DE2634179A1

DE2634179A1 - Steel girder and column connecting device - comprising flat plate with edge slots and opposite edge protruding bolts

Info

Publication number: DE2634179A1
Application number: DE19762634179
Authority: DE
Inventors: Thomas Philip Murphy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-29
Filing date: 1976-07-29
Publication date: 1978-02-02

Abstract

The device is for connecting girders or columns in steel structures, or other structural elements, without having to swing girders in position between columns, and rivet or bolt into special fitting holes in flanges. This involves a fla plate (18), pref. rectangular, with one or more slots (80) running out from one edge, and with a bolt (82) standing out from the surface, set near the edge opposite to the slot on a line parallel to the slot. There may be two parallel bolts, with ends at the corners of a rectangle. Each bolt may have a threaded shaft and a nut. Two such plates can readily be brought close together and joined.

Description

Vorrichtung zur Verbindung von zwei Konstruktions-Device for connecting two construction

elementen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung von zwei Konstruktionselementen, insbesondere von Trägern oder Säulen.elements The invention relates to a device for connecting two construction elements, especially beams or columns.

Beim Aufbau von Stahlkonstruktionen aus Trägern und Säulen-wird jeder Träger in eine Position zwischen jeweils zwei Säulen geschwenkt, und es werden Niete oder Bolzen in vorgebohrte Paßlöcher eingesetzt, die in den Säulen und in an den Trägern vorgesehenen Flanschen angeordnet sind.When building steel structures from beams and pillars, everyone becomes The carrier is pivoted into a position between two columns, and rivets are made or bolts are inserted into pre-drilled fitting holes in the pillars and in the Supports provided flanges are arranged.

Dieses Verfahren ist umständlich, da die Paßlöcher in den Trägern und Säulen aufeinander auszurichten sind, während die Bolzen oder Niete eingeführt werden.This procedure is cumbersome because of the registration holes in the girders and pillars are aligned while the bolts or rivets are inserted will.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache Vorrichtung zur Verbindung von zwei Konstruktionselementen zu schaffen, die diese umständlichen Arbeiten vermeidet.It is the object of the invention to provide a simple device for connection of two construction elements to avoid this cumbersome work.

Eine derartige Vorrichtung ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine ebene Platte 5 in der ausgehend von einer Kante mindestens ein Schlitz vorgesehen ist und von deren Fläche mindestens ein Bolzen absteht der nahe der dem Schlitz gegenüberliegenden Plattenkante auf einer zum Schlitz parallelen Linie angeordnet ist. Vorzugsweise ist eine ebene Platte vorgesehen9 in der ausgehend von einer Kante mindestens zwei zueinander parallele Schlitze vorgesehen sind und von deren Fläche mindestens zwei Bolzen absterben, wobei die Enden der Schlitze und die Bolzen auf den Ecken eines Rechtecks angeordnet sind.Such a device is according to the invention to achieve this object characterized by a flat plate 5 in which starting from one edge at least a slot is provided and at least one bolt protrudes from its surface near the plate edge opposite the slot on one parallel to the slot Line is arranged. A flat plate is preferably provided9 in the starting point at least two mutually parallel slots are provided from one edge and from the surface of which at least two bolts die off, with the ends of the slots and the bolts are arranged on the corners of a rectangle.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann derart genutzt werden, daß jeweils zwei zueinander verdreht angeordnete ebene Platten miteinander verbunden werden, indem sie nahe aneinander gebracht und parallel zueinander angeordnet werden, so daß der jeweilige Bolzen der einen Platte in den ihm jeweils zugeordneten Schlitz der anderen Platte eingeführt wird.The device according to the invention can be used in such a way that two flat plates that are rotated relative to one another are connected to one another by bringing them close to each other and placing them parallel to each other, so that the respective bolt of the one plate in the slot assigned to it the other plate is inserted.

