannung mit Schrägstützen zur
gleichzeitigen Unterstützung des
Tragringes
Kombination der Stützrohre aus Rohren mit eingebauten Stahlbetonstützen. Um die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen, müssen Windkraftanlagen größer, tragfähiger und trotzdem einfach in der Bauweise erstellt werden. Dazu ist ein Turm erforderlich, der den dadurch entstehenden hohen Belastungen standhält.combination the support tubes from pipes with built-in reinforced concrete columns. To the economy to increase, have to Wind turbines larger, more sustainable and nevertheless be created simply in the construction method. This is a tower required, which withstands the resulting high loads.
Die
Turmkonstruktion wird etagenweise aufgebaut und nicht in einer reinen
Stahlbauweise, sondern in einer Kombination aus Stahl - und Stahlbetonbauweise.
Der Turm besteht aus vier Stützrohren,
in die im inneren der Rohre zusätzlich
Stahlbetonstützen
eingebaut werden. Sie ruhen auf Einzelfundamenten und werden auf
jeder Etage diagonal und im Viereck gegeneinander abgestützt. (
Die
Stützrohre
An
der Kopfseite der Stützrohrabschnitte SRA
werden nun ca. 50 cm unterhalb des oberen Flanschringes
Zwischen
jedes Anschlussstück
und dem Stützrohrabschnitt
SRA werden Dreieckbleche
Sind
die Stützrohre
An der Baustelle:At the construction site:
Die
ersten beiden Stützrohr-Abschnitte
jeder Etage werden am Boden mit der Diagonalstrebe DS zu einem Stützrohrpaar
verschraubt, und in die Dreieckbleche
Ist das erste Paar von Stützrohr-Abschnitten SRA verspannt und ausgerichtet, können Stützrohr-Abschnitte Nr.3 und 4 angebaut und verspannt werden. Nach jeder erstellten Etage ET1, ET2.. usw. werden die Rohre mit Beton verfüllt und verdichtet. So entsteht in jedem Stützrohr-Abschnitt SRA eine zusätzliche Stahlbetonstütze, die Ihnen eine sehr hohe Steifheit und verleiht. Zum Herstellen der Stahlbetonstützen fallen keinerlei Schalungsarbeiten an, was sehr kostengünstig ist.is the first pair of support tube sections SRA strained and aligned, can Support tube sections No.3 and 4 are grown and braced. After each created Floor ET1, ET2 .. etc. the pipes are filled with concrete and compacted. This creates an additional in each support tube section SRA Reinforced concrete column, which gives you a very high stiffness and gives. For manufacturing the reinforced concrete columns fall to any formwork, which is very inexpensive.
Durch
die eingebauten Stahlbetonstützen wird
nicht nur die Tragfähigkeit
erhöht,
der Turm erhält
dadurch auch eine höhere
Eigenlast die zu einer hohen Standfestigkeit beiträgt. So kann
nun je nach Höhe
des Turms eine Etage nach der andern aufgesetzt werden, bis zur
letzten. Bevor diese aufgebaut wird, wird bei großen Anlagen
ein Tragring
Auf
diese Weise kann ein Turm TW mit hoher Tragfähigkeit und einfacher Bauweise
erstellt werden. Die Stützrohre
Da
für eine
Etage nur vier Stützrohr-Abschnitte
SRA, eine lange sowie zwei kurze Diagonalstreben DS, vier Rahmenstreben
RS und zwölf
Diagonalseile
- TWTW
- Turmtower
- 11
- Stützrohre als Ganzessupport tubes as a whole
- 1A, 1B, 1C, 1D1A, 1B, 1C, 1D
- Stützrohre im einzelnensupport tubes in detail
- 2a2a
- sichtbares Fundamentvisible foundation
- ET1, ET2, ET3, ET4ET1, ET2, ET3, ET4
- Turmetagen (von unten nach oben)tower floors (from bottom to top)
- 22
- Fundament insgesamtfoundation all in all
- 44
-
Stahlbetonstützen für (
1 )Reinforced concrete columns for (1 ) - SRASRA
- StützrohrabschnitteSupport tube sections
- KK
-
Trennungslinien/Kupplungsstellen
gezeigt bei (
1A ) und (1C )Dividing lines / coupling points shown at (1A ) and (1C ) - RSRS
- Vieleck-RahmenstrebenPolygonal frame struts
- DSDS
- Diagonalstrebendiagonal braces
- 33
- Spanngliedertendons
- 4040
- Knotenbereichnode region
- 4a4a
- Wendeln der Stahlarmierunghelices the steel reinforcement
- 4b4b
- Stäbe der StahlarmierungBars of steel reinforcement
- 4c4c
- BetonvergußmasseBetonvergußmasse
- 55
- Ringflansche/Kupplungsflansche an (SRA)Ring flanges / coupling flanges on (SRA)
- 66
-
Anschlußarmierung
von (
2 )Connection reinforcement of (2 ) - 77
- kastenförmige Schalungbox-shaped formwork
- 7a7a
-
unterirdischer
Teil von (
7 )underground part of (7 ) - 7b7b
-
oberirdischer
Teil von (
7 )aboveground part of (7 ) - 88th
- StahlarmierungselementeStahlarmierungselemente
- 99
- Vertiefungdeepening
- GW2GW2
- Viereck-Gitterwerk der 2. EbeneSquare-lattice work the 2nd level
- 3a3a
- Ankerarmaturanchor fitting
- 1010
- Anschlußstutzenconnecting branch
- 10a10a
-
Flanschring
an (
10 )Flange ring on (10 ) - 10b10b
- Gegenflanschringe an (DS, RS)Gegenflanschringe on (DS, RS)
- 1111
- Verankerungsböckeanchor brackets
- 11.1, 11.211.1, 11.2
-
Dreieckbleche
für (
11 )Triangular plates for (11 ) - 1212
-
Bohrungen
in (
11.1 ,11.2 )Drilling in (11.1 .11.2 ) - 3b3b
-
Ösen von
(
3c )Eyelets of3c ) - 3c3c
- Spannschloßturnbuckle
- 3d3d
- Zugseiletowing ropes
- 1313
-
Gewindeschaft
am Ende von (
3d )Threaded shaft at the end of (3d ) - 3f3f
- Spannmutterlocknut
- 3e3e
-
Boden
von (
3c )Ground of (3c ) - 1414
- unterer Tragring in der Ebene E4lower Support ring in the plane E4
- GW4GW4
- Viereck-Gitterwerk in der Ebene E4Square-lattice work in the level E4
- 1515
- oberer Tragring in der obersten Ebene E5upper Support ring in the top level E5
- 1616
-
Stützstreben
zwischen GW4 und (
15 )Supporting struts between GW4 and (15 ) - E1...E5E1 ... E5
- Ebenen von (TW)levels from (TW)
Claims (11)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102005014025A DE102005014025A1 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Steel framework tower e.g. for wind power plants, has tower powerplant having pyramid tapered shape and in corner areas steel supporting tubes of lower anchorage up to upper part are provided |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102005014025A1 true DE102005014025A1 (en) | 2006-09-28 |
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ID=36973690
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DE102005014025A Withdrawn DE102005014025A1 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Steel framework tower e.g. for wind power plants, has tower powerplant having pyramid tapered shape and in corner areas steel supporting tubes of lower anchorage up to upper part are provided |
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