DE10261604B4

DE10261604B4 - Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren

Info

Publication number: DE10261604B4
Application number: DE2002161604
Authority: DE
Inventors: Susumu Nakajima; Hirumo Nakajima; Norio Nakajima; Isao Nakajima
Original assignee: Nakajima Steel Pipe Co Ltd
Current assignee: Nakajima Steel Pipe Co Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-12-28
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2022-12-29
Also published as: GB0300937D0; DE10261604A1; GB2390125A; CN1306127C; GB2390125B; FR2841579A1; SG108310A1; CN1467349A; HK1060378A1; FR2841579B1; MY130349A

Abstract

Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren mit einem langen Stahlrohr vorgegebener Wandstärke und einem kurzen Stahlrohr größerer Wandstärke als die des langen Stahlrohres, wobei die jeweiligen Stahlrohre durch Verschweißen miteinander verbunden sind, das lange und das kurze Stahlrohr durch Heißformen ausgebildet sind, um die gleiche äußere Formausgestaltung aufzuweisen, und das lange Stahlrohr am Außenumfang des einen Endes eine Schräge aufweist, wobei ein ringartiges Zwischenstück an dem Ende so eingepasst und fixiert ist, dass es innerhalb des langen Stahlrohres angeordnet ist, und das Zwischenstück von der Schräge hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Stahlrohr eine flache Endabschnittsfläche aufweist, eine Außenendfläche des ringartigen Zwischenstücks gegen die flache Endfläche des kurzen Stahlrohres aufliegt, und das lange und das kurze Stahlrohr durch Verschweißen von außen so miteinander verbunden sind, dass die Schräge des langen Stahlrohres einer flachen Endfläche des kurzen Stahlrohres, das keinen abgeschrägten Abschnitt aufweist, gegenüberliegt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren, die als Säulen beispielsweise für eine aus Profilen bestehende Struktur verwendet werden, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
Säulenstahlrohre, die als Säule verwendet werden, sind in einer Anordnung, wie sie beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-303661 beschrieben ist, offenbart. Dort wird eine dickwandige Säule, die durch Heißformung hergestellt ist, als Säule für eine Platte oder ein Blech verwendet.
Bei diesem Stand der Technik wird die Säule aus abwechselnd langen und kurzen Stahlrohren aufgebaut, die miteinander verbunden werden müssen. Die Verbindung geschieht durch Schweißen, wobei in der typischen Anwendung auf dem Bau die Schweißung unter den unterschiedlichsten Witterungsbedingungen vor Ort und fast immer auch unter Zeitdruck geschieht. Um ein schnelles Verschweißen zu erreichen, ist der Flanschabschnitt des langen Stahlrohres nach außen abgeschrägt, ebenso der des kurzen Stahlrohres. Durch die beiden Schrägen ergibt sich beim aneinanderfügen eine umlaufende kerbe oder Nut, die die Schweißraupe aufnehmen kann.
Um die Rohre jedoch nicht nur durch eine Verschweißung an ihren schräg zueinander stehenden Endflächen zu verbinden, weist das lange Rohr an seiner Innenseite einen über das Rohrende hinausstehenden Innenring oder Hülse auf, die sich mit ihrem herausstehenden Abschnitt an die Innenseite des kurzen Rohres anlehnt, das dazu in seinem Endbereich nicht nur im Außendurchmesser, sondern auch im Innendurchmesser auf das längere Rohr abgestimmt ist. Erst nach diesem letzten Übergangsabschnitt, in dem die Hülse als Innenstabilisierung die beiden Rohre verbindet, kann die Wandstärke des kurzen Rohres auf das technisch gewünschte Maß erhöht werden.
Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass der Bearbeitungsaufwand der Rohre hoch ist, da beide zusammenzufügenden Rohre mit einer Abschrägung an ihrem Ende versehen werden, und zudem das Aneinanderfügen schwierig ist, da das kurze Rohr beim Aufsetzen passgenau über den innenring gestülpt werden muss.
Unter den rauen Arbeitsbedingungen am Bau ist die Montage somit sehr anspruchsvoll und zudem unerwünscht zeitaufwändig.
Zusammenfassung der Erfindung
Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Verbindungsaufbau aus Säulenstahlrohren zu schaffen, der die Vorteile eines Aufbaus beibehält, der dickwandige kurze Stahlrohre verwendet, in denen eine Schweißabschrägung in verkürzter Produktionszeit bei niedrigen Kosten ausgebildet werden kann und eine Verbindung durch Schweißen einfacher erreicht wird.
Dies wird erreicht durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Dazu umfasst ein Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren ein langes Stahlrohr vorgegebener Wandstärke und ein kurzes Stahlrohr größerer Wandstärke als das lange Stahlrohr, wobei das lange und das kurze Stahlrohr durch Heißformen ausgebildet sind, so dass sie die gleiche äußere Umfangsform besitzen, und diese beiden Stahlrohre werden durch Schweißen von außen in einem Zustand miteinander verbunden, dass eine Endfläche des langen Stahlrohres einer Endfläche des kurzen Stahlrohres, die nicht abgeschrägt ist, gegenüberliegt.
Ein Innenring am Ende des langen Rohres steht etwas über die Abschrägung hinaus vor. Dieser Innenring ist nicht abgeschrägt, so dass beim Aufbau der Anordnung das nichtabgeschrägte, sondern ebene Ende des kurzen Rohres auf dem ebenfalls ebnen Ende des Innenrings aufliegt. Damit bildet sich eine umlaufende Kerbe oder Nut, die in Richtung des langen Rohres durch dessen Außenabschrägung eine abgeschrägte Wand, in Richtung des kurzen Rohres aber durch dessen ebene Abschlussfläche eine rechtwinklig zu den Säulen verlaufende Wand besitzt. Die tiefste Seite dieser Nut oder Kerbe ist nicht spitz zulaufend, sondern hat einen geraden Boden, der durch das über die Abschrägung herausstehende Ende des Innenringes definiert ist.
Damit ergibt sich eine umlaufende Nut, in die die Schweißnaht oder Schweißraupe eingebracht werden kann und die zuverlässig die Rohre miteinander verbindet.
Durch diesen Aufbau reduziert sich der Voraufwand zur Vorbereitung der Rohre erheblich, da bereits im Verbindungsbereich das lange und das kurze Rohr unterschiedliche Wandstärken haben, zudem muss das kurze Rohr beim Aufsetzen auf das lange Rohr nicht über die Hülse gestülpt werden.
In einer ersten Ausführungsform gemäß einer ersten Darstellung der Erfindung ist ein Verbindungsaufbau aus Säulenstahlrohren dadurch gekennzeichnet, dass die langen und kurzen Stahlrohre rechtwinklige Stahlrohre sind, und diese langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre sind durch Heißformen hergestellt, um die gleiche äußere Breite und die gleichen Außenflächenverlauf in jedem Eckabschnitt zu haben.