Bei einem I-Träger kann der obere Teil des Flansches als die eine Platte benutzt werden, und unter dem oberen Teil der Säule kann die Platte die Form einer Haltebrücke haben.In the case of an I-beam, the upper part of the flange can be used as the one Plate can be used, and under the top of the column the plate can take the shape have a holding bridge.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Trägers und einer Säule, die mit Vorrichtungen nach der Erfindung versehen sind, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Säule nach Fig. 1, bei der jedoch die Verbindungsvorrichtungen die Flansche der Säule überbrücken, Fig. 3 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung der Schritte bei einer Verbindung zwischen einem Trr und einer Säule, Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung zweier rechtwinklig miteinander verbundener Träger, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Platte mit einer anderen Ausführung der Schlitze und fuer Bolzen, Fig. 6 den Schnitt 6-6 aus Fig. 5, Fig. 7 den Schnitt einer Verbindungsvorrichtung mit einem an einer Platte befestigten geriffelten Box er und Fig. 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung.Embodiments of the invention are described below with reference to Figures described. 1 shows a perspective exploded view a support and a column provided with devices according to the invention are, Fig. 2 is a perspective view of the column of Fig. 1, but in which the connecting devices bridge the flanges of the column, Fig. 3 is a side view to illustrate the steps involved in a connection between a door and a column, FIG. 4 is a perspective exploded view of two Supports connected to one another at right angles, FIG. 5 is a perspective illustration a plate with a different design of the slots and for bolts, Fig. 6 the Section 6-6 from FIG. 5, FIG. 7 shows the section of a connecting device with a corrugated box attached to a plate and FIG. 8 is an exploded perspective view of a further embodiment of a connecting device according to the invention.

Bei dem in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Träger 10 mit zwei Säulen 12 zu einem Konstruktionsrahmen 14 verbunden. Zur Befestigung des Trägers 10 am oberen Ende der Säule 12 anliegend am Flansch 16 der Säule 12 ist eine Platte 18 vertikal am Ende des Trägers beispielsweise durch Schweißen befestigt. Die Platte 18 ist vorzugsweise rechteckförmig und eben und hat eine Dicke, die der Dicke des Flansches 16 der Säule 12 entspricht, Die Platte 18 hat eine Außenfläche 19, eine obere horizontale Kante 20 und eine dazu parallele untere Kante 22. Zwei mit seitlichem Abstand zueinander angeordnete Schlitze 24 sind in der Platte 18 vorgesehen und verlaufen ausgehend von der unteren Kante 22 vertikal über eine kurze Länge aufwärts. Nahe der oberen Kante 20 der Platte 18 sind zwei mit seitlichem Abstand zueinander horizontal ausgerichtete Bolzen 26 vorgesehen, die vertikal auf die Schlitze 24 ausgerichtet sind und mit deren geschlossenen Enden ein Rechteck bilden. Jeder Bolzen 26 hat einen Kopf 28, der von der Fläche 19 der Platte 18 einen Abstand hat, der mindestens gleich der Dicke der Platte ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen der Oberkante 20 und der Unterkante 22 der Platte 18 gleich der Tiefe des Trägers 10, und deshalb sind Aussparungen 30 im unteren Flansch 32 des Trägers hinter den Schlitzen 24 vorgesehen, um die Köpfe der Bolzen an der Säule 12 dort anzuordnen.In the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, there is a carrier 10 connected with two columns 12 to form a construction frame 14. For fixing of the carrier 10 at the upper end of the column 12 adjacent to the flange 16 of the column 12 a plate 18 is fixed vertically to the end of the beam, for example by welding. The plate 18 is preferably rectangular and flat and has a thickness that of Thickness of the flange 16 of the column 12 corresponds, the plate 18 has an outer surface 19, an upper horizontal edge 20 and a lower edge 22 parallel thereto. Two Slits 24 that are laterally spaced from one another are in the plate 18 provided and, starting from the lower edge 22, run vertically over a short Length upwards. Near the upper edge 20 of the plate 18 are two with lateral Distance from one another horizontally aligned bolts 26 are provided, which are vertically on the slots 24 are aligned and with their closed ends a rectangle form. Each bolt 26 has a head 28 of the surface 19 of the plate 18 one Distance that at least is equal to the thickness of the plate. In In the exemplary embodiment shown, the distance between the upper edge 20 is and the lower edge 22 of the plate 18 is equal to the depth of the beam 10, and therefore recesses 30 are provided in the lower flange 32 of the carrier behind the slots 24, to arrange the heads of the bolts on the column 12 there.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dient das obere Ende des Flansches16 der Säule 12 als äquivalentes Element zur Platte 18 und hat zwei mit seitlichem Abstand zueinander angeordnete Schlitze 34, die von der Oberkante 36 des Flansches 16 nach unten verlaufen, sowie zwei nach außen stehende, mit gegenseitigem Abstand zueinander und horizontal aufeinander ausgerichtete Bolzen 38, die unter den Schlitzen in Ausrichtung auf diese angeordnet sind. Die Bolzen 38 haben denselben Abstand wie die Schlitze 24 und die Bolzen 26 in der Platte 18.In the embodiment shown in Fig. 1, the upper end is used of the flange 16 of the column 12 as an equivalent element to the plate 18 and has two laterally spaced slots 34 from the upper edge 36 of the flange 16 run downwards, as well as two outwardly standing, with mutual Distance from one another and horizontally aligned bolts 38, which are below the slots are in alignment therewith. The bolts 38 have the same Distance like the slots 24 and the bolts 26 in the plate 18.

