DE2639987A1 - Connection for frame members - has loose support insertable into first member for engagement by hook of second member - Google Patents
Connection for frame members - has loose support insertable into first member for engagement by hook of second memberInfo
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Abstract
Description
Hans RenftleHans Renftle
Manfred Michel Steckverbindung mit IIaken und Auflager Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung aus Haken und Auflager, die für Skelettkonstruktionen aus Stahl oder äquivalentem Werkstoff für Bauwerke, Gerüste, Regale oder andere TrEgkonstruktionen angewandt wenden kann.Manfred Michel plug-in connection with hooks and supports The invention relates to a plug-in connection made of hooks and supports, which are used for skeletal structures Made of steel or equivalent material for structures, scaffolding, shelves or others TrEg constructions can be applied.
Die Steckverbindung muss die bei Bauwerken üblichen Lasten zwischen den horizontalen und vertikalen Tragwerksteilen übertragen. Vorgefertigte Bauwerksteile werden häufig mit Kran montiert. Um die teuren Kranstunden zu reduzieren, soll die Steckverbindung ein schnelles und endgültiges Absetzen und Montieren des Deckenelements oder Trägers erlauben. Die Montage des Auflagers an der Stütze soll in gewöhnlichen Bohrungen, schnell und ohne Werkzeuge an der Baustelle möglich sein. Die Steckverbindung soll außerdem keine mit der Stütze fest verbundene, vorstehende Teile erfordern. The plug connection must withstand the loads common in buildings transferred to the horizontal and vertical structural parts. Prefabricated building parts are often assembled with a crane. In order to reduce the expensive crane hours, the Plug connection a quick and final removal and installation of the ceiling element or allow wearer. The assembly of the support on the column should be carried out in ordinary Drilling can be done quickly and without tools at the construction site. The connector should also not require any protruding parts firmly connected to the support.
Bekannte Ausführungen von Verbindungselementen für Skelettkonstruktionen haben mit der Stütze fest verbundene vorstehende Teile, an denen die horizontalen Tragwerkselemente befestigt werden; diese erfordern beim Stapeln, z.B. für den Transport, unnötig viel Platz. Known versions of connecting elements for skeletal structures have protruding parts firmly connected to the support, on which the horizontal Structural elements are attached; these require when stacking, e.g. for transport, unnecessary space.
Au.,Qerdem ist eine Knotenpunktausbildung bekannt, bei der ein Ausleger in ein Langloch eingehakt und au?erdem noch mit einer Schraube gesichert wird. Dazu sind jedoch teuere Langlöcher und Gewinde erforderlich. (Auslegeschrift 1 261 297 Knotenpunktausbildüng eines Säulen und Balken aufweisenden Gebäudeskeletts) Die Erfindung bezweckt die Aufgabe eine Stedcverbindung fdr Skelettkonstruktionen zu schaffen, bei der das Auflager bei Bedarf an der erforderlichen Stelle in gewöhnlichen bohrungen demontabel an einer Stütze befestigt wird, und in das dann das horizontale Tragwerkselement mit einem keilförmigen Haken schnell und endgültig eingehangt wird. ts sollen typisierte, modular gebohrte Stützen, z.B. aus Vierkantrohr, benutzt werden können, die keine hervorstehende Teile haben und an denen an der Baustelle das Auflager ohne Werkzeuge oder sonstige Hilfsmittel montiert wird.Au., Qerdem a node formation is known in which a boom hooked into an elongated hole and also secured with a screw. In addition however, expensive slots and threads are required. (Interpretation document 1 261 297 Node formation of a building skeleton with columns and beams) the The object of the invention is to provide a floor connection for skeleton structures create, in which the support if necessary in the required place in ordinary holes is detachably attached to a support, and then the horizontal Structural element with a wedge-shaped hook is quickly and permanently attached. Typically, modularly drilled supports, e.g. made of square tubing, should be used that have no protruding parts and where the support on the construction site is assembled without tools or other aids.