DE2324184B2 - Device for connecting elements of a structure - Google Patents
Device for connecting elements of a structureInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verbinden von Elementen eines zerlegbaren, metallischen, fachwerkartigen Tragwerks, z. B. eines Mastes oder Kranturms, welche Einrichtung mit an den Eckstützen angeordneten, lotrechte Achsen aufweisenden Bolzenverbindungen und mit über die Enden der Eckstützen hinausragenden Teilen versehen ist, die sich seitlich gegen an der darüber- oder darunterliegenden Eckstütze angeordneten Teilen abstützen.The invention relates to a device for connecting of elements of a collapsible, metallic, truss-like structure, e.g. B. a mast or Crane tower, which device with bolt connections arranged on the corner supports and having perpendicular axes and is provided with parts protruding beyond the ends of the corner supports, which extend laterally support against the parts arranged above or below the corner support.
Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus der GB-PS 02 106. Zum gegenseitigen Verbinden der Elemente dienen dort Führungsglieder, die in die äußeren Ecken der Eckstützen eingeschweißt sind. Als Führungsglied am jeweils unteren Element dient dabei ein konusförmiges Teil, das über die Oberseite seines Elements hinausragt, und als Führungsglied am darauffolgenden oberen Element hinausragt. Bei der Montage greifen diese Führungsglieder ineinander und können deshalb horizontale Kräfte aufnehmen, die auf das Fachwerk einwirken. Beide Führungsglieder sind jeweils von einer Bohrung durchdrungen, in die bei der Montage ein Bolzen eingesetzt wird, der diese Führungsglieder miteinander verbindet und die vertikalen Kräfte aufnimmt, die auf das Fachwerk einwirken. — die bekannte Einrichtung erfordert eine ziemlich exakte Fertigung, damit die Konusse an allen vier Eckstücken des Fachwerks genau passen. Ferner besteht immer die Gefahr, daß diese sehr präzise gearbeiteten Führungsglieder bei der Montage betätigt werden, und es müssen ίο schließlich alle Elemente eines Fachwerks den gleichen Querschnitt haben.Such a device is known from GB-PS 02 106. For connecting the elements together There are guide links that are welded into the outer corners of the corner supports. As a leading member a conical part is used on the lower element in each case, which extends over the top of its element protrudes, and protrudes as a guide member on the following upper element. Grab during assembly these guide members into each other and can therefore absorb horizontal forces that act on the framework act. Both guide members are each penetrated by a hole into which a Bolt is used, which connects these guide links together and the vertical forces absorbs that act on the framework. - the known device requires a fairly precise one Manufactured so that the cones fit exactly on all four corner pieces of the framework. Furthermore, there is always the There is a risk that these very precisely machined guide links will be actuated during assembly, and that it must ίο After all, all elements of a truss are the same Have cross-section.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Abstützungs- und Verbindungsteile auf einfache Weise herstellbar sind und bei der die Querschnitte der einzelnen Elemente an die jeweils vorhandene Belastung, die gewöhnlich mit zunehmender Höhe abnimmt, angepaßt werden können.It is therefore an object of the invention to provide a device of the type mentioned at the beginning which the support and connecting parts can be produced in a simple manner and in which the cross-sections of the individual elements to the existing load, which usually decreases with increasing height, can be customized.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Eine solche Einrichtung kann in sehr einfacher Weise als Schweißkonstruktion ausgebildet werden, wobei die horizontalen Stützplatten bzw. die Bolzenverbindungen die vertikalen Kräfte, die an den Eckstützen angeordneten Stege dagegen die horizontalen Kräfte aufnehmen. Da die Eckstützen des nachfolgenden Elements auf den Stützplatten des vorhergehenden stehen (oder umgekehrt), können die Eckstützen zweier benachbarter Elemente ungleich bemessen werden, wodurch in einfacher Weise eine Anpassung an die unterschiedliche Belastung der einzelnen Elemente möglich ist.This object is achieved by the measures specified in claim 1. Such a facility can be designed in a very simple manner as a welded structure, with the horizontal support plates or the bolt connections the vertical forces, the webs arranged on the corner supports, however, the absorb horizontal forces. Since the corner supports of the following element are placed on the support plates of the previous ones (or vice versa), the corner supports of two adjacent elements can be unequal be dimensioned, whereby an adaptation to the different loads of the individual elements is possible.