In dieser ersten Ausführungsform gemäß einer ersten Darstellung der Erfindung sind die langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre linear angeordnet, wobei ihre äußeren Endflächen einander gegenüberliegen. Sie werden dann an ihren gegenüberliegenden Endflächen von außen über den Gesamtumfang verschweißt, wodurch ein Säulenstahlrohr erhalten wird, das die verschiedenen Vorzüge der Säulenstahlrohre mit dickwandigen kurzen rechtwinkligen Stahlrohren beibehält. In diesem Fall, da die gegenüberliegenden Außenflächen die gleiche Form besitzen und es keinen Stufenabschnitt (lineare Versetzung) gibt, kann die Verbindung durch das Schweißen zwischen den Eckabschnitten glatt, wirkungsvoll und jederzeit unauffällig durchgeführt werden.
In einer zweiten Ausführungsform gemäß der ersten Darstellung der Erfindung ist ein Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren dadurch gekennzeichnet, dass lange und kurze Stahlrohre runde Stahlrohre sind, und diese langen und kurzen Stahlrohre sind durch Heißformen ausgebildet, so dass sie den gleichen Außendurchmesser besitzen.
Bei dieser zweiten Ausführungsform gemäß einer ersten Darstellung der Erfindung sind die langen und kurzen runden Stahlrohre konzentrisch und linear angeordnet, und ihre gegenüberliegenden Endflächen sind durch Schweißen von außen über den Gesamtumfang verbunden, wodurch ein Säulenstahlrohr erhalten wird, das die verschiedenen Vorzüge des Typus beibehält, der dickwandige kurze runde Stahlrohre verwendet.
Um die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, besitzt ein Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren gemäß einer zweiten Darstellung der Erfindung ein langes Stahlrohr vorgegebener Wandstärke und ein kurzes Stahlrohr von größerer Wandstärke als das lange Stahlrohr, wobei das lange Stahlrohr kaltgeformt ist, während das kurze Stahlrohr heißgeformt ist und die gleiche Außenform besitzt wie das lange Stahlrohr. Eine Endfläche des langen Stahlrohres liegt einer Endfläche des kurzen Stahlrohres, die nicht abgeschrägt ist, gegenüber, und in diesem Zustand werden die beiden Stahlrohre durch Schweißen von außen miteinander verbunden.
In der Anordnung gemäß der zweiten Darstellung der Erfindung sind das lange Stahlrohr, das kaltgeformt ist, und das kurze Stahlrohr, das heißgeformt ist, linear so angeordnet, dass ihre Außenflächen miteinander übereinstimmen, wobei die Endflächen einander gegenüberliegen, und darauf folgend werden die gegenüberliegenden Endflächen durch Schweißen von außen entlang des Gesamtumfanges verbunden, wodurch ein Stahlrohr erhalten wird, das die verschiedenen Vorzüge des Typus beibehält, der ein dickwandiges kurzes Stahlrohr verwendet. In diesem Fall, da die Außenformen die gleichen sind, kann die Schweißverbindung glatter, wirkungsvoller und jederzeit unproblematisch erfolgen, wobei kein Stufenabschnitt (lineare Versetzung) ausgebildet wird, und die Übertragung von Beanspruchung kann günstig bewirkt werden. Da das dickwandige kurze Stahlrohr nicht abgeschrägt ist, kann es bei geringerer Produktionszeit und niedrigeren Kosten hergestellt werden. Und die langen Stahlrohre können durch Kaltformen bei geringeren Kosten produziert werden.
In einer ersten Ausführungsform gemäß einer zweiten Darstellung der Erfindung ist ein Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren dadurch gekennzeichnet, dass lange und kurze Stahlrohre rechtwinkligen Querschnitt besitzen, wobei das lange Stahlrohr kaltgeformt ist, während das kurze rechtwinklige Stahlrohr durch Heißformen ausgebildet ist, und beide die gleiche Außenbreite und den gleichen Außenflächenverlauf an jedem Eckabschnitt besitzen.
In der ersten Ausführungsform gemäß der zweiten Darstellung der Erfindung ist das lange rechtwinklige Stahlrohr kaltgeformt und das kurze rechtwinklige Stahlrohr heißgeformt. Sie sind linear angeordnet, wobei ihre Außenflächen miteinander fluchten, und ihre jeweiligen Stirnseiten einander gegenüberliegen. Sie werden dann an den gegenüberliegenden Stirnseiten durch Schweißen von außen über den Gesamtumfang verbunden, so dass ein Säulenstahlrohr hergestellt wird, das die verschiedenen Vorzüge des Typus beibehält, der dickwandige kurze rechtwinklige Stahlrohre verwendet. Da in diesem Fall die gegenüberliegenden äußeren gekrümmten Flächen die gleichen sind und keinen Stufenabschnitt (lineare Versetzung) besitzen, kann die Verbindung durch Schweißen zwischen den Eckabschnitten vorteilhaft erfolgen.
In einer zweiten Ausführungsform gemäß der zweiten Darstellung der Erfindung ist ein Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren dadurch gekennzeichnet, das die langen und die kurzen Stahlrohre runde Stahlrohre sind, und das lange runde Stahlrohr kaltgeformt ist, während das kurze runde Stahlrohr durch Heißformen ausgebildet ist und den gleichen Außenumfang wie das lange runde Stahlrohr besitzt.
In dieser zweiten Ausführungsform gemäß der zweiten Darstellung der Erfindung sind das lange runde Stahlrohr, das kaltgeformt ist, und das kurze runde Stahlrohr, das heißgeformt ist, konzentrisch und linear zueinander angeordnet, und dann an ihren jeweiligen gegenüberliegenden Flächen durch Schweißen von außen über den Gesamtumfang verbunden, so dass ein Säulenstahlrohr erhalten wird, das die verschiedenen Vorteile des Typus beibehält, der dickwandige kurze Rundstahlrohre verwendet.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, besitzt ein Verbindungsaufbau aus Säulenstahlrohren gemäß einer dritten Darstellung der Erfindung ein langes Stahlrohr vorgegebener Wandstärke und ein kurzes Stahlrohr größerer Wandstärke als das lange Stahlrohr, wobei die kurzen und die langen Stahlrohre kaltgeformt sind und den gleichen Außenumfang und die gleiche Außenform besitzen. Eine Endfläche des langen Stahlrohres liegt einer Endfläche des kurzen Stahlrohres, die nicht abgeschrägt ist, gegenüber, und in diesem Zustand werden die beiden Stahlrohre durch Schweißen von außen verbunden.
In der Anordnung gemäß der dritten Darstellung der oben beschriebenen Erfindung sind die kaltgeformten langen und kurzen Stahlrohre linear angeordnet, wobei ihre Außenformen einander entsprechen und die Endflächen gegenüberliegen, und sie werden dann an ihren gegenüberliegenden Endflächen durch Schweißen von außen über den Gesamtumfang verbunden, wodurch ein Säulenstahlrohr gebildet wird, das die verschiedenen Vorteile des Typus beibehält, der dickwandige kurze Stahlrohre verwendet. Da in diesem Fall die Außenformen die gleichen sind und kein Stufenabschnitt (lineare Versetzung) ausgebildet ist, kann die Schweißverbindung vorteilhaft erfolgen und die Übertragung von Beanspruchung wird begünstigt. Da das dickwandige kurze Stahlrohr nicht abgeschrägt ist, kann es bei verringerter Herstellzeit und niedrigen Kosten produziert werden. Weiterhin können sowohl das lange als auch das kurze Stahlrohr durch Kaltformen bei geringen Herstellungskosten ausgebildet werden.
