本发明涉及根据权利要求1的前序部分的气动的支架。
背景技术:
提及的类型的气动的支架是已知的并且根据WO 01/73245基于柱状的基本形状。所述基本形状根据WO 2005/007991进一步改进成纺锤形的支架。在这种气动的支架方面有利的是其小的重量以及非常小的运输体积,因为能够充气的主体能够折叠在一起并且受拉构件能够构造为索。这种气动的支架的缺点在于,其虽然能够承载高的面负荷(在所述支架的长度上分布的负荷),但相较于可能的面负荷仅仅受限地适用于不对称的负荷、尤其涉及集中的轴向负荷,这尤其决定性地阻碍作为桥的使用,因为例如LKW的在桥上滚动的轴对此呈现出特别不利的情况。
重要的薄弱部位在此处在受压构件中,其作为细的杆有折弯危险但不能够构造成较粗壮的,因为否则减少气动的构思的优点。
图1示意性地示出(以由于过度的宽度而清晰明了的方式示出)根据现有技术的气动的、在此纺锤形的支架1。能够充气的、由柔性的材料制成的主体2在运行压力下将受压构件3与受拉构件4保持成能运行的间距,其中,又出于清晰明了而在所述受压构件3上标出覆板5,所述覆板应该实现驶过由所述支架1形成的桥。下面的构思模式能够解释所述支架的功能方式:
如果负荷6作用于所述覆板5上并且由此作用于所述受压构件3上,则所述受压构件由处于运行压力下的、充气的主体2来承载,但所述主体2本身倚靠所述受拉构件4,所述受拉构件由此实际上承载所述负荷6。由此所述受拉构件4致力于,向下移位,但这是不可能的,因为所述受压构件3将共同的端部节7和8、由此还有所述受拉构件4的端部保持成距离。利用端部节表示如下区域,在其中所述受压构件3和所述受拉构件4能运行地与彼此连接。
得出,所述受拉构件4基本上仅仅以轴向的拉伸并且所述受压构件3基本上仅仅以轴向的按压来受负荷,从而所述受拉构件4能够构造为索并且所述受压构件3能够构造为薄的杆。然而处于压力下的薄的杆是有折弯危险的,带有如下后果,即所述受压构件3的折弯极限决定所述支架1的可承受负荷性。
在面负荷的情况中(其沿箭头6的方向作用并且其对称地分布在所述支架的长度上,如这例如在顶部结构中为这样的情况那样)获得减少的折弯危险,因为沿相对于所述负荷作用的方向的弯折由所述负荷本身来减少,而沿负荷方向使得弯折通过将所述受压构件3支承在所述主体2上来减少。
但在不对称的负荷的情况中为如下情形,使得所述受压构件在所述负荷的部位处更多地沉入到所述主体2中,并且为此其它的部位处向上拱弯,其带有如下趋势,即超过在所述主体2上的支承面拱弯出去并且由此从所述支承面处提高,这引起所述支架1的提高的折弯危险和由此有关减少的可承受负荷性。
图2a示出根据WO 2005/042880的改善的纺锤形的支架10,其设有竖直(也就是说沿负荷方向并且垂直于所述支架10的纵轴线)布置的连接元件,其构造为纯的受拉构件11。所述受拉构件11的间距a能够由本领域技术人员在具体的情况方面进行优化。
所述受拉构件11适用于,在不对称的负荷的情况下以一定的程度来防止,所述受压构件3在没有承受负荷的部位处从所述主体2提高并且由此折弯。所述竖直的受拉构件11仅仅引起,所述受压构件和所述受拉构件大概相同地形变(类似的弯曲线),所述竖直的受拉构件不适用于,减少最大的弯曲的量。然而在此在用于受拉构件11的固定点12的部位处在所述受压构件3中出现巨大的负荷(例如附加的弯曲力矩),这又是不期望的。
图2b示出在根据WO 2005/042880的支架10'中的受拉构件11的可能的布置,其中,以由本领域技术人员待确定的间距并且彼此对称的布置地,分别从共同的固定点13出发束形地布置有多个受拉构件11。所述布置看上去适用于减少上面提及的在所述受压构件3中的不期望的负荷,因为所述受拉构件11的作用分布到小的、对置于所述固定点13的路段上。但所述减少是仅仅局部的。