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß ein Auflager, das einen oder mehrere Haltewinkel hat, in einer oder mehreren Bohrungen an der Stütze durch winbringen befestigt wird, und das Deckenelement oder der Träger durch einen keilförmigen Haken, der in das Auflager einhakt, befestigt wird. (Fig. 1 und 2) Der wesentliche Anteil der Lasten des Deckenelemente oder des Trägers wird über eine Auflagerfläche, des biegesteif mit den Deckenelement oder Träger verbundenen akens, nahe an der Stützenwand eingeleitet, damit das Biegemoment im Auflager möglichst klein ist. Der Haken (2) und das Auflager (3) sind maßlich so abgestimmt, daß das Auflager nach außen gespannt wird und möglichst großflächig in der Bohrung aufliegt, und außerdem eine mittragende Reibungskraft zwiscllen Haken und Stützenwand entsteht Die mit der Erfindung erziehlten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Auflager ohne Werkzeuge in gewöhnlichen Bohrungen an einer Stütze an der erforderlichen Stelle auf der Baustelle in kurzer Zeit befestigt werden kann und dadurch ein Auflager geschaffen wird, das ein schnelles und endgültiges Absetzen und Befestigen des Deckenelements oder des Trägers erlaubt und dadurch die Montagezeit erheblich reduziert.wird; außerdem ist diese Steckverbindung eine lösbare Verbindung. This object is achieved according to the invention in that a support, that has one or more brackets in one or more holes on the Support is attached by winching, and the ceiling element or beam through a wedge-shaped hook that hooks into the support is attached. (Fig. 1 and 2) The major part of the loads of the ceiling element or the girder is over a bearing surface, which is rigidly connected to the ceiling element or carrier akens, introduced close to the column wall, so that the bending moment in the support is as possible is small. The hook (2) and the support (3) are dimensionally matched so that the The support is stretched outwards and rests in the hole over the largest possible area, and there is also a load-bearing frictional force between the hook and the column wall The advantages achieved with the invention are in particular that a support without tools in ordinary holes on a support at the required location can be attached to the construction site in a short time and thus a support is created that a quick and final removal and attachment of the ceiling element or of the carrier, thereby considerably reducing the assembly time. aside from that this connector is a detachable connection.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 Dimetrie der Steckverbindung aus Haken und Auflager Fig. 2 Steckverbindung aus Haken und Auflager Fig. 3 Statische Wirkungsweise der Steckverbindung aus Haken und Auflager Fig. 4 Steckverbindung aus Haken und Auflager mit Rückhaltenese Fig. 5 Seitenansicht der Steckverbindung aus Federhaken und Auflager Fig. 6 Dimetrie der Steckverbindung aus Federhaken und Auflager Fig. 7 Dimetrie eines Hakens mit Fed@rwirkung in zwei Achsen Fig. 8 Federhaken mit Spannmöglichkeit Fig. 9 Haken mit Justiermöglichkeit Fig. 10 Haken mit Einloch-Auflager Fig. 11 Auflager mit Verstellmöglichkeit In Fig. 1 ist: ein Stützenabschnitt in T)imetrie dargestellt, in den auf der einen Seite bereits ein Auflager (1) eingebracht ist; an der anderen Seite der Stütze wird das Auflager (3) und ein Ausschnitt aus dem Deckenelement mit dem Haken (2) gezeigt.Several embodiments of the invention are in the drawings and are described in more detail below. 1 shows dimetry the connector from hook and support Fig. 2 connector from hook and Support Fig. 3 Static mode of operation of the plug connection consisting of hooks and supports Fig. 4 plug connection made of hook and support with retaining device Fig. 5 side view the plug connection consisting of spring hooks and supports Fig. 6 Dimetry of the plug connection from spring hook and support Fig. 7 Dimetry of a hook with spring action in two Axes Fig. 8 Spring hooks with tensioning option Fig. 9 Hooks with adjustment option Fig. 10 Hook with single-hole support Fig. 11 Support with adjustment option In Fig. 1 is: a column section shown in T) imetry, in the one on one side a support (1) has already been introduced; on the other side of the support that will Support (3) and a section from the ceiling element with the hook (2) are shown.
Zur Befestigung wird das Auflager so gedreht, daß der nach oben zeigende Teil des Haltewinkels horizontril liegt; es wird dann in die Bohrungen eingeführt, um 90° gedreht und ist damit bereits in der endgültigen Position. Der haken (2) ist mit dem Deckenelement biegesteif verbunden; hier in diesem Beispiel ist er angeschweißt. Er ist sowohl von der Seitenansicht, wie auch von der Front- bzw. Rückansicht keilförmig.To fix it, the support is rotated so that the one pointing upwards Part of the bracket is horizontril; it is then inserted into the bores, rotated by 90 ° and is already in the final position. The hook (2) is rigidly connected to the ceiling element; here in this example it is welded on. It is wedge-shaped both from the side view and from the front or rear view.