Der Träger 10 wird an der Säule 12 in der in Fig. 3 gezeigten Weise befestigt, indem er parallel zur Säule abgesenkt wird, wodurch die Platte 18 mit dem Flansch 16 abschließend angeordnet wird. Wenn sich die Platte 18 abwärts bewegt, werden die Bolzen 26 in die Schlitze 34 des Flansches 16 eingesetzt, während die Bolzen 38 des Flansches 16 in die Schlitze 24 der Platte 18 gelangen.The carrier 10 is attached to the column 12 in the manner shown in FIG attached by lowering it parallel to the column, whereby the plate 18 with the flange 16 is finally arranged. When the plate 18 moves downwards, the bolts 26 are inserted into the slots 34 of the flange 16, while the Bolts 38 of flange 16 get into slots 24 of plate 18.

Da der Träger 10 vertikal abgesenkt werden muß, um die Verbindung herzustellen, muß jede Verbindung zwischen dem Träger 10 und der Säule 12 unter den oberen Enden der Säulen seitlich an den Säulen abgesetzt sein. Dies erfolgt durch eine Haltebrücke 40, die in Fig. 1 und 2 dargestellt ist und an der Säule 12 beispielsweise durch Schweißen befestigt ist. Sie hat eine vertikale Platte 42 mit Schlitzen 34a und Bolzen 38a. An der Stelle, wo die Oberkante der Brücke 40 nach innen abgebogen ist, um einen Schenkel 44 zu bilden, sind Aussparungen 46 zur Durchführung von Köpfen 28 der Bolzen 26 an der Platte 18 vorgesehen. Der Träger 10a ist verkürzt, so daß die Platte 18 am Ende des Trägers an der Platte 42 der Brücke 40 anliegen kann. Wenn der Träger 10a abgesenkt wird, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, gelangen die Bolzen 25 in die Schlitze 34a der Haltebrücke 40, während gleichzeitig die Bolzen 38a in die Schlitze 24 der Platte 18 gelangen.Since the carrier 10 must be lowered vertically to make the connection Establish any connection between the support 10 and the column 12 below the upper ends of the pillars are set off on the side of the pillars. this happens by a retaining bridge 40 shown in FIGS. 1 and 2 and on the column 12th is attached for example by welding. It has a vertical plate 42 with Slots 34a and bolts 38a. At the point where the top of the bridge 40 after is bent inside to form a leg 44, recesses 46 are for implementation of heads 28 of bolts 26 on plate 18 are provided. The carrier 10a is shortened, so that the plate 18 abuts the plate 42 of the bridge 40 at the end of the beam can. When the carrier 10a is lowered as shown in Fig. 3, get there the bolts 25 in the slots 34a of the retaining bridge 40, while at the same time the bolts 38a get into the slots 24 of the plate 18.

Bei dein in rrig 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Säule 12a um 900 gedreht so daß die Flansche 16a der Säule parallel zur Achse des Trägers 10 liegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Platte 18 umgedreht und an den Flanschen 16a der Säule 12a als Platte 18a befestgt. erne- ist eine Haltebrbke 40a an den Flanschen der Säule in dargestellter Weise befestigt.In the embodiment shown in FIG. 2, the column 12a rotated 900 so that the flanges 16a of the column are parallel to the axis of the beam 10 lie. In this embodiment, the plate 18 is turned over and attached to the Flanges 16a of the column 12a fastened as a plate 18a. erne- is a holding bridge 40a attached to the flanges of the column in the manner shown.