本领域技术人员由WO 2005/042880的公开得知,彼此成间距a布置的受拉构件11在不对称的负荷的情况下有利地增大所述支架1的承载能力,因为所述受压构件3的折弯危险降低(在此增补的是,所述受拉构件4'在图2b中同样构造为梁,由此其也能够承载从下作用的负荷6',其中,那么所述受压构件3会以拉伸来加负荷)。
然而在根据WO 2005/042880的布置方面不利的是,所述气动的系统一如既往地在负荷下强烈形变。尤其构造为索的受拉构件(但还有构造为长的、薄的杆的受拉构件)和所述气动的主体2实现如下运动,所述运动在所述负荷情况中尽管有足够的承载能力但仍引起所述支架的大的形变(如果这在面负荷的情况下以及增强地在不对称作用的负荷的情况下、例如在被驶过的桥的情况中)。根据WO 2005/042880的受拉构件11虽然强烈地缓冲至所述受压构件3、4'的折弯的倾向,但又局部导致所述受拉构件4的提高,这又助长整个支架10'的形变并且最终又减少涉及所述受压构件3的折弯的所期望的成果。所述支架10、10'的形变或弯曲尤其在构造为桥的情况下(同样在顶部例如在风暴的情况下)呈现出问题(也由于振动的危险,如这例如在伦敦的易弯曲的千禧桥中为这样的情况)。在此本身不言而喻的是,通常桥或支架为了吸收负荷而有利地构造成尽可能刚性的,因为由此相邻的结构不必针对相应的运动来设计,如这例如在桥的覆板或行驶道或由支架支撑的结构中为这样的情况那样。相反,(如在千禧桥的示例方面提及的那样)支架的过大软度会导致,所述支架尽管本身足够地可承受负荷但不能够使用用于所设想的目的。
技术实现要素:
相应地,本发明的任务是,提供具有改善的刚性的的气动的支架。
所述任务通过根据权利要求1的特征部分的特征所述的支架来解决。
通过在所述受压构件和所述受拉构件之间的连接元件曲折形地分别通过多个连接点延伸过去,使得按压能够从所述受压构件导出到所述受拉构件中(即使所述连接元件构造为受拉构件),从而在所述受压构件和所述受拉构件之间能够吸收剪切应力(类似于在双T支架的接片中的剪切应力)。根据本发明的布置例如以五倍,或在有关的不对称的负荷的情况下以十倍相应给气动的支架提高刚性,如这进一步在下面按照仿真计算来示出的那样。
附图说明
本发明按照图来更详细地阐述。
其中:
图1示意性地示出根据现有技术的纺锤形的支架,
图2a示意性地示出图1的带有竖直的受拉构件的支架,
图2b在气动的支架的区段中示意性地示出根据现有技术的受拉构件的布置,
图3示意性地示出根据本发明的支架的实施方式,
图4a和4b示意性地示出根据本发明的、由模块构成的支架的另外的实施方式,
图5a和5b示意性地示出用于将所述连接元件固定在受压构件处或在受拉构件处的实施方式,
图6a以纵剖面示出另外的、特别适合为用于车辆的可运输的桥的实施方式,
图6b示出在部位AA处通过图6a的实施方式的横截面,
图7示意性地示出在根据图6a的实施方式的柔性的和刚硬的部件之间的连接,
图8a示出用于比较计算的根据现有技术的气动的支架,
图8b示出用于所述比较计算的根据本发明的气动的支架,以及
图9示出四个图表,带有在根据现有技术和根据本发明的气动的支架之间比较受压构件和受拉构件的形变,其中,一次使得负荷对称地作用于相应的支架并且一次使得负荷不对称地作用于相应的支架。
具体实施方式
图3示意性地示出根据本发明的支架20的一种实施方式。端部节21、22在其之间包围一定数量的气动的受压主体23并且在所述受压构件24和所述受拉构件25之间形成能运行的连接,所述受压构件和所述受拉构件在对置的侧上沿着其长度贴靠在所述受压主体23处。所述受压主体23在运行压力下将所述受压构件24和所述受拉构件25能运行地彼此成间距地保持。在所述受压构件24和所述受拉构件25之间的通过所述端部节21、22引起的连接是如下的,使得在所述受压构件24中作用的压力能够导入到所述受拉构件25中并且能够由此由其所吸收(并且也相反)。
