DE1781162B2 - NODE CONNECTION FOR SPATIAL FRAMEWORK CONSTRUCTIONS - Google Patents

NODE CONNECTION FOR SPATIAL FRAMEWORK CONSTRUCTIONS

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DE1781162B2 DE19681781162 DE1781162A DE1781162B2 DE 1781162 B2 DE1781162 B2 DE 1781162B2 DE 19681781162 DE19681781162 DE 19681781162 DE 1781162 A DE1781162 A DE 1781162A DE 1781162 B2 DE1781162 B2 DE 1781162B2
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Description

neien Anschlußfläche des Knotenstücks bzw. am zugeordneten Ansatz angrenzenden, ebenen Flächenteilen und zwischen diese Flächenteile gefügten, an die Umfangslinie der Anschlußquerschnittsfläche der anzuschließenden Strebe angrenzenden ebenen oder konisch gewölbten, dreiseitigen Flächenteilen gebildet ist.neien connection surface of the junction piece or flat surface parts adjoining the associated approach and joined between these surface parts, on the circumference of the connection cross-sectional area of the to be connected Strut adjacent flat or conically curved, three-sided surface parts is formed.

Dadurch, daß sich die Übergangsstücke nach a'.ißen hin verjüngen, ist der innere Knotenbereich starr, während die Streben, die zum Knoten führen, lang und schlank und relativ biegbar sein können. Biegebeanspruchungen werden von den relativ langen und schlanken Sfeben aufgenommen. Verbiegen sich die Streben ungleichmäßig, so wird das Knotenstück gegebenenfalls gekippt, ohne daß sich die Übergangsstücke nächst dem Knotenstück verbiegen. Ein besonderer Vorteil der Knotenpunktverbindung ist, daß sie rechnerisch einigermaßen leicht erfaßt und mit verhältnismäßig geringem Aufwand gefertig! werden kann.By the fact that the transition pieces bend to a ' taper, the inner knot area is rigid, while the struts leading to the knot are long and can be slim and relatively bendable. Bending loads are from the relatively long and slender Sfeben added. If the struts bend unevenly, the junction piece may become tilted without bending the transition pieces next to the junction piece. A particular advantage of the Junction connection is that it is computationally reasonably easily captured and with relatively little Effort made! can be.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigtThe invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht der Fachwerkkonstruktion einer Schwimmplattform mit einer Knotenpunktverbindung, 1 shows a side view of the framework construction of a swimming platform with a node connection,

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die Fachwerkkonstruktion mit der Knotenpunktverbindung, wobei das Arbeitsdeck und die entsprechenden Deckstreben weggelassen sind, undFig. 2 is a view from above of the framework construction with the junction connection, with the working deck and the corresponding deck struts are omitted, and

F i g. 3 die Knotenpunktverbindung in einer Seitenansicht. F i g. 3 the node connection in a side view.

Die in Fig. 1 dargestellte Schwimmplattform weist Schwimmer 1 auf, die eine kreisförmige horizontale Querschnittsfläche haben. Jeder Schwimmer 1 ist an seinem oberen Ende mit einem Übergangsstück 2 versehen, auf dem eine Stütze 3 ruht. An der Unterseite jedes Schwimmers 1 ist ein kegelstumpfförmiges Abschlußstück 4 vorgesehen.The swimming platform shown in Fig. 1 has swimmers 1, which is a circular horizontal Have cross-sectional area. Each float 1 is provided with a transition piece 2 at its upper end provided on which a support 3 rests. At the bottom of each float 1 is a frustoconical one End piece 4 provided.

Am oberen Ende der Stützen 3 ist ein Arbeitsdeck 5 befestigt, welches aus einem einzelnen Deck bestehen oder aus einer Anzahl von Teildecks zusammengesetzt sein kann. Im unteren Teil der Fachwerkkonstruktion ist eine Knotenpunktverbindung vorgesehen, die oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet ist. Von dieser Knotenpunktverbindung führen Streben 9 radial in einer horizontalen Ebene nach außen. Ferner führen schräge Streben 10 von der Knotenpunktverbindung aus radial zu den oberen Enden der Siii'zen. 3. Eine vertikale Strebe 11 führt von der Knotenpunktverbindung aus nach oben.At the upper end of the supports 3, a working deck 5 is attached, which consists of a single deck or can be composed of a number of sub-decks. In the lower part of the truss construction is a junction connection is provided, which is arranged above the water surface. Of this Junction connections lead struts 9 radially outward in a horizontal plane. Further lead inclined struts 10 from the node connection radially to the upper ends of the Siii'zen. 3. One vertical strut 11 leads from the node connection upwards.