Die Platte 18 des Trägers 10 wird mit der umgedrehten Platte 18a der Säule 12 in bereits beschriebener Weise verriegelt, d.h die Platte 18 am Träger 10a wird versT1 und parallel zur Platte 18a an der Säule 1 2a abwärts bewegt, wodurch die Bolzen 26 in die Schlitze 24 einrasten. Zur Verriegelung des Trägers 1 0a mit der Säule 12 wird die Haltebrücke 40a in derselben Weise wie die Haltebrücke 40 verwendet.The plate 18 of the carrier 10 is with the inverted plate 18a of the Column 12 locked in the manner already described, i.e. the plate 18 to the support 10a is moved versT1 and parallel to the plate 18a on the column 1 2a downwards, whereby the bolts 26 snap into the slots 24. To lock the carrier 1 0a with of the column 12 becomes the holding bridge 40a in the same way as the holding bridge 40 used.

Fig. 4 zeigt die Verbindung zweier Träger 10 und 10b in rechtwinkliger Lage. Die umgedrehte Platte 18b ist an den Flanschen 16b befestigt, und Aussparungen 50 sind im oberen Flansch vorgesehen, um die Bolzen 26 der Platte 18 am Träger 10 durchzuführen. Der Träger 1Ob ist mit flacherer Tiefe als der Träger 10 dargestellt, und die Platte 18b am Träger 1Ob ragt bis unter den unteren Flansch dieses Trägers. Natürlich können auch zwei Träger 10 mit ihren Enden so aneinander befestigt werden, daß ein durchlaufender Träger entsteht. Hierzu werden zwei Platten 18 verwendet, von denen jeweils eine an einem Ende eines jeden Trägers befestigt ist und die eine zueinander verdrehte Lage haben.Fig. 4 shows the connection of two carriers 10 and 10b at right angles Location. The inverted plate 18b is attached to the flanges 16b, and recesses 50 are provided in the upper flange in order to secure the bolts 26 of the plate 18 on the carrier 10 perform. The carrier 1Ob is of shallower depth than the support 10 shown, and the plate 18b on the carrier 10b protrudes to below the lower flange this vehicle. Of course, two carriers 10 can also be so close to one another with their ends be attached so that a continuous beam is formed. This is done using two plates 18 are used, one of which is attached to one end of each beam and which have a mutually twisted position.

Bei dem in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schlitze 24c einer Platte 18c ausgehend von der Kante 22c schräg zulaufend ausgebildet. Die Schenkel 52 von Bolzen 26c sind in ähnlicher Weise mit einem trapezförmigen Querschnitt versehen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, so daß sie den Schlitzen 24c angepaßt sind. Die schmalere Seite 54 des jeweiligen Schenkels ist dabei breiter als die geringste Breite des Schlitzes 24c Wenn die Platten 18c dieses Ausführungsbeispiels miteinander verbunden werden, rasten die Bolzen 26c wie Keile in die Schlitze 24c ein, wodurch eine Haftverbindung entsteht, die gegen seitliche Bewegung gesichert ist.In the embodiment shown in Figures 5 and 6, the slots are 24c of a plate 18c is designed to taper at an angle starting from the edge 22c. the Legs 52 of bolts 26c are similarly trapezoidal in cross-section as shown in Fig. 6 so that they match the slits 24c. The narrower side 54 of the respective leg is wider than the smallest Width of the slot 24c When the plates 18c of this embodiment together are connected, the bolts 26c snap like wedges into the slots 24c, whereby an adhesive bond is created that is secured against lateral movement.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel entstehen gleichfalls seitliche Kräfte, die eine Bewegung der beiden Platten 18 zueinander verhindern. Fig.In the embodiment shown in Fig. 7 also arise lateral forces that prevent the two plates 18 from moving relative to one another. Fig.