连接元件26通过连接点27、27'、27''在多个部位处能运行地如下地固定在所述受压构件24处、在所述受拉构件25处和同样在所述端部节21、22处,使得所述连接元件曲折形地通过所述受压构件24的和所述受拉构件25的至少多个连接点27、27'、27''延伸、在所示出的实施方式中连续地从所述端部节21延伸直到所述端部节22。
同样在所示出的优选的实施方式中,另外的连接元件28通过另外的连接点29曲折形地通过所述支架20、优选地从所述端部节21直到所述端部节22地伸延。使用多个连接元件26、28得到在相应的受压构件24或受拉构件25处在相应的连接点27至27''和29之间较小的间距,带有如下优点,即使得所述受压构件24的弯折负荷提高,因为为此决定性的长度由所述连接点27、29的间距来给定。优选地,所述连接元件26和28彼此错开布置,如这在图中示出的那样,也就是说如下地布置,使得配属于所述连接元件的连接点27至27''和29分别彼此对置。
所述端部节21、22构造成刚硬的并且支撑在外部的结构如例如底基处或在其它的结构部件处。根据图,所述端部节在所示出的实施方式中构造成如此大,以至于其高度相应于联接的气动的受压主体23的高度。重要的并且无关于其相应的几何结构的构造的是,所述端部节将所述受压构件24与所述受拉构件25如下地连接,使得其能够将通过其施加的按压或拉伸导入到相应另一构件(受拉构件25或受压构件24)中。相应地,所述端部节能够如在下面描述的图中或也如在图1中示出的那样较小地或如下地构造,使得例如所述受拉构件直接作用于所述受压构件的端部。如果所述受压构件和所述受拉构件直接或也通过几何结构上任意构造的端部元件如下地与彼此连接,使得在所述受压构件中作用的按压导入到所述受拉构件中并且在所述受拉构件中作用的拉伸导入到所述受压构件中,则结果上存在有端部节,其中,由此在所述受拉构件中出现拉伸并且在所述受压构件中出现按压。
所述受压构件24传递基本上轴向的按压并且相应构造为压杆,而所述受拉构件25传递轴向的拉伸并且由此能够构造成柔性的、例如构造为索。当然也可行的是,所述受拉构件25构造为杆、但那么如下地构造,使得所述杆能够承载在运行中出现的拉伸负荷。由此优选地,所述受拉构件25能够构造成能够承受按压负荷的,从而所述支架20也能够从下吸收负荷以及在两侧从上(负荷P)以及也从下(朝所述负荷P的反方向)能够承受负荷。
彼此相邻的受压主体23在运行压力下利用其右边的和左边的端面侧面30、31彼此交界,从而获得唯一的、连续地从端部节21到端部节22在长度上延伸的气动的受压主体的作用,所述受压主体本身同样是根据本发明的。在图中示出的、多个受压主体23能够较容易地装配或拆卸并且允许(如进一步在下面示出的那样)所述支架20由多个支架模块组成,这又能够对于运输和存放具有优点。另外,所述受压主体23能运行地将所述受压构件24和所述受拉构件25在静止状态中和在负荷P作用到所述支架上的情况中彼此成间距地保持。
所示出的类型的受压主体本身为本领域技术人员已知,所述受压主体例如能够构造成纺织的并且设有气密的涂层。
如提及的那样,所述连接元件26曲折形地穿过所述支架20的长度从连接点27到连接点27(或27'、27'')伸延,并且在另外的连接元件的情况中,例如所述连接元件28从连接点29到连接点29伸延。优选地,由此设置有多个曲折形地通过所述支架延伸的连接元件,其中,所述连接元件各作用于自身的固定点。
