通過所謂液態(tài)活塞承載作用于建筑結(jié)構(gòu)上的力的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于壓力的面積替換模件（16），用于通過所謂的液體活塞抵擋結(jié)構(gòu)比如化學(xué)裝置構(gòu)件、普通鋼制構(gòu)件或機(jī)械構(gòu)件的結(jié)構(gòu)上的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)力?；趬毫Φ拿娣e替換模件的特征為使用了特別是具有填充有不可壓縮液體的空心體作為其支承組件的金屬建筑結(jié)構(gòu)，其中，該空心體可以采用技術(shù)上確定的實(shí)施方式，但這不是強(qiáng)制的。因?yàn)樽饔糜谠摽招捏w內(nèi)部或外部的拉力、壓力或彎曲力積極與面積替換模件（16）連接，所述面積替換模件（16）也以壓力補(bǔ)償方式填充有不可壓縮液體。為了實(shí)現(xiàn)均勻的力分布，相對(duì)于其上可用的面積，作為壓縮力的負(fù)載通過可承載的體積擴(kuò)展（通過材料特性限定）而可以被承載。
【專利說明】通過所謂液態(tài)活塞承載作用于建筑結(jié)構(gòu)上的力的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件
[0001]本發(fā)明涉及基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，該面積調(diào)節(jié)模塊通過液態(tài)活塞承載作用于諸如化學(xué)裝置構(gòu)件、普通鋼制構(gòu)件或機(jī)械構(gòu)件的結(jié)構(gòu)上的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)力。
[0002]在這種情況下，儲(chǔ)存不可壓縮液體的容器可被看作面積調(diào)節(jié)模件，而該容器中的受力液體可作為穩(wěn)定介質(zhì)引入到支承構(gòu)件結(jié)構(gòu)的組件、壓力容器壁、管道等中。
[0003]依照現(xiàn)有技術(shù)，尤其是由金屬材料構(gòu)成的鋼制構(gòu)件、機(jī)械構(gòu)件、化學(xué)裝置構(gòu)件的結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)工程技術(shù)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。一般來說，在已知的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)或由壓力產(chǎn)生的負(fù)荷的情況下，壓力容器、建筑物支架或管道應(yīng)通過對(duì)合適材料的選擇來確定尺寸，其中經(jīng)常參考標(biāo)準(zhǔn)化的斷面、管道或其它建筑組件。
[0004]作為不同建筑物的相關(guān)計(jì)算規(guī)定適用如下示例:
[0005]歐洲規(guī)則87/404/EWG或規(guī)則2009/105/EG——簡(jiǎn)單的壓力容器條例；壓力設(shè)備條
例-DGV0_BGB1.1I Nr.426/1999 ；AD 須知 BO 至 B10，B13 壓力容器的計(jì)算；DIN1072 公路
橋梁和道路橋梁，負(fù)載承受；DIN1074木制橋梁；DIN18800鋼體支架例證指導(dǎo)須知；DIN1045由混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)；DIN1052草案；木制建筑的計(jì)算和測(cè)量；DIN1055支承裝置的作用；DIN4149德國地震區(qū)的建筑；DIN18801鋼體高層建筑；DIN18807高層建筑中的梯形斷面；DIN EN1990至1996支承結(jié)構(gòu)規(guī)劃；DIN EN1998防震建筑規(guī)劃；DIN EN1999鋁制支承結(jié)構(gòu)；DIN EN14509帶有雙面金屬板層的自承式三明治結(jié)構(gòu)組件；DIN EN13923用絲線纏繞由合成纖維材料構(gòu)成的壓力容器；EN12953水箱式鍋爐；EN12952水管式鍋爐和設(shè)備組成部分；DIN4810用于供水設(shè)備的鋼制壓力容器；DIN EN1595硼硅酸鹽類壓力裝置等。
[0006]所以例如，在一定的體積下，壓力反應(yīng)器所要求的壁厚必須隨著壓力的增強(qiáng)而增大。因此當(dāng)壓力非常強(qiáng)時(shí)，很厚的壁厚也是必需的，而這反而會(huì)導(dǎo)致個(gè)別部件在生產(chǎn)和連接方面的問題。
[0007]如上所述，在力出現(xiàn)的位置處，該力必須得到承載并被轉(zhuǎn)化為彈性功。如果想要縮小部件的尺寸，那么根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)需要一種具有更優(yōu)物質(zhì)屬性的材料，，比如更高的抗拉強(qiáng)度。
[0008]對(duì)于當(dāng)今在實(shí)際應(yīng)用中的模型配件來說，材料和不斷增大的力之間的基本關(guān)系直到現(xiàn)在通常被忽視或者進(jìn)行一維化觀察。此外，在材料上所做的彈性功也僅僅取決于材料體積，而與其幾何形狀無關(guān)。
[0009]由此確定:
[0010]對(duì)于彈性功W [Nm]在此適用以下規(guī)則:
【權(quán)利要求】