7 zeigt einen Bolzen 26d in Form einer Schraube 60 mit einem Schenkel, der nahe dem Kopf 24 des Bolzens geriffelt ist.und mit diesem Teil in eine Öffnung 66 der Platte 18 eingepaßt ist. Das freie Ende 68 des Bolzens 60 ist mit Gewinde versehen, so daß eine Mutter 70 aufzuschrauben ist. Wenn die Platte 18 mit den Bolzen 26d in bereits beschriebener Weise mit einer gegengleichen Vorrichtung verriegelt ist, werden die Muttern 70 angezogen, wodurch eine seitliche Kraf wirkung entsteht, die den Momentkräften zwischen Säule und Träger entgegenwirkt.7 shows a bolt 26d in the form of a screw 60 with a leg, which is corrugated near the head 24 of the bolt. and with this part in an opening 66 of the plate 18 is fitted. The free end 68 of the bolt 60 is threaded provided so that a nut 70 is to be screwed on. When the plate 18 with the bolts 26d in the manner already described with a opposite device is locked, the nuts 70 are tightened, creating a lateral force effect which counteracts the moment forces between the column and the support.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ernibglicht eirle ei einfache und wirksame Verbindung zwischen einem Träge iuid einer Säule oder zwischen zwei Trägern. natürlich @@@ die Platte 18 nicht genau vertikal angeordnet sein wenn die Flächen der miteinander gekoppelten Platt eng aneinander anliegen. Ferner müssen die Schlitz 24 der Platte 18 nicht vertikal angeordnet sein, mit Ausnahme des Falles, daß die Anordnung der Schlitz und der Bolzen in den miteinander verbundenen Platte in besonderer Weise angepaßt sein muß und es nicht infach möglich ist, eine der Plat-ten gegenüber der a£-ren zu verdrehen. Die Platte 18 muß nicht rechtecktörmig sein. Wie aus Fig. 8 hewvorgeh-t, kann auch ein einziger Schlitz 80 und ein einziger Bolzen 82 in ;jjder Platte 18c vorgesehen sein, diese Elenente können seitlich zueinander versetzt sein, falls dies eine wünscht ist. Die Anzahl und Anordnung der Schlitze und Bolzen sowie die Form und die Abmessungen der Platte können den jeweiligen Scherungs- und Momentenwerten angepaßt werden.The device according to the invention allows a simple and easy effective connection between a support iuid of a column or between two supports. Of course, the plate 18 cannot be arranged exactly vertically if the faces of the coupled plate lie tightly against one another. Also need the slot 24 of the plate 18 can not be arranged vertically, except in the event that the Arrangement of the slot and the bolt in the interconnected plate in particular Must be adapted in a way and it is not simply possible to face one of the plates to twist the a £ -ren. The plate 18 need not be rectangular. As shown in Fig. 8 hewvorgeh-t, a single slot 80 and a single bolt 82 can also be made in each Plate 18c be provided, these elements can be offset laterally to one another, if this is one of the desires. The number and arrangement of the slots and bolts as well the shape and the dimensions of the plate can correspond to the respective shear and moment values be adjusted.

Die Bezeichnung "Bolzen" in der vorstehenden Beschreibung schließt einen Knopf, einen Kopf oder einen Vorsprung ein, der von einer Fläche mittels eines Schaftes abstehend angeordnet ist.The term "bolt" in the above description is closed a button, a head or a protrusion that is supported by a surface by means of a Shank is arranged protruding.

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Claims

Claims 1,) Device for connecting two construction elements, in particular of beams or columns, characterized by a flat plate (18c), in which, starting from an edge, at least one slot (80) is provided and from the surface of which at least one bolt (82) protrudes, which is close to the slot (80) opposite plate edge arranged on a line parallel to the slot (80) is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by a flat plate (18), in which, starting from an edge (22), at least two parallel Slots (24) are provided and at least two bolts (26) protrude from their surface, which lie with the ends of the slots (24) on the corners of a rectangle.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the plate (18) is rectangular.

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the respective bolt (26b) has a threaded shaft that extends from the plate (18) protrudes and is provided with a nut (70) at its free end.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the bolt (26b) has a corrugated part (62) which into an opening (66) of the plate (18) is fitted.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the respective slot (24c) starting from the plate edge (22c) inwards is designed to be tapered.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the respective Bolt (26c) has a trapezoidal cross-section, which corresponds to the tapered Slot (24c) converges.

8. Connection established with a device according to one of the preceding Claims, characterized by two plates (18) with slots arranged in the same way (24) and bolts (26) and by such a mutually rotated arrangement of these Plates (18) that the bolts (26) each of a plate (18) in the slots (24) engage the other plate (18).

9. A compound according to claim 8, characterized in that one of the two plates is designed as a retaining bridge (40) which is attached to one of the with each other to be connected elements is attached protruding.

10. A compound according to claim 9, characterized in that the retaining bridge (40) has a channel-shaped cross section.

11. A compound according to claim 8, 9 or 10, characterized in that that one of the elements to be connected to one another is an I-beam (10) and the other Element is an I-column (12) and that a flange of the column (12) at its upper edge is provided with slots (34) and underneath with two bolts (38).

12. A compound according to claim 8, characterized in that one ufer elements to be connected to each other are a carrier (10) that the upper edge (2Q) of the plate (18) rests against the end of the upper flange of the carrier (10) and that in the lower flange of the carrier (10) near a slot (24) of the Plate (18) a recess (30) is provided for a respective bolt (38).