Weiterhin sind auf der Peripherie der Konstruktion verlaufenden Streben 12 vorgesehen, die in der durch die Knotenpunktverbindung führenden horizontalen Ebene liegen. In jeder Seitenfläche der Fachwerkkonstruktion ist zwischen den Stützen 3 eine diagonale Strebe 13 vorgesehen.Furthermore extending struts 12 are provided on the periphery of the structure, which in the through the horizontal plane leading to the junction connection. In each side surface of the truss construction a diagonal strut 13 is provided between the supports 3.

Der Ort der Knotenpunktverbindung in der Konstruktion fällt nicht mit dem Mittelpunkt des Kreises zusammen, der durch die Ecken des Fünfecks führt, das die Stützen 3 bilden. Die Knotenpunktverbindung ist vielmehr exzentrisch angeordnet, und zwar ist sie zu der Seite des Fünfecks verschoben, an der sich das Bohrgerüst befindet. Dadurch wird eine bessere Lastverteilung bei der Konstruktion erzielt.The location of the node connection in the construction does not coincide with the center of the circle together, which leads through the corners of the pentagon that the supports 3 form. The node connection is rather it is arranged eccentrically, namely it is shifted to the side of the pentagon on which the Drilling rig is located. This results in a better load distribution in the construction.

F i g. 3 zeigt die Knotenpunktverbindung im Detail. Diese Knotenpunktverbindung weist ein Knotenstück 8 auf, das aus einem vertikalen Prismenkörper 14 mit pentagonalem Querschnitt und weiteren Prismenkörpern 17 besteht, die sich von den Außenseiten des Prismenkörpers 14 aus schräg nach oben erstrecken. Die Winkel zwischen den Seiten des Fünfecks sind an die Winkel angepaßt, unter denen sich die Streben treffen. In einer vertikalen Projektion ergänzen sich diese Winkel. Im Falle von nicht zu großen Abweichungen von der Symmetrie genügt eine reguläre fünfeckige Querschriittsfläche vollkommen. Das Knotenstück 8 ist aus ebenen Platten hergestellt, die an ihren Kanten miteinander verschweißt sind. Versteifungsplatten mit und ohne Ausnehmungen können in das Knotenstück 8 eingeschweißt sein, um ihm eine erhöhte Steifigkeit zu geben.F i g. 3 shows the node connection in detail. This junction connection has a junction piece 8 on, which consists of a vertical prism body 14 with a pentagonal cross section and further prism bodies 17, which extend obliquely upward from the outer sides of the prism body 14. The angles between the sides of the pentagon are matched to the angles at which the struts are meet. These angles complement each other in a vertical projection. In the case of not too great deviations A regular pentagonal cross-sectional area is completely sufficient for symmetry. The knot 8 is made of flat plates that are welded together at their edges. Stiffening plates with and without recesses can be welded into the node piece 8 in order to give it increased rigidity give.

Die Streben 9, 10, 11, die zu der Knotenpunktverbindung führen, haben einen kreisförmigen Querschnitt. Die Verbindung zwischen der vertikalen Strebe 11 und dem Knotenstück 8 erfolgt durch ein Übergangsstück, das aus ebenen Flächenteilen 15 und gekrümmten Flächenteilen 16 zusammengesetzt ist. Dadurch wird eine vorteilhafte Übertragung der Spannungen in der Strebe 11 auf die Außenflächen des Knotenstücks 8 erreicht.The struts 9, 10, 11 leading to the node connection lead have a circular cross-section. The connection between the vertical strut 11 and the junction piece 8 takes place through a transition piece, which consists of flat surface parts 15 and curved Surface parts 16 is composed. This ensures an advantageous transmission of the stresses in the Strut 11 reaches the outer surfaces of the node piece 8.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Anzahl der ebenen Flächenteile 15 des Übergangsstücks gleich der Anzahl der Seiten des prismatischen Knotenstück 8. Die Anzahl der zwischen den ebenen Flächenteilen 15 liegenden gekrümmten Flächenteile 16 ist gleich der Anzahl der ebenen Flächenteile 15.As can be seen from the drawing, the number of flat surface parts 15 of the transition piece is equal to that Number of sides of the prismatic node 8. The number of between the flat surface parts 15 lying curved surface parts 16 is equal to the number of flat surface parts 15.

