CS215191B1

CS215191B1 - Articulated column with two parallel stems

Info

Publication number: CS215191B1
Application number: CS641980A
Authority: CS
Inventors: Jan Trlica
Original assignee: Jan Trlica
Priority date: 1980-09-23
Filing date: 1980-09-23
Publication date: 1982-07-30

Abstract

U ocelových konstrukcí průmyslových hal s jeřábovou dopravou je často vhodné, někdy také nutné /poddolované území/, užít jako součást příčné vazby kloubový sloup. Účelem vynálezu je návrh kloubového sloupu, u kterého jsou svislé síly od střechy a jeřábové dráhy, působící v určitém odstupu, přeneseny pouze osovými silami ve dvou rovnoběžných dřících _1_ a 2 přímo do betonové patky bez přídavných ohybových momentů. Současně musí konstrukce sloupu umožnit volné natočení konce sloupu vůči betonové patce. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že se k hlavnímu dříku _1_ připojí pod jeřábovou dráhou převázkou 3^ horní konec pomocného dříku £ pomocí dvou kloubových spojů K a spodní konce hlavního dříku 1 a pomocného dříku 2^ se spojí kotevní převázkou £ také dvěma kloubovými spoji K.In steel structures of industrial halls with crane transport, it is often appropriate, sometimes even necessary /undermined territory/, to use a hinged column as part of the transverse connection. The purpose of the invention is to design a hinged column in which the vertical forces from the roof and the crane runway, acting at a certain distance, are transferred only by axial forces in two parallel shafts _1_ and 2 directly to the concrete footing without additional bending moments. At the same time, the column design must allow free rotation of the end of the column relative to the concrete footing. The stated purpose is achieved by connecting the upper end of the auxiliary shaft £ to the main shaft _1_ under the crane runway by means of a strapping 3^ using two hinge joints K and the lower ends of the main shaft 1 and the auxiliary shaft 2^ are connected by means of an anchor strapping £ also by means of two hinge joints K.

Description

Vynález se týká ocelové konstrukce kloubového sloupu, který je používán jako souíást nosného systému průmyslové haly s jeřábovou dopravou. U kloubového sloupu se řeší konstrukční uspořádání, při kterém je spodní část sloupu pod jeřábovou dráhou rozšířena připojením dalšího rovnoběžného dříku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steel structure of an articulated column which is used as part of a supporting system of an industrial hall with crane transport. In the articulated column, the structural arrangement is solved in which the lower part of the column under the crane track is widened by connecting another parallel shaft.

V současné době jsou nejčastěji užívány dva typy kloubových sloupů. U prvního typu tvoří konstrukci sloupu ohybově tuhý dřík, kloubově spojený s vazníkem střechy a betonovou patkou. Jeřábová dráha je uložena na konzole vetknuté v požadované výšce do tohoto dříku. U druhého typu kloubového sloupu přechází ohybově tuhý dřík pod jeřábovou dráhou do rozšířené spodní části sloupu, která může být navržena příhradová nebo plnostěnná, Spodní část tohoto sloupu je stažena do špičky, která je vsunuta do kloubového ložiska.Currently, two types of articulated columns are most commonly used. In the first type, the column construction is a flexurally rigid shaft, hinged to the roof truss and concrete foot. The crane track is mounted on a bracket fixed to the shaft at the desired height. In the second type of articulated column, the bend-rigid shaft under the crane runway extends to the expanded lower part of the column, which may be designed as a lattice or solid wall. The lower part of this column is retracted into a tip which is inserted into the articulated bearing.