Mit besonderem Vorteil geht man dabei so vor, daß die Stützplatten und die Stege so angeordnet sind, daß beim Zusammenbau mindestens eine der Kanten jeder der Eckstützen in Verlängerung der entsprechenden Kante des benachbarten Elements steht. Man erreicht so, daß ein bestimmter Querschnitt, z. B. der innere Querschnitt der einzelnen Elemente, von Element zu Element gleich bleibt, so daß man beispielsweise, wie bei gewissen Typen von Teleskopkranen erforderlich, ein zum Aufstocken des Turms bestimmtes Element im Turm von dessen Fuß bis zur Spitze verschieben kann.It is particularly advantageous to proceed in such a way that the support plates and the webs are arranged in such a way that when assembling at least one of the edges of each of the corner supports in extension of the corresponding one Edge of the neighboring element. It is achieved so that a certain cross section, for. B. the inner one Cross-section of the individual elements remains the same from element to element, so that, for example, as with required for certain types of telescopic cranes, an element in the Tower can move from the foot to the top.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5. Aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung, die den Aufbau eines Mastes, z. B. des Mastes eines Turmkrans, zeigt, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigtFurther features of the invention emerge from the dependent claims 2 to 5. From the following Description of exemplary embodiments of the invention in conjunction with the drawing, which shows the structure of a Mast, e.g. B. the mast of a tower crane shows, the invention is explained in more detail. It shows
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des oberen Endes eines Mastelementes und des unteren Endes einer Eckstütze des darüberstehenden Elements,F i g. 1 is a perspective view of the upper end of a mast member and the lower end of a Corner support of the element above,
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des oberen Endes einer Eckstütze eines Elements und des unteren Endes der entsprechenden Eckstütze des darüberstehenden Elements, in größerem Maßstab,F i g. Figure 2 is a perspective view of the upper end of a corner support of a member and the lower end the corresponding corner support of the element above, on a larger scale,
Fig.3 eine Draufsicht auf das obere Ende einer Eckstütze eines Elements,3 shows a plan view of the upper end of a corner support of an element,
Fig.4 eine in Richtung des Pfeils F in Fig.3 gesehene Ansicht der Verbindung der Eckstützen zweier übereinanderstehender Elemente,4 shows a view, seen in the direction of arrow F in FIG. 3, of the connection of the corner supports of two elements standing on top of one another,
F i g. 5 einen Schnitt durch die Eckstütze des oberen Elements nach der Linie V- Vder F i g. 4,F i g. 5 shows a section through the corner support of the upper element along the line V-V of FIG. 4,
Fig. 6 eine Ansicht auf die Stoßebene zweier Elemente, die die mögliche Änderung der Querschnitte dieser Elemente zeigt,6 shows a view of the joint plane of two elements, showing the possible change in the cross-sections of these elements shows
Fig. 7, 8 und 9 den Fig.3, 4 und 5 entsprechende Darstellungen einer abgewandelten Ausführungsform,Figures 7, 8 and 9 correspond to Figures 3, 4 and 5 Representations of a modified embodiment,
Fig. 10 und 11 eine Seitenansicht bzw. eineFigures 10 and 11 are a side view and a
Draufsicht einer Vorrichtung zum Verbinden von Fachwerken eines Mastelements,Top view of a device for connecting trusses of a mast element,
F i g. 12 und 13 eine Seitenansicht bzw. Draufsicht von Einzelheiten der Verbindungsvorrichtung vor der Zusammenfügung ihrer beiden Teile, in größerem Maßstab,F i g. 12 and 13 are side and plan views, respectively, of FIG Details of the connecting device before joining its two parts, in a larger one Scale,
Fig. 14, 15 und 16 den Fig. 10, 11 und 12 entsprechende Darstellungen einer abgewandelten Ausführungsform.14, 15 and 16 representations of a modified version corresponding to FIGS. 10, 11 and 12 Embodiment.