Die geneigten Streben 10 sind jeweils mit einem der sich schräg nach oben erstreckenden Prismenkörper 17 des Knotenstücks 8 mit Hilfe eines Übergangsstücks verbunden, welches ähnlich dem bereits für die Strebe 11 beschriebenen Übergangsstück ausgebildet ist.The inclined struts 10 are each connected to one of the prism bodies 17 extending obliquely upward of the junction piece 8 connected with the help of a transition piece, which is similar to that already for the strut 11 described transition piece is formed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Geschweißte Knotenpunktverbindung für aus Streben gebildete räumliche Fachwerkkonstruktionen mit einem im Knotenpunkt angeordneten polyedrischen Knotenstück, das den Enden der Streben zugewandte Ansetzflächen aufweist, und mit zwischen diesen Ansetzflächen und den Enden der Streben angeordneten Übergangsstücken, die einen sich von den Ansetzflächen des Knotenstücks bis zu den Querschnittsflächen der Streben kontinuierlich verändernden Querschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück (8) aus ebenen Platten zusammengeschweißt ist und demgemäß die den Enden der Streben (9, 10, II) zugewandten Anschlußflächen am Knotenstück (8) oder von an ihm ausgebildeten Ansätzen polygonal begrenzt sind, daß diese Anschiußflächen größer sind als die Anschlußquerschnittsflächen der Streben (9, 10, 11), und daß sich der Querschnitt jedes Übergangsstücks von der Anschlußfläche zu den Streben (9, 10, 11) hin verjüngt, wobei die Umfangsfläche eines jeden Übergangsstücks aus an die Umfangslinie der ihm zugeordneten Anschlußfläche des Knotenstücks bzw. am zugeordneten Ansatz (17) angrenzenden, ebenen Flächenteilen (15) und zwischen diese Flächenteile (15) gefügten, an die Umfangslinie der Anschlußquerschnittsfläche der anzuschließenden Strebe (9, 10, U) angrenzenden ebenen oder konisch gewölbten, dreiseitigen Flächenteilen (16) gebildet ist.1. Welded nodal point connection for spatial framework structures formed from struts with a polyhedral node arranged at the node, which connects the ends of the Has struts facing attachment surfaces, and with between these attachment surfaces and the ends the struts arranged transition pieces, which are one of the attachment surfaces of the node piece have continuously changing cross-section up to the cross-sectional areas of the struts, thereby characterized in that the junction piece (8) is welded together from flat plates and accordingly the ends of the struts (9, 10, II) facing connection surfaces on the junction piece (8) or from approaches formed on it are polygonally limited that these connection areas are larger than the connection cross-sectional areas of the Struts (9, 10, 11), and that the cross-section each transition piece tapers from the connection surface to the struts (9, 10, 11), the Circumferential surface of each transition piece from the circumference of the connecting surface assigned to it of the junction piece or flat surface parts (15) adjoining the associated attachment (17) and between these surface parts (15) joined to the circumference of the connection cross-sectional area of the to be connected strut (9, 10, U) adjacent planar or conically curved, three-sided surface parts (16) is formed. 2. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1, bei der die den Anschlußflächen zugewandten Querschnittsflächen der Streben kreisförmig sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Umfangslinie einer Anschlußfläche am Knotenstück (8) anschließenden ebenen Flächenteile (15) des Zwischenstücks im wesentlichen dreieckig und die konische Wölbung der an der Strebe (9, 10, 11) angesetzten Flächenteile (16) der Umrißform der Strebe angepaßt ist.2. node connection according to claim 1, wherein the cross-sectional areas facing the connection surfaces the struts are circular, characterized in that they are attached to the circumference a connection surface on the junction piece (8) adjoining flat surface parts (15) of the intermediate piece essentially triangular and the conical curvature of the attached to the strut (9, 10, 11) Surface parts (16) is adapted to the contour shape of the strut. 3. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenraum des Knotenstücks (14. 