In einer ersten Ausführungsform gemäß der dritten Darstellung der Erfindung ist ein Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren dadurch gekennzeichnet, dass die langen und kurzen Stahlrohre rechtwinklige Stahlrohre sind, und diese langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre werden kaltgeformt, um die gleiche Außenbreite und die gleiche Außenform in jedem Eckabschnitt zu haben.
In dieser ersten Ausführungsform gemäß der dritten Darstellung der Erfindung sind die kaltgeformten langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre linear angeordnet, wobei ihre Außenflächen einander entsprechen, und ihre jeweiligen Endflächen liegen einander gegenüber, sie werden dann miteinander durch Schweißen von außen über den Gesamtumfang verbunden, wodurch ein Säulenstahlrohr erhalten wird, das die verschiedenen Vorteile des Typs beibehält, der dickwandige kurze rechtwinklige Stahlrohre verwendet. Da in diesem Fall die gegenüberliegenden Außenflächen die gleichen sind und es keinen Stufenabschnitt (lineare Versetzung) gibt, kann die Verbindung durch Schweißen zwischen den Eckabschnitten vorteilhaft erfolgen.
In einer zweiten Ausführungsform gemäß der dritten Darstellung der Erfindung ist ein Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren dadurch gekennzeichnet, dass die langen und die kurzen Stahlrohre runde Stahlrohre sind, und diese langen und kurzen runden Stahlrohre sind kaltgeformt, um die gleichen Außendurchmesser zu besitzen.
In dieser zweiten Ausführungsform gemäß der dritten Darstellung der Erfindung sind die kaltgeformten langen und kurzen runden Stahlrohre konzentrisch und linear angeordnet und dann an ihren gegenüberliegenden Endflächen durch Schweißen von außen über den Gesamtumfang verbunden, wodurch ein Säulenstahlrohr erhalten wird, das die verschiedenen Vorteile des Typus beibehält, der das dickwandige kurze runde Stahlrohr verwendet.
In den bevorzugten Ausführungsformen gemäß der ersten bis dritten Darstellung der Erfindung sind die Verbindungsaufbauten von Säulenstahlrohren dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Stahlrohr eine Länge besitzt, die eine Plattenzone ausbildet.
In diesen bevorzugten Ausführungsformen gemäß der ersten bis dritten Darstellung der Erfindung sind die langen und kurzen Stahlrohre linear angeordnet, wobei ihre Außenflächen einander entsprechen, und in diesem Zustand sind die gegenüberliegenden Flächen durch Schweißen von außen über den Gesamtumfang miteinander verbunden, wodurch ein Säulenstahlrohr gebildet wird, bei dem das kurze Stahlrohr als Plattenzone verwendet wird. Somit können die verschiedenen Vorteile des Typus, der das dickwandige kurze Stahlrohr verwendet, beibehalten werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines rechtwinkligen Säulenstahlrohres in einem Verbindungsaufbau aus Säulenstahlrohren, bevor es dem Schweißen unterworfen wird, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine geschnittene Frontdarstellung des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
3 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
4 ist eine Frontschnittansicht des flachen Plattenabschnittes des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
5 ist eine Schnittansicht eines Eckabschnittes des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Front eines wesentlichen Abschnitts des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
7 ist eine Schnittansicht eines rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
8 ist ein Diagramm, das das Heißformen oder ähnliches des rechtwinkligen Stahlrohres für das rechtwinklige Säulenstahlrohr in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren darstellt;
9 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines runden Säulenstahlrohres in einem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren, bevor es dem Schweißen unterworfen wird, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
10 ist eine Schnittansicht des runden Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
11 ist eine vergrößerte Schnittansicht des wesentlichen Abschnittes des runden Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
12 ist eine Schnittansicht des runden Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
13 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren, bevor es dem Schweißen unterworfen wird, gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
14 ist eine Schnittansicht des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
15 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Abschnittes des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
16 ist eine Schnittansicht des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
17 ist ein Diagramm, das das Ausbilden oder ähnliches eines rechtwinkligen Stahlrohres für ein rechtwinkliges Säulenstahlrohr in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren erklärt;
18 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines runden Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren, bevor es dem Schweißen unterworfen wird, gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
19 ist eine vergrößerte Schnittansicht des wesentlichen Abschnittes in dem runden Säulenstahlrohr in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
20 ist eine Schnittansicht des runden Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
21 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren, bevor es dem Schweißen unterworfen wird, gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
22 ist eine Schnittansicht des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
23 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Abschnittes in dem quadratischen Säulenstahlrohr in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
24 ist eine Schnittansicht des rechtwinkligen Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren;
25 ist ein Diagramm, das das Kaltformen oder ähnliches für das rechtwinklige Stahlrohr für das rechtwinklige Säulenstahlrohr in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren erklärt;
26 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines runden Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren, bevor es dem Schweißen unterworfen wird gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
27 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Abschnittes des runden Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren; und
28 ist eine Schnittansicht des runden Säulenstahlrohres in dem Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren.
Bevorzugte Ausführungsformen
Eine erste Ausführungsform der Erfindung, die ein rechtwinkliges Stahlrohr verwendet, wird jetzt unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Anordnung lange rechtwinklige Stahlrohre (ein Beispiel eine langen Stahlrohres) 1 mit einer vorgegebenen Wandstärke t, und ein kurzes rechtwinkliges Stahlrohr (ein Beispiel eines kurzen Stahlrohres) 2 mit einer Länge (Höhe) L und einer Wandstarke T, die größer ist als die Wandstärke t der langen rechtwinkligen Stahlrohre 1 und die eine Plattenzone ausbildet. Die vorgegebene Wandstärke t wird bestimmt durch die äußere Breite W einer rechtwinkligen Stahlrohrsäule, die entsprechend dem Maßstab einer Stahlstruktur verwendet wird. Wenn beispielsweise die externe Breite W 500 mm ist, ist die Wandstärke t 25 mm. Weiterhin sind die Wandstärke t des langen rechtwinkligen Stahlrohres 1 die Wandstärke T des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 2 miteinander verknüpft, beispielsweise so, dass 2 t = T ist.
Und die langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 1 und 2 sind heißgeformt, so dass sie einander im Außenumfang und in der Außenform entsprechen, beispielsweise in der externen Breite W und dem Krümmungsradius R (beispielsweise ein Krümmungsradius von 0,5 T – 1,5 T) der Außenkrümmungsflächen 1a und 2a in den Eckabschnitten 1A und 2A.
In diesem Fall wird das Heißformen, wie es beispielsweise in 8 dargestellt ist, durchgeführt, indem ein halbgeformtes langes rechtwinkliges Stahlrohr 11 und ein halbgeformtes kurzes rechtwinkliges Stahlrohr 12 der Länge L, das eine Plattenzone ausbildet, durch eine Erhitzungsvorrichtung 15 (beispielsweise ein Ofen oder ähnliches) erwärmt wird und durch eine Formvorrichtung 16 und 17 (Formwalzen oder ähnliches) ausgeformt wird. Ein derartiges Heißformen für die äußere Umfangsformgebung schafft ein langes rechtwinkliges Stahlrohr 1 und ein kurzes rechtwinkliges Stahlrohr 2, die in der externen Breite W und in dem Kurvenradius R gleich sind.