U obou typů těchto sloupů vznikají od střídavého zatěžování jeřábové dráhy svislými silami přídavné ohybové momenty, které jsou zčásti zachyceny ohybovou tuhostí kloubového sloupu a zčásti ohybovou tuhostí dalšího prvku příčné vazby haly - vetknutého sloupu. Pro zachycení svislého zatížení od jeřábové dráhy je tedy potřeba značné množství přetvářné práce, podpora jeřábové dráhy je proto poddajná. V důsledku poddajnosti podpory dochází k natáčení hlavního nosníku jeřábové dráhy, což způsobuje nerovnoměrné sjíždění kolejnice. Další nevýhodou je vnášení dynamického zatížení do nosných prvků ocelové konstrukce a jejich spojů. Vnášení dynamického zatížení do střešní konstrukce může být příčinou narušení střešního pláště. U obou typů kloubových sloupů dochází při přenosu zatížení k náhlým změnám napětí v některých průřezech sloupu, a tím vzniká nebezpečí únavových lomů. Při montáži je nutno zajistit polohu těchto sloupů zvláštním opatřením.In both types of these columns, additional bending moments arise from the alternating loading of the crane runway by vertical forces, which are partly captured by the bending stiffness of the articulated column and partly by the bending stiffness of another element of the transverse bond of the hall - fixed column. A considerable amount of deformation work is therefore required to absorb the vertical load from the crane runway, and the crane runway support is therefore compliant. Due to the suppleness of the support, the main beam of the crane track is swiveled, causing uneven running of the rail. Another disadvantage is the introduction of dynamic load into the steel structure supporting members and their joints. Applying a dynamic load to the roof structure can cause the roof cladding to break. Both types of articulated columns undergo sudden stress changes in some of the column cross-sections during load transfer, which creates the risk of fatigue fractures. During installation, the position of these columns must be ensured by special measures.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny kloubovým sloupem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pod jeřábovou dráhou je k hlavnímu dříku připojen první převázkou konec rovnoběžně k němu postaveného pomocného dříku pomocí dvou kloubových spojů a spodní konce hlavního dříku a pomocného dříku jsou spojeny kotevní převázkou také pomocí dvou kloubových spojů.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the articulated column according to the invention, which consists in that, under the crane runway, the end of the parallel shank is connected to the main shank by means of two articulated joints and the lower ends of the main shank and the shank are connected by also with two joints.

Kloubové spojení obou rovnoběžných dříků představuje vlastně čtyřkloubový mechanismus, který umožňuje volné natáčení konce sloupu vůči betonové patce. Přitom svislé zatížení od střechy a jeřábové dráhy je zavedeno pouze prostřednictvím osových sil v dřících přímo do betonové patky, bez přídavných ohybových momentů. Podpora jeřábové dráhy je v tomto případě tuhá a nepřipouští natáčení hlavního nosníku jeřábové dráhy. Při užití tohoto kloubového sloupu je prakticky vyloučeno vnášení dynamického zatížení do střešní konstrukce, nebot v důsledku účinku jeřábového mostu jako spojovacího článku se boční síly od pojezdu jeřábu a kočky přenesou přímo do vetknutého sloupu. Další výhodou je plynulý přenos všech sil působících na sloup. Nedochází zde k náhlým změnám průřezů a napětí. Svislé zatížení od střechy a jeřábové dráhy je rozloženo na větší plochu betonové patky než u kloubových ložisek. Také výroba a montáž je u tohoto sloupu jednodušší. Je velmi snadné zajistit stabilitu tohoto sloupu při montáži. Vyloučením přídavných ohybových momentů vzniká rovněž úspora hmotnosti ocelové konstrukce sloupu a dalších prvků příčné vazby.The hinged connection of the two parallel shafts is actually a four-hinge mechanism, which allows the column end to rotate freely relative to the concrete foot. The vertical load from the roof and the crane track is only introduced by means of axial forces in the shafts directly into the concrete foot, without additional bending moments. In this case, the support of the crane track is rigid and does not allow the pivoting of the main beam of the crane track. By using this articulated column, it is practically impossible to introduce dynamic loads into the roof structure, because, due to the effect of the crane bridge as a link, the lateral forces from the crane and cat travel are transferred directly to the fixed column. Another advantage is the smooth transmission of all forces acting on the column. There are no sudden changes in cross-sections and stresses. The vertical load from the roof and crane run is distributed over a larger area of the concrete foot than with spherical plain bearings. Manufacturing and assembly is also easier with this column. It is very easy to ensure the stability of this pole during assembly. The elimination of additional bending moments also saves the weight of the steel structure of the column and other cross-coupling elements.