所述连接元件26、28通过在所述受压主体23中的运行压力来预紧、也就是说为受拉构件并且能够相应构造成柔性的,优选地构造为索。另外,所述连接元件26、28优选地构造为连续的受拉构件(索或链等)。但同样根据本发明,所述连接元件由各个区段32构成,所述区段仅仅从连接点27(或27'、27'')或29(在所述受压构件24处或在所述受拉构件25处)到另一个连接点27(或27'、27'')或29(在所述受拉构件25处或在所述受压构件24处)地走向。那么同样根据本发明,这些区段32例如构造成柔性的、例如构造为索或构造为(拉)杆。获得:所述连接元件26、28能够划分成各个区段32,所述区段分别从在所述受压构件24处的固定点27、29延伸到在所述受拉构件25处的配属的固定点27、29(或反过来)。
所述连接点27、29优选地如下地构造,使得所述连接元件26、28(或其各个区段32)直接地固定在所述受压构件24处或在所述受拉构件25处。但也能够考虑,所述固定在所述受压主体23处进行,因为(如这下面进一步描述的那样)通过处于运行压力下的受压主体23产生的在所述连接元件26、28中的预紧产生根据本发明的效果。
优选地,所述连接点27、29如下地构造,使得在运行中所述区段32的或构造成连续的连接元件26、28的相应的区段的纵轴线基本上在所述受压构件24的和所述受拉构件25的(优选地在所述中性轴上的)区域中相交。至少在构造为索的受拉构件25的情况下,这会基于在所述装配的支架20中的公差和移位而不总是精确地出现,但是要力争,因为否则所述支架20的本身能够实现的刚性不能够完全得到实现。由此优选地,两个作用于相同的连接点27、29的连接元件26、28的纵轴线基本上在所述受压构件的和/或所述受拉构件的内部中并且特别优选地在其中性轴上相交。
如果所述受压主体23处于运行压力之下,则如提及的那样,所述连接元件26、28被预紧。在例如作用于所述连接点27'的部位处的负荷P的作用下,所述预紧在所涉及的连接点27'的部位处如下地减少,使得仅仅还将相应减少的拉伸导入到对置的连接点27''中。这又引起,在所述连接点27''的部位处所述受拉构件25必须增多地吸收由所述受压主体23'的内压力产生的力,也就是说在其中作用的轴向的拉力提高。
所述作用与当通过所述区段32'、32''将按压导入到所述连接点27''中时相同,所述连接元件26或其区段32'、32''由此最终为构造为受拉元件的受压撑杆,其吸收在所述支架20中作用的横向力、也就是说相应的剪切力,从而所述支架20变得刚性。所述连接元件26的作用例如相应于在双T支架中的接片的作用,其由负荷而极大地承受剪切力负荷并且由此赋予所述双T支架其刚性。
根据现有技术的气动的支架不能够吸收所述剪切力,由此是易弯曲的(biegeweich)并且在负荷情况中呈现出相应的形变(参见关于图9a至9c的下方,其示出所述根据本发明的形变与根据现有技术的支架的比较)。
这也适用于根据WO 2007/071101的支架,其具有易弯曲的、纵向伸延的接片:所述接片竖直预紧,但不是水平地;不存在由在所述接片中的内压力产生的预紧力的水平的分量。即使当水平的力分量出现,所述接片也会在相应的倾斜的负荷(区段32的方向)的情况下变形,带有如下后果,即所述剪切力不能够由所述接片吸收。这通过必要地竖直和水平布置所示出的纺织的接片的纱线来得到证实:所述接片沿倾斜的方向完全是挠曲的,因为由所述纱线形成的方形的格栅会变形成平行四边形状的格栅。
如果出于简单性起见总是还在我们的双T支架中更详细地考虑所述接片的体积元件,则由所述横向力产生的剪切应力引起在所述体积元件处沿竖直的方向的剪切。因为所述体积元件在均衡状态中保持原状,故剪切应力同样沿水平的方向作用,带有如下后果,即所述剪切应力的合力处于所述体积元件的对角线中,所述对角线相对于竖直线或相对于所述支架20的纵轴线45°地倾斜,所述负荷P相对于所述纵轴线又垂直作用。