Von diesem derart hergestellten langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohren 1 und 2 ist das lange rechtwinklige Stahlrohr 1 am äußeren Abschnitt seines Endes durch eine Bearbeitungseinrichtung (Schneidvorrichtung oder ähnliches) 18 geschnitten; somit ist das Ende mit einer Abschrägung (Endfläche) 1b eines vorgegebenen Winkels (35° bis 45°) ausgebildet. Weiterhin ist ein rechtwinkliges ringartiges Zwischenstück oder Patch 3 in das Ende des langen rechtwinkligen Stahlrohres 1 eingepasst, und dann, wie in 6 dargestellt, durch eine Schweißnaht 4 damit verbunden.
Das lange und das kurze rechtwinklige Stahlrohr 1 und 2, die in der oben genannten Art ausgebildet sind, werden linear zueinander angeordnet, wobei die äußeren Umfangsformen einander entsprechen, und dann wird die äußere Endfläche 3b des Zwischenstücks 3 innerhalb des langen rechtwinkligen Stahlrohres 1 angeordnet und liegt gegen die flache Endfläche 2b des kürzen rechtwinkligen Stahlrohres 2 an. Das bedeutet, dass die Abschrägung (Endfläche) 1b des langen rechtwinkligen Stahlrohres 1 der flachen Endfläche 2b des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres, das nicht abgeschrägt ist, gegenüberliegt.
Wie in den 2 bis 6 dargestellt sind die Abschrägung 1b und die flache Endfläche 2b, die gegenüber liegt, von außen durch Punktschweißen verbunden und dann durch eine Schweißnaht (durch Bogenschweißen oder ähnliches) 5 entlang des gesamten Umfanges von außen verbunden, wodurch das lange und das kurze rechtwinklige Stahlrohr 1 und 2 durch eine Schweißnaht von außen miteinander zusammengefügt sind, wodurch ein rechtwinkliges Säulenstahlrohr (ein Beispiel eines Säulenstahlrohres) 6 geschaffen, wird, das das kurze rechtwinklige Stahlrohr als Plattenzone verwendet.
Eine vorgegebene Anzahl von rechtwinkligen Säulenstahlrohren 6, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt sind, werden zu einer Gebäudeseite oder ähnlichem geführt, und Trägerflansche oder Trägerteile 7 werden durch Schweißnähte 8 mit den Außenflächen des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 2 der Länge L zur Bildung einer Plattenzone verbunden. Zusätzlich werden die rechtwinkligen Säulenstahlrohre 6, wie in gestrichelten Linien in 2 dargestellt, gestapelt und benachbarte werden durch Schweißen 5 miteinander verbunden, wodurch sie zu einem Aufbau vorgegebener Länge (Höhe) zusammengefügt werden.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung von rundem Stahlrohr wird jetzt unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 beschrieben.
Die Anordnung, wie in 9 gezeigt, umfasst lange runde Stahlrohre (ein Beispiel für ein langes rundes Stahlrohr ist gezeigt) 21 mit einer vorgegebenen Wandstärke t, und ein kurzes rundes Stahlrohr (ein Beispiel eines kurzen Stahlrohres) 22 einer Länge (Höhe) L mit einer Wandstärke T größer als die Wandstärke t des langen runden Stahlrohres 21 zur Bildung einer Plattenzone. Diese langen und kurzen runden Stahlrohre 21 und 22 sind heißgeformt, so dass sie den gleichen äußeren Durchmesser D besitzen. Weiterhin ist jedes lange runde Stahlrohr 21 am äußeren Abschnitt seines Endes geschnitten, wobei das Ende mit einer Schräge 21b eines vorgegebenen Winkels (35° bis 45°) ausgebildet ist. Weiterhin ist ein ringartiges Zwischenstück 23 in das Ende des langen runden Stahlrohres 21 eingepasst, und dann mit ihm durch eine Verschweißung 24 verbunden. Weiterhin ist das Ende des kurzen runden Stahlrohres 22 nicht abgeschrägt, sondern als flache Endfläche 22b belassen.
Die langen und die kurzen runden Stahlrohre 21 und 22, die in der oben beschriebenen Weise ausgebildet sind, sind konzentrisch angeordnet und linear zueinander ausgerichtet. Die äußere Endfläche 23b des Zwischenstücks 23, das innerhalb des langen runden Stahlrohres 21 angeordnet ist, liegt gegen die flache Endfläche 22b des kurzen runden Stahlrohres 22 an. D. h., die Schräge (Endfläche) 21b des langen runden Stahlrohres 21 liegt der flachen Endfläche 22b des kurzen runden Stahlrohres 22, das nicht abgeschrägt ist, gegenüber.
Wie in den 10 bis 12 gezeigt, sind die Schräge 21b und die flache Endfläche 22b, die ihr gegenüber liegt, von außen punktverschweißt und dann durch eine Verschweißung (Bogenschweißen oder ähnliches) 25 entlang des gesamten Außenumfanges von außen verbunden, wodurch die langen und die kurzen runden Stahlrohre 21 und 22 durch die Verschweißung von außen verbunden sind zur Ausbildung eines runden Stahlrohrsäulenaufbaus (ein Beispiel eines Säulenstahlrohres) 26, der die kurzen runden Stahlrohre 22 als Plattenzone verwendet. In diesem Fall kann die Verbindung durch die Verschweißung 25 in geeigneter Weise durch die Verwendung des Zwischenstücks 23 hergestellt werden.
Eine dritte Ausführungsform unter Verwendung eines rechtwinkliges Stahlrohres wird jetzt unter Bezugnahme auf die 13 bis 17 beschrieben.
Wie in 13 gezeigt ist, umfasst die Anordnung lange rechtwinklige Stahlrohre (ein Beispiel eines langen Stahlrohres) 31 mit vorgegebener Wandstärke t und ein kurzes rechtwinkliges Stahlrohr (ein Beispiel eines kurzen Stahlrohres) 32 einer Länge (Höhe) L mit einer Wandstärke T größer als die Wandstärke t der langen rechtwinkligen Stahlrohre 31 zur Ausbildung einer Plattenzone. Die vorgegebene Wandstärke t wird durch die äußere Breite W eines rechtwinkligen Stahlrohres, das entsprechend dem Maßstab einer Stahlstruktur verwendet wird, bestimmt. Beispielsweise, wenn die äußere Breite W 500 mm beträgt, beträgt die Wandstärke t 25 mm. Weiterhin sind die Wandstärke t des langen rechtwinkligen Stahlrohres 31 und die Wandstärke T des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 32 so aufeinander abgestimmt, dass z. B. 2 t = T ist.
Das lange rechtwinklige Stahlrohr 31 ist kaltgeformt, während das kurze rechtwinklige Stahlrohr 32 heißgeformt ist, dementsprechend sind die langen und die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 31 und 32 durch die Formgebung, die durch die Heißformung des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 32 bewirkt wird, ausgeformt, so dass sie die seltene äußere Formgebung besitzen, z. B. die äußere Breite W und den Krümmungsradius R (beispielsweise einen Krümmungsradius von 0,5 T – 1,5 T) der äußeren gekrümmten Flächen 31a und 32a der Randabschnitte 31A und 32A.