Die im folgenden angegebenen Bezugsziffern bezeichnen gleiche Teile der beiden aufeinanderfolgenden Elemente, wobei jedoch die Teile des oberen Elements mit einem Indexstrich' versehen sind.The reference numbers given below designate the same parts of the two successive ones Elements, but with the parts of the upper element marked with an index line '.
jede der kastenförmigen, im Querschnitt quadratischen Eckstützen 1,2,3,4,1'weist an jedem ihrer Enden ein Verriegelungsglied 5 bzw. 5' mit zwei Bohrungen 6,7 zum Durchstecken von Verbindungsbolzen auf, wobei die Verriegelungsglieder, an jeder der zu verbindenden Ecksiülzen, versetzt zu deren Achsen angeordnet sind. Diese Verriegelungsglieder dienen zusammen /nit ihren Bolzen, die auch vorgespannt sein können, zur Aufnahme der Längskräfte in den Eckstützen, d. h. der Kräfte, die parallel zum Pfeil A in F i g. 2 verlaufen. Wie Fig.3 und 5 zeigen, sind die Verriegelungsglieder 5, 5' schräg zu den Seiten des Querschnitts der betreffenden Eckstütze angeordnet und gehen durch diesen Querschnitt hindurch.each of the box-shaped corner supports 1, 2, 3, 4, 1 'with a square cross-section has at each of its ends a locking member 5 or 5' with two bores 6, 7 for inserting connecting bolts, the locking members on each of the connecting Ecksiülzen, offset to the axes are arranged. These locking members, together with their bolts, which can also be pretensioned, serve to absorb the longitudinal forces in the corner supports, ie the forces that are parallel to the arrow A in FIG. 2 run. As shown in FIGS. 3 and 5, the locking members 5, 5 'are arranged obliquely to the sides of the cross section of the relevant corner support and pass through this cross section.
Parallel zur Achse der Eckstütze verlaufen zwei lange Stege 8,9, die an die beiden Seitenflächen der Eckstütze, die zum Inneren des Querschnitts des aus vier Eckstützen gebildeten Elements weisen, eingeschweißt sind und an jeder der Eckstützen über die Stoßebene (J-j in Fig.4) hinaus vorstehen. Zur Erleichterung des Ineinandergreifens sind die Stege mit einer leichten Abschrägung 8a, 9a (F i g. 3 und 4) versehen.Two long webs 8, 9 run parallel to the axis of the corner support, which are welded onto the two side surfaces of the corner support facing the interior of the cross-section of the element formed from four corner supports and on each of the corner supports over the joint plane (Jj in Fig. 4 ) protrude out. To facilitate the interlocking, the webs are provided with a slight bevel 8a, 9a (FIGS. 3 and 4).
Wie F i g. 3 und 5 zeigen, ist der Abstand h der Stege 8, 9 des oberen Endes einer Eckstütze und dessen Innenkante a um mindestens eine Stegdicke kleiner als der entsprechende Abstand h' der Stege 8', 9' des unteren Endes einer Eckstütze von der entsprechenden Kante a'. Da die Querschnitte der Elemente so ausgelegt sind, daß beim Aufeinanderstellen der Elemente die Innenkanten a und a' in Verlängerung voneinander stehen, bewirkt die Differenz der Abstände h und h', daß die über die Stoßebene /-/ hinaus vorstehenden Stege sich beim Übereinandersetzen der Eckstützen aneinander legen, wie F i g. 4 zeigt. F i g. 5 zeigt strichpunktiert die Stellung der Stege 8 und 9 der unteren Eckstütze. Durch dieses gegenseitige Ineinandergreifen der Eckstützen werden die durch den Pfeil B in F i g. 2 dargestellten Querkräfte aufgenommen.Like F i g. 3 and 5 show, the distance h of the webs 8, 9 of the upper end of a corner support and its inner edge a is at least one web thickness smaller than the corresponding distance h 'of the webs 8', 9 'of the lower end of a corner support from the corresponding edge a '. Since the cross-sections of the elements are designed so that when the elements are placed on top of one another, the inner edges a and a 'are in extension of one another, the difference in the distances h and h' causes the webs protruding beyond the joint plane / - / also to overlap when the Place corner supports next to each other, as shown in fig. 4 shows. F i g. 5 shows the position of the webs 8 and 9 of the lower corner support in dash-dotted lines. Through this mutual interlocking of the corner supports, the arrow B in FIG. 2 shown transverse forces added.