In Fig. 2 wird die montierte Steckverbindung mit einem Stützenabschnitt und einem Deckenelementausschnitt gezeigt. In Fig. 2, the assembled plug connection is shown with a support section and a ceiling element cutout shown.
Der wesentliche Lastanteil der Decke wird über die Auflagerfläche (4) nahe an der Stützenwand in das Auflager eingeleitet. Das hier gezeigte Auflager ist für die Aufnahme von zwei Haken vorgesehen. Es kann auch so ausgebildet werden, daß darin nur ein Haken Platz hat; dann sin; @n einer Seite der Stütze 4 Bohrungen erforderlich, um zwei Deckenelemente mit ihrem Haken zu Befestigen.The main part of the load on the ceiling is caused by the bearing surface (4) introduced into the support close to the column wall. The support shown here is designed to hold two hooks. It can also be designed that there is only room for a hook; then sin; @ on one side of the support 4 holes required to attach two ceiling elements with their hooks.
Bei der Untersuchung der statischen Wirkungsweise (Fig. 3) stellt mn fest, daß die Verbindung mehrfach statisch unbestimmt ist; d.h. bei Belastung kinn durch plastische Umformung Lastumlagerung, und damit eine günstigere Lastabtragung erfolgen. When examining the static mode of action (Fig. 3) provides mn states that the connection is statically indeterminate several times; i.e. under load chin load redistribution through plastic deformation, and thus a more favorable load transfer take place.
Beim Einhaken des Deckenelements oder Trägers entsteht wegen der Keilwirkung des Hakens die Kraft F Keil, die das Aliflager nach außen zieht und dabei den Haken an die Stützenwand drückt. Die Kraft FReibung 1 ist gleich FKeil (Stahl auf Stahl µ#0.1). Die Kraft FReibung 1 bewirkt nur ein kleines @i@gemoment im Auflager, weil Kraft als auch Hebel-@@@ klein sind. FReibung 1 # FReibung 2. Die Vorspannung der Auflagers bewirkt außerdem eine günstige Auflagerfläche @@ Auflagers in der Bohrung; Haken und Auflagers müssen @@@lich so abgestimmt sein, daß das Auflager nach außen gespannt wird. Die Deckenkraft FDecke wird vor allem am Auflagers mit der Hakens nahe an der Stützenwand mit der Kraft F Auflager in das Auflager geleigt. Die Kraft F Auflager verursacht vor allem Schubspannungen und nur wenig Biegespannungen. Das entstandene rechtsdrehende Moment aus den äußeren vertikalen Kraften wird vor allem durch das linksdrehende Moment aus der Kraft FInnen im Gleichgewicht gehelten. Der wesentliche Lastanteil der vertikalen Lasten wird durch die Kraft FLochleigung in die Stütze geleitet. When hooking the ceiling element or carrier arises because of the The wedge effect of the hook is the force F wedge that pulls the Aliflager outwards and presses the hook against the column wall. The force FRriction 1 is equal to FKeil (Steel on steel µ # 0.1). The force FRriction 1 only causes a small @ i @ moment in the support, because both the force and the lever - @@@ are small. Friction 1 # Friction 2. The prestressing of the support also creates a favorable support surface @@ support in the hole; The hook and the support must be matched so that the support is stretched outwards. The slab force F slab is mainly applied to the support the hook is placed in the support close to the column wall with the force F support. The force F support mainly causes shear stresses and only a few bending stresses. The resulting right-turning moment from the external vertical forces is in front mainly due to the left-turning moment from the force Finnen in equilibrium. The main load component of the vertical loads is caused by the force FLochleigung guided into the support.