由此得到,优选地所述连接元件26、28的区段32相对于所述支架20的纵轴线以45°的角度倾斜,因为此后由所述横向力吸收的剪切力理想地被吸收并且由此使得所述支架20最大地被加固。换言之以如下方式,优选地所述至少一个连接构件26的在两个配属的固定点27'、27''之间作用的区段32相对于所述支架20的纵轴线基本上45°地倾斜。
在非竖直作用的负荷的情况中,本领域技术人员能够相应优化所述区段32的倾斜。
所述连接元件26、28的完整的作用以如下情况为前提,其构造成能够尽可能少地伸展、也就是说构造成硬的,如这例如在薄的绞索中是这样的情况那样。由此能够满足根据本发明的任务:有创造性的气动的支架一如既往地由如下部件构成,所述部件为了运输或存放仅仅具有最小的体积,几乎没有重量,但能够以到10%上或还更少降低的形变来吸收巨大的甚至不对称地或逐点作用的、相对极大的负荷(为此参见关于图9a至9c的描述)。
由当前的描述由此通常获得如下的气动的支架,其带有能够在压力下放置的、例如能够充气的主体,所述主体在运行压力下将基本上在其长度上延伸的受压构件和同样在其长度上延伸的受拉构件能运行地彼此成间距地保持,其中,在所述受压构件处和在所述受拉构件处设置有连接点用于至少一个在所述受压构件和所述受拉构件之间延伸的、能够承受拉负荷的连接元件,并且其中,所述连接元件在所述受压构件和所述受拉构件之间曲折形地分别通过多个连接点不仅在所述受压构件的区域中而且在所述受拉构件的区域中延伸。
优选地,所述至少一个连接元件连续地穿过所述支架、在能够在压力下放置的区域的整个长度上延伸。如果这不是这样的情况,则所述气动的支架的仅仅一个部分区域根据本发明被加固,从而例如在所述支架中获得由局部受限的易弯曲的部位产生的关节,如果所述关节在该处应该与运动的结构连接,则这能够有意义。但这种关节由整个支架的不再理想的特性所换来并且由此由本领域技术人员仅仅谨慎地设置。
另外由在图3中示出的实施方式可看出,优选地在所述气动的支架20的受压构件24处的固定点27、27'、29和在受拉构件25处的固定点29、27''具有间距并且互相分别以一半的间距如下地错开,使得所述连接元件26、28沿着能够充气的主体以规则的曲折线来延伸。
图4a和4b示意性地并且以纵剖面示出根据本发明的支架33(图4a)和38(图4b)的改型的实施方式。所述支架33构造成纺锤形。由此所述支架33的直径在其长度上变化,带有如下后果,即所述连接元件26、28的连接点27、29的间距同样变化,以便使得所述连接元件相对于所述支架33的纵轴线45°倾斜地保持。这在所述支架38中同样为这样的情况,所述支架正是由于其弯曲的纵轴线而弓形撑开并且相应适用于为处于其之下的地带形成遮顶。
图5a示出用于构造成连续的连接元件26、28(图3)的连接点27、29的优选的构造方案。配对件40借助于由划线表示的栓41与底部件42连接并且由此将所述连接元件26、28保持在固定的位置中。画虚线表示的是其纵轴线44,所述纵轴线如上面提及的那样在所述受压构件24的(或受拉构件25的)部位处相交。所述底部件42又通过保持板43相对于为了使图清晰(Entlastung)而忽略的受压主体23(图3)气密地固定。图5b示出穿过图5a的连接点27、28的横截面。
图6a示出通过根据本发明的支架50的另外的实施方式的纵剖面,所述支架构造为桥。所述支架50构建成纺锤形,带有基本上直的受压构件51(在所述弯折负荷方面是有利的)和弓形的受拉构件52。两个连接元件57、58根据所述长度通过所述支架50从一个端部节59延伸到另一端部节60,其处于所述连接点55、56之间的区段也能够构造为受拉杆。三个气动的受压主体61至63在端面侧以右边的端面侧面65、66和左边的端面侧面67至68彼此交界,而所述受压主体63的右边的端面侧面64和所述受压主体61的左边的端面侧面69没有交界所述端部节59、60。