Ferner sind auf die oberen Enden der Eckstützen rechtwinklig zu deren Kanten und den Querschnitt der Eckstützen bedeckend Stützplatten 10 aufgeschweißt. Die unteren Enden der Eckstützen können frei bleiben und liegen beim Zusammenbauen auf den Stützplatten 10 der unteren Eckstützen auf (Fig.4). Die Platten 10 können über die den Querschnitt des Elements bildenden Außenseiten der Eckstützen hinaus vorstehen, wie F i g. 2, 3 und 4 zeigen, schließen aber glatt ab mit den zum Inneren des Querschnitts des Elements weisenden beiden Flächen der jeweiligen Eckstützen, um das Ineinandergreifen der Stege 8, 9 und das Übereinanderstehen der Innenkanten a und a' zu ermöglichen.Furthermore, on the upper ends of the corner supports Support plates 10 are welded on at right angles to their edges and the cross section of the corner supports covering. The lower ends of the corner supports can remain free and lie on the support plates during assembly 10 of the lower corner supports (Fig. 4). The plates 10 can protrude beyond the outer sides of the corner supports that form the cross-section of the element, like F i g. Figures 2, 3 and 4 show, but are flush with the interior of the cross-section of the element facing two surfaces of the respective corner supports to the interlocking of the webs 8, 9 and the To enable the inner edges a and a 'to stand on top of one another.
Eine derartige Anordnung ermöglicht einerseits eine selbsttätige Führung beim Verbinden der oberen und unteren Eckstützen und andererseits die der mit zunehmender Höhe des Mastes kleiner werdenden Belastung der Eckstützen Rechnung tragende Verringerung von deren Querschnitt, wobei trotzdem durch die Zwischenschaltung der Stützplatten 10 die Abstützung der Eckstützen aufeinander gewährleistet ist.Such an arrangement enables on the one hand an automatic guidance when connecting the upper and the lower corner supports and, on the other hand, those which become smaller with the increasing height of the mast Load on the corner supports account for a reduction in their cross-section, although due to the Interposition of the support plates 10 ensures that the corner supports are supported on one another.
Die Stoßebene von zwei aufeinanderstehenden Eckstützen ist die mit J-J in F i g. 4 bezeichnete Ebene
oder auch die Ebene der F i g. 3.
In der in einer Stoßebene gezeichneten F i g. 6 sindThe joint plane of two corner supports standing on top of one another is that with JJ in FIG. 4 designated plane or the plane of FIG. 3.
In the FIG. 6 are
ίο die vier die Eckstützen eines Elements an seinen Enden
abschließenden Platten 10 dargestellt. Das gestrichelt gezeichnete Quadrat c c c c ist der Querschnitt des unter
der Zeichenebene liegenden Elements, dessen Eckstüizen die Quadrate abcd einnehmen, während das
strichpunktiert gezeichnete Quadrat ff ff den Querschnitt des über der Zeichenebene stehenden Elements
darstellt, dessen Eckstützen auf den Platten 10 aufsitzen und den quadratischen Querschnitt a e /^aufweisen.