Der Haken der Steckverbindung (Fig. 4) kann so ausgebildet werden, daß er oben (5) und unten (5) vor allem an der Stütze anliegt und somit zwei Auflagerflächen ausgebildet werden, die eine Belastungskonzentration an der @oh@un und damit einknicken verhindern. Außerdem kann der Keil am Haken so ausgeformt werden, daß die Spannkraft über eine Distanz im oberen Bereich konstant ist (6). Dadurch wird bewirkt, das die Spannkraft über einen gewissen Bereich konstant ist und der Haken auf dem. Auflager richtig aufsitzen kann. Das Auflage kann mit einer Rückhaltenase (7) ausgebildet werden, damit es nach dem T'inbringen nicht zu weit nach innen rutscht und der Haken immer in die Öffnung an Auflager eingehakt werden kann. The hook of the plug connection (Fig. 4) can be designed in such a way that that it lies above (5) and below (5) above all on the support and thus two bearing surfaces be trained that have a stress concentration at the @ oh @ un and thus buckle impede. In addition, the wedge on the hook can be shaped so that the clamping force is constant over a distance in the upper range (6). This causes the the clamping force is constant over a certain range and the hook on the. In stock can sit properly. The support can be designed with a retaining lug (7) will, so that it doesn't slip too far inwards after the T'in and the hook always can be hooked into the opening on the support.
Der Haken der Steckverbindung kann auch als Federliaken ausgebildet werden (Fig. 5 und 6). Dadurch können Toleranzen aufgenommen werden. Die Feder am Federhaken kann ein gerades Ende haben (in der Seitenansicht wie die äußeren Kanten des IIakens von Fig. 2),oder am Ende paralell zur Stützenwand (in der Seitenansicht wie die äußeren Kanten des Hakens von Fig. 4) oder nach innen gebogen sein (Fig. 5) Wird der Federhaken nach innen gebogen, so wird dadurch das Biegemoment aus der Kraft F Reibung 1' sehr klein oder zu Null. Der Federhaken kann außerdem noch eine Feder haben, die Toleranzen in Richtung parallel zur Stützenwand aufnimmt (Fig. 7). The hook of the plug connection can also be designed as a spring lance (Figs. 5 and 6). This allows tolerances to be included. The spring on Spring hook can have a straight end (in the side view like the outer edges of the IIakens of Fig. 2), or at the end parallel to the column wall (in the side view like the outer edges of the hook of Fig. 4) or be curved inward (Fig. 5) If the spring hook is bent inwards, the bending moment is removed from the Force F Friction 1 'very small or zero. The spring hook can also have one Have springs that absorb tolerances in the direction parallel to the column wall (Fig. 7).
Die Auflagerfläche am Auflager kann eine Oberfläche mit einem hohen Reibwert µ haben, damit zwischen Haken und Auflagerfläche eine hohe Reibungskraft entsteht, die zusammen mit den Federkräften die horizontalen kräfte aufnimmt. Dies könnte durch eine aufgerauhte Oberflache oder eine Zwischenlage aus einem entsprechendem Gummiwerkstoff erzielt werden. The bearing surface on the bearing can have a surface with a high Have a coefficient of friction µ, so there is a high frictional force between the hook and the support surface arises, which together with the spring forces absorbs the horizontal forces. this could by a roughened surface or an intermediate layer of a corresponding Rubber material can be achieved.
Werden hohe Anforderungen an die Kraftübertragung zwlschen horizontalen und vertikalen Tragwerksteilen gestellt, kann der Federhaken mit einer Spannvorrichtung, z.B. einem Keil, verspannt werden CFig. 8). Der Federhaken könne so ausgebildet sein, daß der Keil (11) von oben (3), von unten (9) und/oder von der Seite (10) eingetrieben werden kann. There are high demands on the power transmission between horizontal and vertical structural parts, the spring hook can be tightened with a tensioning device, e.g. a wedge, CFig. 8th). The spring hook can be designed in this way be that the wedge (11) from above (3), from below (9) and / or from the side (10) can be driven.
Zur Aufnahme von besonders großen Toleranzen, z.B des Deckenelements, kann in der Befestigungsplatte des Hakens ein Langloch (12) vorgesehen werden und am Gegenstück an der Deckenplatte ein weiteres rechtwinklig dazu (13) (Fig. 9). To accommodate particularly large tolerances, e.g. of the ceiling element, an elongated hole (12) can be provided in the fastening plate of the hook and on the counterpart on the ceiling plate another at right angles to it (13) (Fig. 9).