Na výkresech jsou znázorněny dva příklady provedení kloubových sloupů podle vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněn kloubový sloup, který má kloubové spoje umístěny v průsečících os převázek s osami dříků, na obr. 2 je znázorněn tentýž sloup, u něhož jsou kloubové spoje u pomocného dříku posunuty na okraj převázek, na obr. 3 je znázorněna základní poloha sloupu, na obr. 4 je znázorněna poloha sloupu při horizontálním posuvu základu o hodnotu v_z, na obr.In the drawings, two embodiments of articulated columns according to the invention are shown, in which Fig. 1 shows an articulated column having articulated joints located at the intersection points of the tie-bar axles; Fig. 3 shows the basic position of the column; Fig. 4 shows the position of the column at horizontal displacement of the foundation by v _z ;

je znázorněna poloha sloupu při natočení základu o úhel f, praktické provedení navrhovaného sloupu je naznačeno na obr. 6, na obr, 7 je znázorněn pohled ”P vyznačený na obr. 6 a na obr. 8 je zobrazen řez rovinou A-A vyznačený na obr. 6.Fig. 6 shows the position of the column when the foundation is pivoted at angle f, the practical design of the proposed column is shown in Fig. 6, Fig. 7 is a sectional view of Fig. 6; 6.

Hlavním nosným prvkem kloubového sloupu /obr. 1, obr. 2/ je ohybově tuhý hlavní dřík na jehož horní konec je uložen vazník nebo průvlak střešní konstrukce. K němu je pod jeřábovou dráhou připojen rovnoběžně k němu postavený pomocný dřík 2_, který je s hlavním dříkem _1_ spojen pod jeřábovou dráhou první převázkou 3. a na spodním konci kotevní převázkou 4 pomocí čtyř kloubových spojů K. Kloubové spojení obou dříků J_, 2^ umožňuje vzájemné natočení konce sloupu vůči betonové patce. Aby toto bylo možné, musí být také vodorovný nosník jeřábové dráhy podepřen do konzoly 5^, která je vetknutá do první převázky 3.The main support element of the articulated column / fig. 1, FIG. 2) is a flexurally rigid main shaft on the upper end of which a roof truss or girder is supported. An auxiliary shaft 2 is arranged parallel to it under the crane track and is connected to the main shaft 1 under the crane track by a first tie 3 and at the lower end by an anchor tie 4 by means of four articulated joints K. allows the end of the column to be rotated relative to the concrete foot. For this to be possible, the horizontal beam of the crane track must also be supported in a bracket 5 which is fixed in the first tie 3.

Kloubové spoje K převázek j3, £ s pomocným dříkem 2 je z praktických důvodů vhodné umístit na okraje převázek 3^, £ /obr. 2/. Praktické provedení těchto kloubových spojů je naznačeno na obr. 6 a obr. 7. K převázkám 3, 4 je přivařena pouze stojina pomocného dříku 2, pásniceHinged joints K of the straps 3, 6 with the auxiliary shaft 2, for practical reasons, it is advisable to place them at the edges of the straps 3, 6 / FIG. 2 /. The practical design of these joints is shown in Fig. 6 and Fig. 7. Only the web of the auxiliary shaft 2, flange, is welded to the straps 3, 4.