所述受压构件51由彼此能够松开的部段70至72组成,同样所述受拉构件52具有所述部段73至75。所有的部段70至72和73至75在相应配属于其的受压主体61至63的长度上走向,从而获得彼此能够松开的、分别根据本发明本身刚性的支架模块76至78(其中,端部侧的支架模块76和78当然同样能够从其端部节59、60松开)。
所述支架50由此具有多个、也就是说两个、三个或还多于示例性地在图中示出的三个支架模块76至78,所述支架能够分解成所述支架模块或所述支架能够由所述支架模块组成,这又在存放、运输和装配或拆卸方面带来优点。
所述各个模块与彼此连接,方式是所述受压构件55的相应的部段70至72和所述受拉构件52的相应的部段73至75通过连接部位80至87能运行地固定彼此处。这能够通过简单的旋紧来进行或通过其它的待由本领域技术人员确定的方式、如例如铰接进行,所述铰接允许所述部段互相的摆动但传递压力和拉力。同样所述端部侧的模块76、78与所配属的端部节59、60连接,其中,所述端部节59通过所述连接部位80、84使得配属的部段70、73并且所述端部节60通过所述连接部位83、87使得配属的部段72、75如下地与彼此连接,使得在所述受压构件51中作用的压力和在所述受拉构件52中作用的拉力能够导入到相应另一构件52、51中。此外所述端部节59、60也能够仅仅通过所述连接部位80、84和83、87铰接在配属的部段70、73和72、75处。
如提及的那样,在装配的状态中所述受压主体61至63在端面侧彼此交界,这产生唯一的、连续的受压主体的作用。
通过所述部段70至72(受压构件)和73至75(受拉构件)在装配的状态中固定的连接,获得根据本发明连续地刚性的支架50,其弯曲刚性由于模块化的结构方式相较于没有模块化构建的支架没有被削弱。优选地那么所述连接元件57、58如下地细分成区段,使得所述区段不超过所述模块76至78中的一个延伸出去。那么在连接部位81、82、85、86(其分别配属于两个支架模块76、77或77、78)处分别作用有所述连接元件57、58的相应的两个区段。另一方面当然也能够在使用支架模块的情况下使得所述连接元件构造成连续的或由一定数量的区段构成,所述区段分别仅仅从一个连接点到达到另一个连接点。
概言之,按照所示出的实施方式也获得,根据本发明的气动的支架能够构造为单独的、模块化的支架模块76至78(或能够为根据本发明的支架提供这种支架模块),所述支架模块本身与另外的(这种)支架模块76至78能够如下地连接,使得其在端面侧固定在彼此处并且所述受压构件的(在图中:共同的受压构件51的部段70至72)和所述受拉构件的(在图中:共同的受拉构件52的部段73至75)连接部位80至87同时形成用于所述连接元件的固定点55、56。处于端部侧的支架模块的受压构件和受拉构件与端部节连接,为此参见图3的关于所述端部节21、22的描述。
在此能够在气动的支架的没有在图中示出的实施方式中将所述支架模块(76至78)如下地铰接地与彼此连接,使得所述支架(20)能够折叠在一起,其中,在刚性的区段的一个端部处将所述受压构件铰接在所述相邻的刚性的区段的受压构件处并且在所述刚性的区段的另一个端部处将所述受拉构件铰接在所述另一个相邻的刚性的区段的受拉构件处并且相邻的较刚性的区段的相应其它的受压构件和受拉构件能够松开地与彼此能够连接。这种气动的支架不能够分解成所述支架模块但仍然能够曲折形地折叠在一起。