17) Versteifungsplatten geschweißt sind.3. node connection according to claim 1 or 2, characterized in that in the interior of the junction piece (14. 17) stiffening plates are welded. 4. Knotenpunktverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück (8) mittig eine obere, waagerecht angeordnete Anschlußfläche sowie darunter von der durch die mittige Anschlußfläche gehende Achse schräg nach oben und radial nach den Seiten gerichtete Anschlußflächen aufweist.4. node connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Node piece (8) in the middle of an upper, horizontally arranged connection surface and underneath of the axis passing through the central connection surface obliquely upwards and radially to the sides has directed pads. 5. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerecht gerichtete Anschlußfläche des Knotenstücks (8) die obere Stirnfläche eines vertikalen Prismenkörpers (14) mit pentagonalem Querschnitt ist, daß an die Seitenflächen dieses Prismenkörpers (14) schräg nach oben gerichtete vierseitige Prismenkörper (17) angesetzt sind, deren freie Stirnflächen die schräg nach oben gerichteten Anschlußfiächen bilden, und daß die unter den Ansatzstellen der schräg nach oben gerichteten Prismenkörper (17) liegende Bereiche der Seitenflächen des vertikalen Prismenkörpers (14) die radial gerichteten Anschlußflächen bilden.5. node connection according to claim 4, characterized in that the horizontally directed Connection surface of the junction piece (8) with the upper end face of a vertical prism body (14) pentagonal cross-section is that on the side surfaces of this prism body (14) obliquely upwards directed four-sided prism body (17) are attached, the free end faces of which are inclined upwards directed connection surfaces, and that the under the attachment points of the obliquely upwards directed prism body (17) lying areas of the side surfaces of the vertical prism body (14) form the radially directed connection surfaces. Die Erfindung betrifft eine geschweißte Knotenpunktverbindung für aus Streben gebildete räumliche Fachwerkkonstruktionen mit einem im Knotenpunkt angeordneten polyedrischen Knotenstück, das den Enden der Streben zugewandte Ansetzflächen aufweist und mit zwischen diesen Ansetzflächen und den Enden der Streben angeordneten Übergangsstücken, die einen sich von den Ansetzflächen des Knotenstücks bis zu den Querschnittsflächen der Streben kontinuierlich verändernden Querschnitt aufweisen.The invention relates to a welded node connection for spatial structures formed from struts Truss constructions with a polyhedral junction that is arranged at the junction Has ends of the struts facing attachment surfaces and with between these attachment surfaces and the ends of the struts arranged transition pieces, which extend from the attachment surfaces of the node piece to the Have cross-sectional areas of the struts continuously changing cross-section. Bei einer durch die DL-PS 55 423 bekannt gewordenen Knotenpunktverbindung dieser Art ist das Knotenstück massiv ausgebildet. Die Anschlußflächen am Knotenstück sind kleiner als die Querschnittsflächen der Streben. Die Übergangsstücke sind im wesentlichen konisch sich verengende Strebenenden. Die Verbindung erfolgt über Schraubenbolzen. Die Biegesteifigkeit dieser Verbindungskonstruktion ist im wesentlichen vom Spannen der Schraubenbolzen abhängig. Die im Vergleich zum Strebenquerschnitt wesentlich kleineren Anschlußflächen vermindern dabei die Biegesteifigkeit der Verbindung.In a node connection of this type made known by DL-PS 55 423, the node is massively trained. The connection areas on the node are smaller than the cross-sectional areas of the Striving. The transition pieces are essentially conically narrowing strut ends. The connection takes place via screw bolts. The flexural rigidity of this connection structure is essential depends on the tensioning of the screw bolts. The much smaller compared to the strut cross-section Connection surfaces reduce the flexural rigidity of the connection. Ferner ist eine geschweißte Knotenpunktverbindung bekannt, bei der das Knotenstück kugelig ist und die rohrförmigen Streben ohne Verjüngung ihres Querschnitts an das Knotenstück angeschweißt sind.Furthermore, a welded node connection is known in which the node is spherical and the tubular