Die Verriegelungsglieder 5 und 5' sind so angeordnet, daß die Achsen ihrer Bohrungen 6, 7 und 6', 7' von der
unteren zur oberen Eckstütze fluchten. Das bedingt, daß bei Änderung des Eckstützenquerschnittes sich auch die
Lage der Verriegelungsglieder zu den Eckstützenquerschnitten ändert, wie der Vergleich der F i g. 3 und 5
miteinander zeigt.ίο the four panels 10 closing off the corner supports of an element at its ends. The dashed-line square cccc is the cross-section of the element lying below the plane of the drawing, the corner posts of which occupy the squares abcd , while the dot-dashed square ff ff represents the cross-section of the element standing above the plane of the drawing, the corner posts of which sit on the plates 10 and the square cross-section ae / ^ have.
The locking members 5 and 5 'are arranged so that the axes of their bores 6, 7 and 6', 7 'are aligned from the lower to the upper corner support. This means that when the corner support cross-section changes, the position of the locking members in relation to the corner support cross-sections also changes, as is shown in the comparison of FIGS. 3 and 5 show together.
Die Stege 8, 9, 8', 9' werden zur Befestigung der die Eckstützen miteinander verbindenden Diagonalstreben 11 und Querstreben 12 verwendet. Diese Befestigung kann in jeder geeigneten Weise erfolgen. Die Zeichnung zeigt eine Befestigung durch Platten 13, die auf die Enden der Diagonalstreben 11 und der Querstreben 12 und auf die Stege 8,9 aufgeschweißt sind. Die Stege sind durch entsprechend schräge Kanten 14, 14' für die Auflage der Diagonalen profiliert.The webs 8, 9, 8 ', 9' are used to attach the Diagonal struts 11 and cross struts 12 connecting corner supports to one another are used. This attachment can be done in any suitable manner. The drawing shows a fastening by plates 13, which on the Ends of the diagonal struts 11 and the cross struts 12 and are welded onto the webs 8, 9. The webs are by correspondingly inclined edges 14, 14 'for the Profiled support of the diagonals.
Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform, die sich von der zuvor beschriebenen dadurch unterscheidet, daß die Bohrungen 6,7 und 6', 7' für die Verbindungsbolzen in massiven Blöcken 15, 16, 15', 16' vorgesehen sind, die an den Außenseiten der Elemente, vorzugsweise durch Schweißen, zwischen den Stegen 8, 9 und an den Außenseiten der Eckstützen angeschweißten Zwickeln 17, 18 befestigt sind. Diese Anordnung wird besonders dann abgewandt, wenn die zu übertragenden Längskräfte beträchtlich werden.7, 8 and 9 show a modified embodiment, which differs from the one previously described in that the holes 6,7 and 6 ', 7' for the connecting bolts in solid blocks 15, 16, 15 ', 16' are provided on the outer sides of the Elements, preferably by welding, between the webs 8, 9 and on the outside of the corner supports welded gussets 17, 18 are attached. This arrangement is particularly averted when the longitudinal forces to be transmitted are considerable.
Fig. 10, 11 und 12 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung in Anwendung beim Verbinden von Fachwerken, die ein Turmelement bilden sollen.10, 11 and 12 show an embodiment of the invention in use in connecting trusses, which should form a tower element.
F i g. 11 zeigt die vier Fachwerke in Aufsicht und einander zum Verbinden gegenübergestellt. JedesF i g. 11 shows the four trusses in plan and opposed to each other to connect. Each
so Fachwerk besteht aus einer Eckstütze 1 und zwei Paaren von Halbdiagonalstreben 11a, 11a; Wb, Wb. Diese Paare liegen in zwei rechtwinklig aufeinanderstehenden, durch die Achse der Eckstütze gehenden Ebenen. Die Halbdiagonalstreben sind, wie zuvor beschrieben, an den Stegen 8, 9 der Eckstütze befestigt und miteinander unter Bildung eines Dreiecks verbunden, an dessen Spitze eine Querstrebe 12 vorgesehen sein kann.so truss consists of a corner support 1 and two pairs of semi-diagonal struts 11a, 11a; Wb, Wb. These pairs lie in two planes which are at right angles to one another and which go through the axis of the corner support. The half-diagonal struts are, as described above, attached to the webs 8, 9 of the corner support and connected to one another to form a triangle, at the tip of which a cross strut 12 can be provided.