1.通過所謂液體活塞承載作用于建筑結(jié)構(gòu)上的力的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，特別是金屬建筑結(jié)構(gòu)或者該建筑結(jié)構(gòu)的支承組件設(shè)計(jì)為填充有不可壓縮液體的空心體，其中該空心體可以采用技術(shù)上確定的實(shí)施方式，但不必須是強(qiáng)制的，這是因?yàn)樽饔糜谠摽招捏w的內(nèi)部或外部拉力、壓力或是彎曲應(yīng)力以壓力調(diào)節(jié)的方式通過該面積調(diào)節(jié)模件的可承載的體積延伸(通過測(cè)量參數(shù)進(jìn)行定義)和同樣填充不可壓縮液體的面積調(diào)節(jié)模件處于有效連接，鑒于用于實(shí)現(xiàn)壓力均勻分布在該面積調(diào)節(jié)模件上可供使用的面積，作為壓力的負(fù)載是可以被承載的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，作為壓力承載容器的面積調(diào)節(jié)模件(16)具有球體、長(zhǎng)方體、圓柱體、管道狀或者和使用位置相適合的幾何建筑形狀，并且按照由一個(gè)支承組件或多個(gè)支承組件構(gòu)成的建筑結(jié)構(gòu)中的拉平應(yīng)力使用在單個(gè)支承組件的實(shí)施方式中或者一組可連通的多個(gè)面積調(diào)節(jié)模件(16)形式中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，在面積調(diào)節(jié)模件(16)中的不可壓縮液體最好是水、油、液態(tài)氣、液態(tài)金屬溶化物或者其它具有相似屬性的液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，直接受外部或者內(nèi)部負(fù)載影響的具有諸如壓力容器、管道、管道彎段等的一個(gè)或多個(gè)組件的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有安全系數(shù)，其中該組件和一定數(shù)量的面積調(diào)節(jié)模件(16)處于有效連接，或者每個(gè)組件僅僅和一個(gè)面積調(diào)節(jié)模件(16)處于有效連接，由于自身負(fù)載的減小，該安全系數(shù)小于至今為止已知標(biāo)準(zhǔn)所要求的數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，針對(duì)支承建筑組件和面積調(diào)節(jié)模件(16)的材料選擇可使用具有一般不足抗拉強(qiáng)度的材料，其中僅僅必須考慮腐蝕影響、與該腐蝕影響有關(guān)系的介質(zhì)以及支承建筑組件的支承表面處的外殼材料的流變特性和/或斷裂特性。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，該面積調(diào)節(jié)模件(16)局部分開但是在液壓上相連地依附于受外部或內(nèi)部力影響的建筑部件，或者在結(jié)構(gòu)上集成于該建筑部件，或者還作為支承結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)、壓力容器周圍或旁邊起作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，面積調(diào)節(jié)模件(16)在液壓上和建筑結(jié)構(gòu)可以是分離的，可以單獨(dú)進(jìn)行進(jìn)汽沖壓并且每個(gè)都可以根據(jù)需求或者長(zhǎng)期地連接到該系統(tǒng)，或者不會(huì)出現(xiàn)先行的壓力壓印或必需的液體體積的負(fù)載壓印和擠壓，只要這些與該壓印或擠壓出現(xiàn)的負(fù)載同時(shí)產(chǎn)生。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，不同設(shè)計(jì)的并且在液壓方面互不依賴地作用的面積調(diào)節(jié)模件(16)是可以相互進(jìn)行組合的，通過這種方式在建筑結(jié)構(gòu)中可想象的薄弱位置是安全的，相應(yīng)的是夾板結(jié)構(gòu)(21)或者分段式容器壁(26)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，受重力場(chǎng)或離心力和以此產(chǎn)生的靜液壓上的影響的建筑結(jié)構(gòu)采用如下所述的面積調(diào)節(jié)模件來進(jìn)行裝配: 將面積調(diào)節(jié)模件放置在其所填充的液體中:通過這種方式來平衡浮力和面積調(diào)節(jié)模件內(nèi)部可預(yù)期的靜液壓，因此這還能夠經(jīng)過其高度實(shí)現(xiàn)整個(gè)外殼表面中的均勻的受力分布。 至少2個(gè)分別定位于垂直重力場(chǎng)上的上方(27)和下方(28)的面積調(diào)節(jié)模件的使用:其中由液體活塞的靜液壓所產(chǎn)生并需要用來處理與之相關(guān)的彈性功的體積從上方的面積調(diào)節(jié)模件(28)流出。需要注意的是對(duì)于液體很重要的蒸汽壓在可預(yù)期的、懸著的液柱時(shí)的情況，這是因?yàn)楫?dāng)達(dá)到該蒸汽壓時(shí)，支承結(jié)構(gòu)(29)以及在上部分中的上方的面積調(diào)節(jié)模件(28)在上部分會(huì)倒塌。 至少2個(gè)相互嵌入的面積調(diào)節(jié)模件(30和31)的使用:其中次要面積調(diào)節(jié)模件(31)具有處在主要面積調(diào)節(jié)模件(30)的垂直支承結(jié)構(gòu)(32)中的虹吸管(33)，該虹吸管另外幾乎延伸至整體結(jié)構(gòu)的最高點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)如在要點(diǎn)(b)中所述的可進(jìn)行比較的功能。在這種建筑形式下，在要點(diǎn)(b)中的頂部面積調(diào)節(jié)模件(28)就相當(dāng)于次要面積調(diào)節(jié)模件(31)，其在下部分和虹吸管(33)相連接并在結(jié)構(gòu)的最高點(diǎn)形成到主要面積調(diào)節(jié)模件(30)的連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，基于在該面積調(diào)節(jié)模件中存在的液體來使用面積調(diào)節(jié)模件以用來進(jìn)行物質(zhì)傳輸和熱量傳輸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓力的面積調(diào)節(jié)模件，其特征在于，可以這樣規(guī)定結(jié)構(gòu)上的邊界，該邊界保證在整個(gè)面積調(diào)節(jié)模件表面上的均勻的壓力分布。
【文檔編號(hào)】E04H9/02GK103518023SQ201180058429
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月15日
【發(fā)明者】安德烈·迪內(nèi)爾, 米歇爾·維克勒 申請(qǐng)人:安德烈·迪內(nèi)爾, 米歇爾·維克勒