Die kaltgeformten langen rechtwinkligen Stahlrohre 31, wie beispielsweise in 17 gezeigt, sind jeweils an den äußeren Abschnitten der Enden durch eine Verarbeitungseinrichung (Schneidvorrichtung oder ähnliches) 47 beschnitten, somit werden lange rechtwinklige Stahlrohre 31 erhalten, deren Ende mit einer Abschrägung (Endfläche) 31b eines vorgegebenen Winkels (35° bis 45°) ausgebildet ist. Weiterhin wird das Heißformen des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 32 dadurch bewirkt, dass ein halbgeformtes kurzes rechtwinkliges Stahlrohr 41 einer Länge L eine Plattenzone bildet und durch eine Heizvorrichtung (ein Ofen oder ähnliches) 45 erwärmt wird und durch eine Formvorrichtung (Formwalzen oder ähnliches) 46 ausgebildet wird. Ein derartiges Heißformen für die äußere Form schafft ein kurzes rechtwinkliges Stahlrohr 32, das so ausgebildet ist, dass es die gleiche äußere Breite W und den gleichen Krümmungsradius R wie das lange rechtwinklige Stahlrohr 31 aufweist. Von den langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohren 31 und 32, die auf diese Weise hergestellt sind, besitzt das lange rechtwinklige Stahlrohr 31 ein rechtwinkliges ringartiges Zwischenstück 33, das in das Ende eingepasst ist, wobei das Zwischenstück durch eine Verschweißung 34, wie in 15 dargestellt ist, verbunden ist. Weiterhin ist das Ende des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 32 zur Verschweißung nicht abgeschrägt, sondern ist als flache Endfläche 32b belassen.
Die langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 31 und 32, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt sind, sind linear angeordnet, wobei ihre Außenformen einander entsprechen, und dann wird die Außenendfläche 33b des Zwischenstücks 33 innerhalb des langen rechtwinkligen Stahlrohres 31 angeordnet und liegt gegen die flache Endfläche 32b des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 32 an.
Wie in den 14 und 15 dargestellt, wird in der gleichen Weise wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform durch eine Schweißverbindung (Bogenschweißen oder ähnliches) 35 entlang des gesamten Umfanges von außen ein rechtwinkliges Säulenstahlrohr (ein Beispiel eines Säulenstahlrohres) 36 hergestellt, in dem das kurze rechtwinklige Stahlrohr 32 als Plattenzone verwendet wird. Weiterhin werden die Trägerflansche oder Trägerteile 37 durch Schweißen 38 mit der Außenfläche des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 32 der Länge L, die eine Plattenzone bildet, verbunden.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung mit Verwendung von runden Stahlrohren wird jetzt unter Bezugnahme auf die 18 bis 20 beschrieben.
Wie in 18 dargestellt umfasst die Anordnung lange runde Stahlrohre (ein Beispiel eines langen Stahlrohres) 51 mit einer vorgegebenen Wandstärke t und kurze runde Stahlrohre (ein Beispiel eines kurzen Stahlrohres) 52 der Länge (Höhe) L mit einer Wandstärke T, die größer als die Wandstärke t des langen runden Stahlrohres 51 ist und bildet somit eine Plattenzone.
Das lange runde Stahlrohr 51 ist kaltgeformt, während das kurze runde Stahlrohr 52 heißgeformt ist. Das lange und das runde Stahlrohr 51 und 52 sind durch eine Formgebung ausgebildet, die durch das Heißformen des kurzen runden Stahlrohres bewirkt wird, so dass sie in der Außenform gleich sind, z. B. im Außendurchmesser D. Weiterhin ist das lange runde Stahlrohr 51 am äußeren Abschnitt des Endes abgeschnitten, das Ende ist mit einer Schräge 51b von vorgegebenem Winkel (35° bis 45°) ausgebildet. Weiterhin ist ein ringartiges Zwischenstück 53 in das Ende des langen runden Stahlrohres 51 eingepasst und dann durch Schweißen 54 damit verbunden. Weiterhin ist das Ende des kurzen runden Stahlrohres 52 nicht abgeschrägt, sondern als flache Endfläche 52b stehen gelassen.
Das lange und das kurze runde Stahlrohr 51 und 52, die in der oben beschriebenen Weise ausgebildet sind, werden konzentrisch und linear ausgerichtet angeordnet, wobei die Außenendfläche 53b des Zwischenstücks 53 innerhalb des langen runden Stahlrohres 51 angeordnet ist und gegen die flache Endfläche 52b des runden Stahlrohres 52 aufliegt. Das bedeutet, dass die Schräge (Endfläche) 51b des langen runden Stahlrohres 51 der flachen Endfläche 52b des kurzen runden Stahlrohres 52 gegenüber liegt, die nicht abgeschrägt ist.
Wie in den 19 und 20 dargestellt wird, wird in der gleichen Weise wie bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform durch eine Verschweißung (Bogenschweißen oder ähnliches) 55 entlang des gesamten Umfanges von außen ein rundes Stahlsäulenrohr (Beispiel eines Säulenstahlrohres) 56 hergestellt, indem das kurze runde Stahlrohr 52 als Plattenzone verwendet wird. Die Verbindung durch die Schweißnaht 55 kann in geeigneter Weise durch Verwendung des Zwischenstücks 53 erzielt werden.
Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines rechtwinkligen Stahlrohres wird jetzt unter Bezugnahme auf die 21 bis 25 beschrieben.
Wie in 21 dargestellt, umfasst die Anordnung lange rechtwinklige Stahlrohre (ein Beispiel eines langen Stahlrohres) 61 mit einer vorgegebenen Wandstärke t und ein kurzes rechtwinkliges Stahlrohr (ein Beispiel eines kurzen Stahlrohres) 62 einer Länge (Höhe) L mit einer Wandstärke T, die größer ist als die Wandstärke t der langen rechtwinkligen Stahlrohre 61 und die eine Plattenzone bildet. Die vorgegebene Wandstärke t ist durch die äußere Breite W einer rechtwinkligen Stahlrohrsäule bestimmt, die entsprechend dem Maßstab einer Stahlstruktur verwendet wird. Wenn beispielsweise die äußere Breite W 500 mm beträgt, ist die Wandstärke t 25 mm. Weiterhin sind die Wandstärken t des langen rechtwinkligen Stahlrohres 61 und die Wandstärke T des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 62 so aufeinander abgestimmt, dass beispielsweise 2 t = T ist.
Die langen und die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 61 und 62 sind kaltgeformt, so dass sie die gleiche Außenform besitzen, insbesondere die gleiche äußere Breite W und den gleichen Krümmungsradius R (beispielsweise einen Krümmungsradius von 0,5 T – 1,5 T) der äußeren gekrümmten Flächen 61a und 62a an den Eckenabschnitten 61A und 62A.