图6b示出在所述支架模块77的平面AA中通过图6a的支架50的横截面。可看出的是由柔性的侧区段90、91和上部的区段92和下部的区段93组成的、处于运行压力下的受压主体62,其中,所述上部的和下部的区段92、93在此刚性地、但足够弹性地构造,以便能够对所述支架50的根据本发明小的(但当然还存在的)负荷形变进行挠曲。所述上部的区段92承载所述受压构件51的部段71,所述下部的区段93承载所述受拉构件52的部段74,所述部段71、74例如能够由薄的片材成形并且这样地形成行驶道或至少一个支承部以用于合适的覆板。
在所述侧区段90、91和所述上部的和下部的区段92、93之间的连接部95是气密的并且在图7中更详细地示出。
在所述受压主体62的内部中并排地伸延有四套连接元件57、58,其伸延画虚线地表示并且其接口95(连接元件57)和96(连接元件58)利用平面AA是可见的。
所述连接元件57、58固定在象征性表示的连接点56、57处(例如根据图5a)。
由图尤其可看出,多套连接元件57、58能够侧向上并排地引导,这允许构造出特宽的支架50。如果例如能够为桥设置有两个并排布置的支架,则这是有利的,所述支架的中间空间必须通过覆板来覆盖:在具有如在图6b中构造的横截面的支架50的情况中,所述存放耗费、运输耗费和装配耗费能够相对于具有两个支架的传统的构造而有利地下降。
优选地也可行的是,本领域技术人员气密地构造所述部段70至72和73至75(图6a),从而所述上部的区段92和下部的区段93能够略去,由此那么所述受压主体61至63具有柔性的边缘区段90、91和(刚性的)部段70至72和73至75。备选地当然能够将所述受拉构件52的下部的部段73至75构造为索,所述索那么根据在图中示出的实施例四次地并排走向,并且各与配属的成套的连接元件57、58能运行地连接。
图7示意性地示出在所述柔性的边缘区段91和所述上部的区段92之间的连接部位95,其中,所述柔性的边缘区段通过夹紧部位97来保持。所述夹紧部位97优选地具有象征性表示的栓98,所述栓将配对板99固定在所述(在此刚性的)上部的区段92处。所述柔性的边缘区段91的纵缘边100由所述柔性的区段91的、通过索101包裹的端部区段102来加厚并且能够由此不再通过所述夹紧部位97滑回,由此通过所述夹紧部气密地固定。本领域技术人员能够以这种方法或以其它的合适的方式构造所有的连接部位95。
图8a示出根据现有技术的支架105,带有受压主体106和在其中伸延的、彼此成间距a布置的、竖直的受拉构件107。端部节108、109能运行地将受压构件110与受拉构件111连接。
图8b示出根据本发明的支架115的实施方式,带有受压主体122,所述支架115与所述支架105(图8a)通过其连续地曲折形伸延的连接构件116、117而不同。端部节118、119能运行地将受压构件120与受拉构件121连接。
申请人对于这两个支架105、115以一次在中间作用的负荷Pm和此后以侧向上作用的负荷Ps的形变的仿真得到了在图9a至9c的图表中示出的形变。
这两个支架105、115为了起比较作用的形变计算而具有相同的尺寸:
长度L=20m、高度H=2m、负荷Pm、s=200kN,
受压构件110、120和受拉构件111、121由钢制成,惯性矩各为I=2xl07mm4,横截面面积各为F=7000mm2、宽度受压构件110、111和受拉构件111、121各为b=1.0m,
在所述受压主体106、122中的内压力p=50kN/m2、由此得到到所述受压构件110、120和所述受拉构件111、121上的q=pa=50kN/m2的竖直力,
所述竖直的受拉构件107和所述连接构件116、117的横截面面积各D=900mm2,以及