struts are welded to the junction piece without tapering their cross-section. Mit dieser bekannten Knotenpunktverbindung ist zwar eine erheblich bessere Biegesteifigkeit der Verbindung erzielbar, jedoch ist es beim Fertigen des Knotenstücks aufwendig, Platten zu biegen und gebogene Platten zu schweißen. Bei polyederförmigen Knotenstücken, die aus ebenen Plattenstücken zusammengesetzt werden, können ferner die statischen Gegebenheiten einfacher und genauer erfaßt werden.With this known junction connection, there is a considerably better flexural strength Connection achievable, but it is expensive to bend plates and to manufacture the node piece to weld curved plates. In the case of polyhedron-shaped junction pieces, which are composed of flat plate pieces the static conditions can also be recorded more easily and more precisely. Darüber hinaus ist die Festigkeit der Schweißverbindung zwischen Streben und Knotenstück νυη der Schweißnahtlänge abhängig, die in diesem Fall von der Umfangslinie des Strebenquenchnitts abhängig ist. Schwächungen durch nicht sauber ausgeführte Schweißnähte können nicht durch eine längere Schweißnaht vorsorglich unschädlich gemacht werden.In addition, the strength of the welded connection between the struts and the junction piece is νυη the Depending on the weld seam length, which in this case depends on the circumferential line of the strut cross section. Weaknesses caused by incorrectly executed weld seams cannot be replaced by a longer one The weld seam must be rendered harmless as a precaution. Bei Schweißverbindungen von Fachwerkstäben ist es zwar bekannt, die Schweißnaht verlängernde Zwischenstücke vorzusehen (DT-PS 6 59 626 und GB-PS 10 64 777), jedoch sind diese nur für den Anschluß eines Stabendes an einen durchlaufenden Stab gedacht und zum Anschluß an Knotenstücken der hier in Frage stehenden Art im allgemeinen nicht anwendbar.In the case of welded connections between truss rods, it is known to have spacers which extend the weld seam to be provided (DT-PS 6 59 626 and GB-PS 10 64 777), but these are only for the connection of one Rod end thought of a continuous rod and for connection to node pieces of the here in question standing type in general not applicable. Aufgabe der Erfindung ist es, für sehr große Fachwerkkonstruktionen, wie Bohrinseln auf hoher See, eine Knotenpunktkonstruktion zu schaffen, die einfach herstellbar ist und bei der die Ansatzstellen der Übergangsstücke am Knotenstück gegenüber Biegebeanspruchungen äußerst widerstandsfähig sind.The object of the invention is for very large framework structures, such as drilling rigs on the high seas, to create a node construction that is easy to manufacture and in which the attachment points of Transition pieces on the junction piece are extremely resistant to bending loads. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der eingangs beschriebenen Knotenverbindung aus, bei der in allgemein bekannter Weise die Anschlüsse durch Schweißen vorgenommen werden, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück aus ebenen Platten zusammengeschweißt ist und demgemäß die den Enden der Streben zugewandten Anschlußflächen am Knotenstück oder von an ihm ausgebildeten Ansätzen polygonal begrenzt sind, daß diese Anschlußflächen größer sind als die Anschlußquerschnittsflächen der Streben, und daß sich der Querschnitt jedes Übergangsstücks von der Anschlußfläche zu den Streben hin verjüngt, wobei die Umfangsfläche eines jeden Übergangsstücks aus an die Umfangslinie der ihm zugeord-To solve this problem, the invention is based on the node connection described at the outset, at which in a well-known manner the connections are made by welding, and is thereby characterized in that the node piece is welded together from flat plates and accordingly the den Ends of the struts facing connection surfaces on the junction piece or from approaches formed on it are bounded polygonally that these connection surfaces are larger than the connection cross-sectional areas of the Struts, and that the cross-section of each transition piece extends from the connection surface to the struts tapered, the circumferential surface of each transition piece from to the circumferential line of the associated
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