In diesem Fall ist die Kaltformung der langen und der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 61 und 62 beispielsweise in der in 25 dargestellten Weise durchgeführt. D. h., für die Kaltformung des langen rechtwinkligen Stahlrohres 61 wird zuerst eine flache glatte Platte, z. B. eine dünne Stahlplatte 61 vorgegebener Wandstärke t, vorgegebener Länge und Breite, die dem langen rechtwinkligen Stahlrohr 61 entspricht, vorbereitet. Diese dünne Stahlplatte 71 wird in eine Abschrägungsmaschine 72 geführt, wo sie abgeschrägt wird. Danach wird die dünne Stahlplatte 71 zu einer Pressvorrichtung 73 geführt, wo sie gepresst wird. Dann wird sie einer Schweißmaschine 74 zugeführt, wo Punktschweißen, inneres Flächenschweißen, äußeres Flächenschweißen usw. durchgeführt wird, wobei die Schrägen gegeneinander unter äußerem Druck aufliegen, wodurch das lange rechtwinklige Stahlrohr 61 kaltgeformt werden kann, um eine vorgegebene äußere Größe W und den vorgegebenen Krümmungsradius R der äußeren gebogenen Fläche 61a in jedem Eckabschnitt 61A aufzuweisen.
Das auf diese Weise kaltgeformte lange rechtwinklige Stahlrohr 61 wird einer Verarbeitungsvorrichtung (einer Schneidvorrichtung oder ähnliches) 75 zugeführt, wo der Außenabschnitt des Endes abgeschnitten wird, auf diese Weise wird ein langes rechtwinkliges Stahlrohr mit einer Schrägung von einem vorgegebenen Winkel (35° bis 45°) (Endfläche) 61b in dessen Ende eingeschnitten erhalten.
Weiterhin wird die Kaltformung des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 62 dadurch bewirkt, dass zuerst eine flache glatte Platte vorbereitet wird, z. B. eine dicke Stahlplatte 76 mit einer Stärke T, die größer als die Wandstärke t des langen rechtwinkligen Stahlrohres 61 ist und die eine Länge L und eine Breite besitzt und eine Plattenzone darstellt. Diese dicke Stahlplatte 76 wird einer Abschrägungseinrichtung 77 zugeführt, wo sie mit einer Schräge versehen wird. Danach wird die dicke Stahlplatte 76 einer Presse 78 zugeführt, wo sie gepresst wird. Dann gelangt sie zu einer Schweißmaschine 79, wo Punktschweißen, inneres Flächenschweißen, äußeres Flächenschweißen usw. durchgeführt wird, wobei die Schrägen unter äußerem Druck einander aufliegen, so dass das kurze rechtwinklige Stahlrohr 62 kaltgeformt werden kann, um die vorgegebene äußere Größe W und den vorgegebenen Kurvenradius R der äußeren gebogenen Fläche 62a in jedem Eckabschnitt 62A zu besitzen.
Dabei sind die langen und die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 61 und 62 kaltgeformt, so dass sie die gleiche externe Breite W und den gleichen Krümmungsradius R aufweisen.
Bei diesen derart hergestellten langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohren 61 und 62 besitzt das lange rechtwinklige Stahlrohr ein rechtwinkliges ringartiges Zwischenstück 63, das in das Ende eingepasst ist und durch eine Verschweißung 64 befestigt ist. Zusätzlich ist das Ende des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 62 zur Verschweißung nicht abgeschrägt, sondern als flaches Endstück (Endfläche) 62b belassen.
Das lange und das kurze rechtwinklige Stahlrohr 61 bzw. 62, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt sind, werden linear ausgerichtet, wobei ihre Außenflächen einander entsprechen, und dann wird die äußere Endfläche 63b des Zwischenstücks 63 innerhalb des langen rechtwinkligen Stahlrohres 61 angeordnet und gegen die flache Endfläche 62b des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 62 in Anlage gebracht. D. h., die Schräge (Endfläche) 61b des langen rechtwinkligen Stahlrohrs 61 gegenüber der flachen Endfläche 62b des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 62, die nicht abgeschrägt ist.
Wie in den 22 und 23 dargestellt, wird in der gleichen Weise wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform durch die Verbindung mit einer Schweißung (Bogenschweißung oder ähnliches) 65 entlang des gesamten Umfanges von außen ein rechtwinkliger Säulenstahlrohraufbau (Beispiel eines Säulenstahlrohres) 66 geschaffen, der das kurze rechtwinklige Stahlrohr als Plattenzone verwendet. Weiterhin werden Trägerflansche oder Trägerteile 67 durch Schweißungen 68 mit der Außenfläche des kurzen rechtwinkligen Stahlrohrs 62 der Länge L, das die Plattenzone bildet, verbunden.
Eine sechste Ausführungsform der Erfindung, die ein rundes Stahlrohr verwendet, wird jetzt unter Bezugnahme auf die 26 bis 28 beschrieben.
In 26 umfasst die Anordnung ein langes rundes Stahlrohr (ein Beispiel eines langen Stahlrohres) 81 mit einer vorgegebener Wandstärke t, und ein kurzes rundes Stahlrohr (ein Beispiel eines kurzen Stahlrohres) 82 einer Länge (Höhe) L mit einer Wandstärke T, die größer ist als die Wandstärke t des langen runden Stahlrohres 81 und eine Plattenzone bildet.
Die langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 81 und 82 sind kaltgeformt, so dass sie die gleiche Außenfläche, z. B. den gleichen äußeren Durchmesser D aufweisen. Weiterhin ist das lange runde Stahlrohr 81 in seinem Außenabschnitt des Endes abgeschnitten; wobei das Ende mit einer Schräge 81b eines vorgegebenen Winkels (35° bis 45°) ausgebildet ist. Weiterhin ist ein ringartiges Zwischenstück 83 in das Ende des langen runden Stahlrohres 81 eingepasst und dann mit diesem durch eine Verschweißung 84 verbunden. Weiterhin ist das Ende des kurzen runden Stahlrohres 82 nicht abgeschrägt, sondern als flache Endfläche 82b beibehalten.
Das lange und das kurze Stahlrohr 81 und 82, die in der oben beschriebenen Weise ausgebildet sind, sind konzentrisch und linear zueinander angeordnet, und dann wird die äußere Endfläche 83b des Zwischenstücks 83 innerhalb des langen runden Stahlrohres 81 angeordnet und liegt gegen die flache Endfläche 82b des kurzen runden Stahlrohres 82 an. D. h., die Schräge (Endfläche) 81b des langen runden Stahlrohres 81 liegt gegenüber der flachen Endfläche 82b des kurzen runden Stahlrohres 82, das nicht abgeschrägt ist.
Wie in den 27 und 28 dargestellt, in der gleichen Weise wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, wird durch die Verbindung durch Schweißen (Bogenschweißen oder ähnliches) 85 entlang des gesamten Umfanges von außen ein rundes Säulenstahlrohr (Beispiel eines Säulenstahlrohres) 86 geschaffen, das das kurze runde Stahlrohr 82 als Plattenzone oder Panelzone verwendet. Die Verbindung durch das Verschweißen 85 kann in geeigneter Weise durch die Verwendung des Zwischenstücks 83 hergestellt werden.