2151 91 jsou seříznuty tak, aby dosedaly v úzké ploše na obě převázky 3., 4/. Pro zvětšení délky liniového dosednutí pomocného dříku í_ na převázky 3_, 4. mohou být k němu přivařeny výztuhy z plechu /obr. 7/. Malá, zanedbatelná tuhost stojiny pomocného dříku 2. nebrání jeho natočení vůči převázkám 3· i·2151 91 are trimmed to abut on both straps 3, 4 / in a narrow area. In order to increase the length of the line abutment of the auxiliary shaft 1 to the straps 3, 4, the reinforcements of sheet metal can be welded to it (FIG. 7 /. The small, negligible stiffness of the web of the auxiliary shaft 2. does not prevent it from rotating against the straps 3 · i ·

Kloubové spojení převázek 2» í. s. hlavním dříkem _1_ je zajištěno otočným uložením čepu 2 do trubky 7_i která je přivařena k hlavnímu dříku £ /obr. 8/. Délka trubky je navržena tak, aby mezi převázkami 3_> í ⁸ pásnicemi hlavního dříku J_ byla- zaj ištšna minimální vůle. Matice, zajištující polohu Sepu jS> by měly být pojištěny proti otoSení bodovým svarem.Articulated joints 2 »í. The main shaft 7 is secured by rotatably mounting the pin 2 into a pipe 71 which is welded to the main shaft 6 (FIG. 1). 8 /. The length of the pipe is designed so that a minimum clearance is ensured between the bands 38 and ^{8 of the} flanges of the main shaft. The nuts securing the Sepu position should be secured against spot welding.

Z praktických důvodů je vhodnější zavést svislou sílu ze střechy do kotevní převázky 2 přes příčný hranol 2 přivařeny k převázce £, na něhož doaedá vhodně tvarovaný konec dříku j_· Skutečný bod otáčení vznikne v dotyku hlavního dříku a příčného hranolu 6_. Vzdálenost tohoto bodu od oay čepu 2 je ve srovnání s celkovou délkou sloupu velmi malá. Proto vodorovný posuv v úrovni čepu 2· vznikající při natáčení sloupu, je nepatrný a může být kompenzován vůlí mezi čepem 2 ^a trubkou T_. Tímto řešením odpadá nutnost dimenzovat čep 2 ^a další části kloubového spoje na poměrně velkou sílu od střechy. Čep 2 postačí v tomto případě dimenzovat pouze na účinky vodorovných sil.For practical reasons, it is preferable to apply a vertical force from the roof to the anchor tie 2 via a transverse beam 2 welded to the tie 6, onto which a suitably shaped end of the shaft 6 engages. The distance of this point from the oay pin 2 is very small compared to the total length of the column. Therefore, the horizontal displacement at the level of the pin 2 resulting from the pivoting of the column is slight and can be compensated by the clearance between the pin 2 ^{and the} pipe T. This solution eliminates the need to dimension the pin 2 ^and other parts of the hinge to a relatively large force from the roof. In this case, pin 2 is sufficient to dimension only the effects of horizontal forces.

Pro snížení vzpěrné délky pomocného dříku i_ ve směru menšího momentu setrvačnosti je naznačeno jeho spojeni s hlavním dříkem kloubově připojenou výztuhou 2 /obr. 6/.To reduce the buckling length of the auxiliary shaft 1 in the direction of lesser moment of inertia, its connection to the main shaft is indicated by a hinged reinforcement 2 / fig. 6 /.

Podobně, jako je naznačeno řešení kloubového sloupu u vnější řady průmyslové haly, lze provést také kloubový sloup střední řady. V tomto případě však budou kloubově připojeny pomocné dříky pod jeřábovými dráhami po obou stranách hlavního dříku.Similar to the design of the articulated column at the outer row of the industrial hall, the articulated column of the middle row can also be implemented. In this case, however, the auxiliary stems will be articulated below the crane tracks on both sides of the main shaft.

čtyřkloubové připojeni pomocného dříku pod jeřábovou dráhou lze samozřejmě použít také v případě, kdy hlavní dřík tvoří stojku kloubového rámu.Of course, the four-articulated connection of the auxiliary shaft under the crane track can also be used when the main shaft forms the articulated frame stand.

Claims

An articulated column with two parallel shafts connected by two straps, characterized in that the first strap (3) below the crane track connects the upper end of the auxiliary shank (2) to the main shank (1) by means of two articulated joints (K) and anchor the lower end of the main shaft (1) and the auxiliary shaft (2) are also connected by two articulated joints (K) by means of a strap (4).

8 drawings