从所述支架105、115的左边的端部节108起,所述负荷Pm的作用点成10m的间距并且对于所述负荷Ps成6m的间距。
用于所计算的形变δ的数字上的结果在Pm的情况下为:
并且在Ps的情况下为:
图9示出具有所述支架105、115按照其受压构件110、120或其受拉构件120、121的形变(弯曲线)的形变δ的相应的图表120至123,其中,所述比较一次在中间作用的负荷Pm的情况下进行(参见所述图表120和121)并且此后在不对称作用的负荷Ps的情况下进行(参见所述图表122和123)。在此图表示出或者所述受压构件110、120的弯曲线(图表120和122)或者所述受拉构件111、121的弯曲线(图表121、123)。
图表120示出在所述负荷Pm的情况下所述支架105、115的受压构件110、120的变形,其中,首先,根据现有技术的支架105的受压构件110在作用的负荷Pm的部位处以107mm向下移位,然而根据本发明的支架115的受压构件120仅仅还以21mm向下移位。同样可看出,根据现有技术的支架105的受压构件110如何侧向上向上拱弯,然而所述受压构件115没有。
图表121表示对于在中间作用的负荷Pm受拉构件111、121的变形,其中,其变形非常类似于根据图表120的受压构件110、120的变形,这可以归因于成间距a布置的受拉构件107的作用。
首先,超过所述两个支架(现有技术-本发明)的受压构件和受拉构件的相应非常类似的形变地,强烈减少的弯曲是明确的(überhaupt),所述弯曲在根据本发明的支架115的情况下构成根据现有技术的支架105的弯曲的还约20%,这是根据本发明的、所述连接元件的布置的结果。
所述图表122和123示出所述支架105(现有技术)和115(根据本发明)的受压构件110、120和受拉构件111、121基于侧向上作用的负荷Ps的变形。根据估计,所述支架105的受压构件110和受拉构件111强烈形变,带有在所述负荷Ps的部位处的下降和在所述支架105的另一半件中的向上拱弯。
但令人吃惊地,根据本发明的支架115的受压构件111和受拉构件121的弯曲比于在中间作用的负荷Pm的情况中还减少得强烈:根据本发明的支架115的形变从181mm(根据现有技术的支架105)到仅仅20mm,也就是说下降到大约10%,又作为根据本发明的、所述连接元件的布置的后果。
由图表120至123可看出,所述根据本发明的支架115解决开头提出的任务并且尤其对于不对称的负荷而言比根据现有技术的气动的支架明显地更加弯曲刚性。这种提高刚性通过如下路段获得,在其中所述连接构件未中断地以曲折穿过所述支架地引导。除了期望的提高刚性之外这本身还引起,对于所述受压构件120的折弯危险显著被降低,这相对于现有技术的支架105显著提高所述支架115的承载能力(或其对于一定的负荷的安全系数)。
如上面提及的那样,所述受压构件在所述气动的受压主体处位于所述负荷作用的一侧上,并且所述受拉构件位于背离所述负荷作用的一侧上。另外,能够并排布置多套连接元件(图6b)。但也可行的是,尤其对于不始终准确相同指向的负荷,设置有附加的受压构件或附加的受拉构件,其同样具有用于连接元件的固定点,并且在所述附加的受压构件或受拉构件和所述唯一的受拉构件或受压构件之间曲折形地设置有另外的连接元件。相反于图6b,那么成套的连接元件不处于彼此平行,而是处于彼此倾斜。在根据图6b的布置的情况中,还能够将构造成宽的受压构件51或受拉构件52分成多个平行伸延的受压构件或受拉构件,从而结果上附加地使得另外的受压构件和另外的受拉构件(相对于第一受压构件或受拉构件)各设置有固定点用于另外的连接元件,所述另外的连接元件在所述另外的受压构件和所述另外的受拉构件之间沿着其曲折形地延伸。