Wie bei der ersten bis sechsten Ausführungsform sind die Enden der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und der kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 zum Verschweißen nicht abgeschrägt, sondern als flache Endflächen (Endflächen) 2b, 32b, 62b, 22b, 52b bzw. 82b belassen, somit können die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und die kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 bei verringerter Herstellungszeit und mit geringeren Kosten produziert werden. Da weiterhin die langen rechtwinkligen Stahlrohre 1, 31 und 61 und die langen runden Stahlrohre 21, 51 und 81 ihre Schrägen 1b, 31b, 61b, 21b, 51b und 81b von außen in der Bearbeitung erhalten, können die Schrägen bei verringerter Herstellungszeit und bei niedrigen Kosten produziert werden. In diesem Fall kann die Verbindung durch die Schweißnähte 5, 35, 65, 25, 55 und 85 in geeigneter Weise durch das Verwenden von Zwischenstücken 3, 33, 63, 23, 53 und 83 hergestellt werden.
In der ersten, dritten und fünften oben beschriebenen Ausführungsform ist das Verbinden zwischen den langen rechtwinkligen Stahlrohren 1, 31 und 61 und den kurzen rechtwinkligen Stahlrohren 2, 32 und 62 durch die Schweißstellen 5, 35 und 65 zwischen den Endabschnitten 1A, 2A, 31A, 32A, 61A und 62A effizient und einfach erfolgt, da die Krümmungsradien R der gegenüberliegenden äußeren gekrümmten Flächen 1a, 2a, 31a, 32a, 61a, 62a die gleichen sind und kein Stufenabschnitt oder keine Versetzung (lineare Fehlausrichtung) ausgebildet ist.
Wie in der ersten, dritten und fünften Ausführungsform, gemäß der rechtwinkligen Säulenstahlrohre 6, 36 und 66 dickwandige kurze rechtwinklige Stahlrohre 2, 32 und 62 verwenden, kann im Falle der langen rechtwinkligen Stahlrohre 1, 31 und 61 und der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 eine Beanspruchungsübertragung besser erfolgen, da die Krümmungsradien R der gegenüberliegenden Enden gleich sind und kein Stufenabschnitt (lineare Versetzung) ausgebildet ist.
Wie in den ersten, dritten und fünften Ausführungsformen kann die Plattenzone oder Panelzone eine ausreichende Festigkeit durch die vorgegebene verstärkte Wanddicke T des kurzen rechtwinkligen Stahlrohres 2, 32 und 62 und durch das Verbinden der Trägerflansche oder Trägerteile 7, 37 und 67 durch die Verschweißungen 8, 38 und 68 ohne Schwierigkeit sichergestellt werden. Weiterhin werden in der Rohrverbindung rechtwinklige Stahlrohrsäulen 6, 36 und 66 erhalten, die endbearbeitet werden können, so dass sie keine Unebenheiten oder ähnliches aufweisen. Deshalb kann eine Anordnung, in der Zement oder Beton eingefüllt werden soll, leicht verwirklicht werden.
Wenn eine vorgegebene Beabstandung (50 bis 300 mm) 1 zwischen den flachen Endflächen 2b, 32b und 62b der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und der oberen und unteren Flächen 7b, 37b und 67b der Trägerflansche oder Trägerteile 7, 37 und 67 vorgegeben ist, erhält man die Wirkung, dass eine Scharnierwirkung in der Nähe der oberen und unteren Enden der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 der Länge L, die eine Plattenzone ausbilden, erhalten wird.
Das bedeutet, dass, wenn der Plattenzonenabschnitt, an dem der Säulenaufbau und der Träger verbunden werden und wo die Platte eingebracht werden kann, so ausgelegt wird, dass er unter Erdbeben nachgibt, oder wenn er gesteuert nachgeben kann, es notwendig ist, auf der sicheren Seite zu bleiben und das Gleichgewicht des gesamten Gebäudes zu betrachten. In diesem Fall, bei einem Verbinden des Plattenzonenabschnittes, wo die Beanspruchungskonzentration auf die Säule eintritt, wo der Einfluss der Beanspruchung verhältnismäßig niedrig ist, ist die Verwendung dieses Verbindungsaufbaus, der leicht herzustellen ist, geprägt durch die Bildung eines plastischen Scharniers in dem Bereich der Plattenzone durch Erdbebeneinwirkung und durch den weichen Übergang von Erdbebenkräften von dem Plattenzonenabschnitt auf die Säule.
In der ersten, dritten und fünften Ausführungsform, wie oben beschrieben, sind die rechtwinkligen Stahlrohre 1, 2, 31, 32, 61 und 62 im Querschnitt quadratisch, es können jedoch auch rechtwinklige Stahlrohre, die keinen quadratischen Querschnitt haben, eingesetzt werden. Weiterhin können Stahlrohre mit polygonalem Querschnitt, beispielsweise regelmäßige Fünfecke oder regelmäßige Sechsecke, in gleicher Weise verwendet werden.
In den ersten bis sechsten Ausführungsformen, wie oben beschrieben, besitzen die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und die kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 eine Länge L zur Bildung einer Plattenzone, jedoch kann die Länge der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und der kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 bei Bedarf ausgewählt werden für andere Nutzungen als für eine Plattenzone.
In den ersten bis sechsten oben beschriebenen Ausführungsformen sind die langen rechtwinkligen Stahlrohre 1, 31 und 61 und die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und die langen runden Stahlrohre 21, 51 und 81 und die kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 durch Verschweißungen 5, 35, 65, 25, 55 und 85 miteinander verbunden, um auf diese Weise einen rechtwinkligen Säulenaufbau 6, 36 und 66 und runden Säulenaufbau 26, 56 und 86 jeweils aus Stahlrohren zu schaffen, wobei die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und die kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 als Plattenzone verwendet werden. Diese rechtwinkligen Säulenstahlrohre 6, 36 und 66 und die runden Säulenstahlrohre 26, 56 und 86 werden zu einer Gebäudeseite oder ähnlichem befördert, wo Trägerflansche oder Trägerteile 7, 37 und 67 mit den Außenflächen der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und den kurzen runden Stahlrohren 22, 52 und 82 durch Verschweißungen 8, 38 und 68 verbunden werden. Jedoch können die langen rechtwinkligen Stahlrohre 1, 31 und 61 und die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und die langen runden Stahlrohre 21, 51 und 81 und die kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 auf eine Gebäudeseite oder ähnliches befördert werden, wo sie jeweils durch Verschweißungen 5, 35, 65, 25, 55 und 85 verbunden werden, wodurch die rechtwinkligen Säulenstahlrohre 6, 36 und 66 und die runden Säulenstahlrohre 26, 56 und 86 erstellt werden, wobei die kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und die kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 als Plattenzonen verwendet werden.
Weiterhin können, nachdem die Trägerflansche oder Trägerteile 7, 37 und 67 mit den Außenflächen der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und den kurzen runden Stahlrohren 22, 52 und 82 durch die Verschweißungen 8, 38 und 68 verbunden wurden, können die Aufbauten an eine Gebäudeseite oder ähnliches gebracht werden. Weiterhin können Verbindungsplatten, die zur Verbindung der Trägerflansche oder Trägerteile 7, 37 und 67 verwendet werden, an den Außenflächen der kurzen rechtwinkligen Stahlrohre 2, 32 und 62 und der kurzen runden Stahlrohre 22, 52 und 82 befestigt werden.