Zum Verbinden solcher Fachwerke weist die Spitze jedes Diagonalstrebendreiecks eine Platte 20 bzw. 20' auf, die beim Zusammenbau gegeneinander anliegen. Diese Platten sind mit Bohrungen 21, 21' versehen, durch die Bolzen steckbar sind, die die senkrecht zu den Platten wirkenden Kraftkomponenten aufnehmen.To connect such trusses, the tip of each diagonal brace triangle has a plate 20 or 20 ' which rest against each other during assembly. These plates are provided with holes 21, 21 ', can be inserted through the bolts, which absorb the force components acting perpendicular to the plates.
6-5 Außerdem weisen die Platten 20, 20' an mindestens einem ihrer Enden Vorsprünge 22, 22' auf, die so angeordnet sind, daß sie beim Zusammenbauen in der Weise ineinandergreifen, daß die Vorsprünge 22 einer6-5 In addition, the plates 20, 20 'have at least one of its ends has projections 22, 22 'which are arranged so that they are in the Way interlock that the projections 22 one
Platte 20 auf dem Rand der anderen Platte 20' und umgekehrt der Vorsprung 22' auf dem Rand der Platte 20 aufliegt. Diese Verschachtelung ermöglicht die Aufnahme von parallel zu den Platten wirkenden Kraftkomponenten und verhindert so Scherbeanspruchungen der Bolzen.Plate 20 on the edge of the other plate 20 'and vice versa the projection 22' on the edge of the plate 20 rests. This nesting enables the inclusion of acting parallel to the plates Force components and thus prevents shear stresses on the bolts.
Von dieser Ausführungsform unterscheidet sich die nach Fig. 14 bis 16 dadurch, daß bei jedem Fachwerk die Diagonalstreben 11a sich über fast die gesamte Breite des Fachwerks und nur in einer Ebene erstrecken, so daß die Verbindung gegen eine Eckstütze erfolgt.From this embodiment, that according to FIGS. 14 to 16 differs in that in each framework the diagonal struts 11a extend over almost the entire width of the framework and only in one plane, so that the connection is made against a corner support.
Das Fluchten der Innenkanten a, a'der Eckstützen hat den Vorteil, daß, wie es bei gewissen Typen von Teleskopkranen der Fall ist, ein zum Aufstocken des Turms bestimmtes Element im Turm von dessen Fuß bis zur Spitze verschiebbar ist.The alignment of the inside edges a, a 'of the corner supports the advantage that, as is the case with certain types of telescopic cranes, one to increase the Tower specific element in the tower can be moved from the base to the top.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Fluchten dei Innenkanten a, a'beschränkt. Zum Beispiel könnten di< Elemente auch so ausgeführt werden, daß die Außen kanten c (Fig.6) der übereinanderstehenden Eckstüt zen fluchten, um zu ermöglichen, längs des Turms eil diesen umfassendes Aufstockelement zu führen. Ii diesem Fall müssen die entsprechenden Ränder de Platten 10 mit den Seiten der Eckstützen fluchten.However, the invention is not limited to the alignment of the inner edges a, a '. For example di < Elements are also designed so that the outer edges c (Fig.6) of the stacked corner post zen are aligned in order to enable this comprehensive extension element to be guided along the tower. Ii in this case the corresponding edges of the panels 10 must be flush with the sides of the corner supports.
Ebenso könnte es erforderlich sein, sowohl dii Innenkanten als auch die Außenkanten fluchten zi lassen, beispielsweise in dem Fall, daß der Kranturm ii einem Führungskanal o. dgl., der ein in Bau befindliche Gebäude sein kann, verschiebbar sein muß, und daß mai außerdem zum Aufstocken des Turms in dessen Innerei eine Führung einrichten will.It might also be necessary to align both the inner and outer edges let, for example, in the event that the crane tower ii a guide channel o Building can be, must be movable, and that may also be used to add to the interior of the tower wants to set up a tour.
Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings
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