Die Teile können mit einer hochfesten Schraube (14) verbunden werden. Der Haken kann such vorher bereits in das Auflager eingehakt werden; dadurch erhält man eine Konsole. Das Deckenelement oder der Träger wird dann auf dieser Konsole abgelegt und befestigt.The parts can be connected with a high-strength screw (14) will. The hook can be hooked into the support beforehand; thereby receives one console. The ceiling element or the carrier is then on this console filed and attached.
Das Auflager kann auch so ausgebildet werden, da2. es nur eine Bohrung zur Befestigung braucht, alo ein Einloch-- Aliflager (Fig. 10). Das Einloch - Auflager hat einen Haltewinkel (15) zur Befestigung an der Stütze, zwei Arme (16), durch die der keilförmige Haken seine Spannkraft einleitet, und eine Rückhaltenase (17), die das eindeutige Positionieren des Auflagers bei der Montage bewirkt. Die Krafteinleitung durch den Haken erfolgt nahe an der Stützenwand am horizontalen Teil des :flagers (21). Die zwei Arme (16) können al-le als steife Federn ausgebildet werden, daß sie zum einen das Auflager noch genügend nach außen spannen und außerdem Toleranzen aufnehmen können. The support can also be designed so that2. it's just a hole Needs for fastening, alo a single-hole aluminum bearing (Fig. 10). The one-hole support has a bracket (15) for attachment to the support, two arms (16) through which the wedge-shaped hook introduces its tension force, and a retaining lug (17), which causes the unambiguous positioning of the support during assembly. The introduction of force the hook takes place close to the column wall on the horizontal part of the: flag (21). The two arms (16) can all be designed as stiff springs that On the one hand, they still tension the support sufficiently outwards and also tolerances be able to record.
Dc keilf@rmige Haken (13), der wie ein umgedrehtes V aussieht, greift über den horizontalen Teil des Haltewinkels. The wedge-shaped hook (13), which looks like an upside-down V, engages over the horizontal part of the bracket.
Auch dieser keilförmige Haken kann als Federhaken ausgebildet werden.This wedge-shaped hook can also be designed as a spring hook.
Das Auflager kann auch aus zwei Teilen bestehen, die mit eine Gewinde verbunden sind; das eine Teil (19) besteht aus aen beiden Armen und der Rückhaltenase, das andere aus den Haltewinkel (20) (Fig. 11). Mit dieser Verstellmöglichkeit können die Auflager vor der Montage der Wandstärke der Stütze angepaßt werden. Die gleiche Verstellmöglichkeit kann auch bei den Auflagern, die in zwei Bohrungen befestigt werden, vorgesehen werden. The support can also consist of two parts with a thread are connected; one part (19) consists of both arms and the retaining nose, the other from the bracket (20) (Fig. 11). With this adjustment you can the supports must be adapted to the wall thickness of the column before installation. The same Adjustment can also be made for the supports, which are fastened in two holes will be provided.
Die Tragfähigkeit der Verbindung kann durch Verbesserung der Krafteinleitung in die stütze erfolgen. Die Bohrungen können durch Einsetzen von Büchsen oder durch Auftragsschweißen oder durch eine genaue Formanpassung zwischen Auflager und Bohrung verhensert werden. Der Haltewinkel des Auflagers sollte im unteren Bereich den gleichen Radius wie die Bohrung haben. The load-bearing capacity of the connection can be improved by improving the introduction of forces done in the support. The holes can be made by inserting bushings or by Build-up welding or by precise adaptation of the shape between the support and the bore be starved to death. The bracket of the support should be the same in the lower area Have the same radius as the hole.
Die Steckverbindung mit Haken und Auflager kann an Vierkantrohr-, H- oder I-förmigen, runden oder anderen Stützen angewandt bzw. angepaßt werden.The plug-in connection with hooks and supports can be attached to square tube, H- or I-shaped, round or other supports can be applied or adapted.
Die Steckverbindung mit Haken und Auflager kann aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt werden, die nach Festigkeit, Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit ausgewählt sind, z.B. Stahl, Aluminiumlegierungen oder anderen Metalle. Es können aber auch andere Werkstoffe z.B. bewehrte oder andere Kunststoffe oder Metall-Kunststoffverbindungen verwendet werden. The plug connection with hook and support can be made of different Materials are manufactured that are based on strength, durability and cost-effectiveness are selected, e.g. steel, aluminum alloys or other metals. It can but also other materials, e.g. reinforced or other plastics or metal-plastic compounds be used.
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