In den ersten, dritten und fünften oben beschriebenen Ausführungsformen können zusammen mit den rechtwinkligen Stahlrohren 1, 2, 31, 32, 61 und 62 beispielsweise rechtwinklige Stahlrohre mit einer Naht, die durch Walzen hergestellt wurden, rechtwinklige Stahlrohre mit zwei Nähten, die durch ein Zusammenschweißen von einem Paar pressgeformten Kanalabschnitten, die einander gegenüberliegen, rechtwinkligen Stahlrohren mit zwei Nähten, die jeweils durch Verschweißen eines Paars von gewalzten Kanalabschnitten gebildet wurden, Stahlrohre mit zwei Nähten, die durch das Verschweißen eines Paares von gewalzten Winkelstahlteilen, die einander gegenüberliegen, vierseitige Aufbauten, oder nahtlose Stahlrohre verwendet werden, von denen jedes ein fertiggestelltes rechtwinkliges Stahlrohr ist.
In den oben beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen erfolgt die Schweißung durch Elektroschweißen oder Schutzgasschweißen, was eine hohe Schweißqualität in kurzer Herstellungszeit ermöglicht. Es können auch andere Schweißsysteme, einschließlich Laser verwendet werden.
In den ersten bis sechsten oben beschriebenen Ausführungsformen sind die rechtwinkligen und runden kurzen Stahlrohre von höherer Materialqualität als die rechtwinkligen und runden langen Stahlrohre, so dass der Wert der Nachgiebigkeit so ausgewählt werden kann, dass er, wenn er 235 Newton/mm² für das lange Stahlrohr beträgt, 325 Newton/mm² für das lange Stahlrohr ist, und, wenn er 325 Newton/mm² für das lange Stahlrohr beträgt, 355 Newton/mm² für das kurze Stahlrohr ist. Es können aber weiterhin auch das kurze und das lange Stahlrohr von gleicher Qualität ausgebildet werden.

Claims

Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren mit einem langen Stahlrohr vorgegebener Wandstärke und einem kurzen Stahlrohr größerer Wandstärke als die des langen Stahlrohres, wobei die jeweiligen Stahlrohre durch Verschweißen miteinander verbunden sind, das lange und das kurze Stahlrohr durch Heißformen ausgebildet sind, um die gleiche äußere Formausgestaltung aufzuweisen, und das lange Stahlrohr am Außenumfang des einen Endes eine Schräge aufweist, wobei ein ringartiges Zwischenstück an dem Ende so eingepasst und fixiert ist, dass es innerhalb des langen Stahlrohres angeordnet ist, und das Zwischenstück von der Schräge hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Stahlrohr eine flache Endabschnittsfläche aufweist, eine Außenendfläche des ringartigen Zwischenstücks gegen die flache Endfläche des kurzen Stahlrohres aufliegt, und das lange und das kurze Stahlrohr durch Verschweißen von außen so miteinander verbunden sind, dass die Schräge des langen Stahlrohres einer flachen Endfläche des kurzen Stahlrohres, das keinen abgeschrägten Abschnitt aufweist, gegenüberliegt.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lange und das kurze Stahlrohr im Querschnitt rechtwinklige Stahlrohre sind, und diese langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre durch Heißformen hergestellt sind, um die gleiche äußere Breite und die gleiche äußere gekrümmte Fläche in jedem Eckabschnitt aufzuweisen.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die langen und die kurzen Stahlrohre im Querschnitt runde Stahlrohre sind, und diese langen und kurzen runden Stahlrohre durch Heißformen hergestellt sind und den gleichen Außendurchmesser besitzen.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Stahlrohr einen Längsschnitt aufweist, der eine Plattenzone bildet.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren mit einem langen Stahlrohr vorgegebener Wandstärke und einem kurzen Stahlrohr größerer Wandstärke als die des langen Stahlrohres, wobei die jeweiligen Stahlrohre durch Verschweißen miteinander verbunden sind, und die langen Stahlrohre durch Kaltformen hergestellt sind, während die kurzen Stahlrohre durch Heißformen derart hergestellt sind, dass sie die gleiche äußere Formgebung wie die langen Stahlrohre aufweisen, das lange Stahlrohr am Außenumfang des einen Endes eine Schräge aufweist, wobei ein ringartiges Zwischenstück an dem Ende so eingepasst und fixiert ist, dass es innerhalb des langen Stahlrohres angeordnet ist, und das Zwischenstück von der Schräge hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Stahlrohr eine flache Endabschnittsfäche aufweist, eine Außenendfläche des ringartigen Zwischenstücks gegen eine flache Endfläche des kurzen Stahlrohres aufliegt, und das lange und das kurze Stahlrohr so miteinander durch Schweißen verbunden sind, dass die Schräge des langen Stahlrohres einer flachen Endfläche des kurzen Stahlrohres, das keinen abgeschrägten Abschnitt aufweist, gegenüberliegt.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die langen und die kurzen Stahlrohre im Querschnitt rechtwinklige Stahlrohre sind und das lange rechtwinklige Stahlrohr durch Kaltformen hergestellt ist, während das kurze rechtwinklige Stahlrohr durch Heißformen hergestellt ist und die gleiche äußere Breite und den gleichen Kurvenverlauf in jedem Eckabschnitt wie das lange rechtwinklige Stahlrohr besitzt.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das lange und das kurze Stahlrohr im Querschnitt runde Stahlrohre sind, und das lange runde Stahlrohr kaltgeformt ist, während das kurze runde Stahlrohr durch Heißformung hergestellt ist und den gleichen Außendurchmesser wie das lange runde Stahlrohr besitzt.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Stahlrohr einen Längseinschnitt zur Bildung einer Plattenzone aufweist.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren mit einem langen Stahlrohr vorgegebener Wandstärke und einem kurzen Stahlrohr größerer Wandstärke als die des langen Stahlrohres, wobei die jeweiligen Stahlrohre durch Verschweißen miteinander verbunden sind, und das lange Stahlrohr am Außenumfang des einen Endes eine Schräge aufweist, wobei ein ringartiges Zwischenstück an dem Ende so eingepasst und fixiert ist, dass es innerhalb des langen Stahlrohres angeordnet ist, und das Zwischenstück von der Schräge hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das lange und das kurze Stahlrohr durch Kaltformung ausgebildet sind, um die gleiche äußere Formausgestaltung aufzuweisen, das kurze Stahlrohr eine flache Endabschnittsfläche aufweist, eine Außenendfläche des ringartigen Zwischenstücks gegen eine flache Endfläche des kurzen Stahlrohres aufliegt, und das lange und das kurze Stahlrohr so miteinander durch Schweißen verbunden sind, dass die Schräge des langen Stahlrohres einer flachen Endfläche des kurzen Stahlrohres, das keinen abgeschrägten Abschnitt aufweist, gegenüberliegt.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die langen und kurzen Stahlrohre rechtwinklige Stahlrohre sind und diese langen und kurzen rechtwinkligen Stahlrohre kaltgeformt sind und die gleiche äußere Breite und den gleichen Krümmungsradius in jedem Winkelabschnitt aufweisen.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die langen und kurzen Stahlrohre runde Stahlrohre sind und die langen und kurzen Stahlrohre kaltgeformt sind und den gleichen Außendurchmesser besitzen.
Verbindungsaufbau von Säulenstahlrohren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Stahlrohr einen Längsabschnitt zur Ausbildung einer Plattenzone aufweist.