DE3713187C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Große Rahmenwerke, wie sie insbesondere für Bohrinseln verwandt werden, werden aus Verbindungselementen zusam­ mengesetzt, die zwischen sich in einer Ebene oder Fläche kreuzenden Trägern 1 und einem jeweils von einer oder beiden Seiten senkrecht zugeführten Rohr 2 sitzen.

Die Träger liegen in der Regel in einer waagerechten Ebene und haben meistens einen Doppel-T-Querschnitt. Das Rohr steht senkrecht und dient als Stützpfeiler.

Aus der GB-PS 12 02 352 ist eine Verbindung von in zwei senkrecht zueinanderliegenden Ebenen angeordneten rohr­ förmigen Trägern mit einem Knoten- bzw. Verbindungselement bekannt. Das Verbindungselement besteht aus einem kuppel­ artig gewölbten Körper, dessen Rand gegen das Ende des einen Rohres stößt und mit diesem verschweißt ist und dessen andere Seite rippenartige Teile aufweist, deren äußere Kanten gegen das andere Rohr stoßen und mit diesem verschweißt sind.

Weiter ist aus DE-Z "Stahl und Eisen" 73 (1953) Heft 9, 556-567 für Schweißkonstruktionen bekannt, die Anschluß­ enden eines Verbindungselementes für die Verbindung kreu­ zender Strahlträger mit Doppel-T-Querschnitt so zu gestal­ ten, daß sie dem Profil der Träger angepaßt sind.

Es ist auch bekannt, die Träger mit ihren an das Rohr an­ stoßenden Enden am Rohr direkt anzuschweißen. Damit die sich kreuzende Verbindung von Rohr und Trägern auch grö­ ßere Kräfte und durch Biegekräfte übertragen kann, ist es ferner bekannt, im Kreuzungsbereich ein besonders dickwan­ diges relativ kurzes Rohr zu verwenden, an das das als Stütze dienende wesentlich dünnwandigere Rohr stumpf an­ geschweißt ist.

Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß an den Schweißnähten so unterschiedlich dicke Materialstärken aneinander stoßen können, daß das Schweißen äußerst schwierig sein kann. Andererseits läßt sich das Rohr im Kreuzungsbereich in der Wandstärke nicht geringer auslegen, da sonst eine zu geringe Festigkeit des Knotenpunktes entsteht.

Wenn aus statischen Gründen eine Dicke von ca. 60 mm oder mehr erforderlich wird, pflegt man innen in das Rohr 3 des Kreuzungsbereiches Aussteifungen zu schweißen. Aber auch diese sind wegen des räumlichen Spannungszustandes schweißtechnisch ebenfalls oft nicht günstig und häufig recht aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese derzeit von den Abmessungen und der Schweißtechnik her begrenzte Kon­ struktion durch Verwendung eines leicht gießbaren Stahl­ gußteiles so zu modifizieren, daß sowohl hohe Biegemomen­ te und Schubkräfte übertragen, als auch die Schweißan­ schlüsse auf Dicken unter 60 mm reduziert werden können, wodurch das Schweißen stark erleichtert wird.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 enthalten.

Ein Ausführungsbeispiel wird an Hand der Figuren näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 einen halbkugelförmigen Stahlgußkörper mit rippenartigen Anschweißenden,

Fig. 2 einen halbkugelförmigen Stahlgußkörper mit angegossenem Rohrstutzen,

Fig. 3 die Verbindung mit Hilfe eines einzelnen halbkugelförmigen Stahlgußkörpers,

Fig. 4 die Verbindung mit Hilfe zweier halbkugelförmiger Stahlgußkörper,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den halbkugelförmigen Stahlgußkörper.

Auf das Ende des mit strichpunktierten Linien angedeuteten Rohres 2 wird ein in etwa halbkugelförmiger Körper 6 aus Stahlguß stumpf aufgeschweißt. Dieser halbkugelförmige Körper besitzt angegossene rippenartige Teile sowohl in den einander kreuzenden Ebenen der Stege 7 als auch in der Ebe­ ne der Flansche 8. Die Höhenlage der Ebene der Flansche ist dabei entsprechend den Trägerhöhen variabel.

In der Fig. 1 ist der rippenartige Teil 7 von oben gesehen ein Kreuz. An dieses Teil 7 werden die Stege der sich kreu­ zenden Träger angeschweißt und für den speziellen Fall, daß die Höhe der Träger mit den Höhen der rippenartigen Teile 7 übereinstimmen, werden an diese auch die Obergurte angeschweißt.

Eine bei der Herstellung des Stahlgusses zum Zwecke der Speisungstechnik vorteilhafte Sonderform enthält nach Fig. 2 in der Mitte zwischen den einander kreuzenden Stegen einen angegossenen kurzen Rohrstutzen 9. Dies erlaubt beim Gießen die Anordnung eines zentralen Speisers und ein be­ sonders einfaches Wegbrennen dieses Speisers. Ferner hat es eine zusätzliche aussteifende Wirkung für die ankommenden Stege. Anstelle des Rohrstutzens ist auch ein Stutzen aus vollem Material verwendbar. Ein solcher halbkugelförmiger Stahlgußkörper mit Stutzen kann nach Fig. 3 einzeln ver­ wendet werden. Dabei dienen die angegossenen Flansche 8 zum Anschweißen zum Beispiel des Untergurtes des Blech­ trägers 1, während an die angegossenen Stege 7 entweder die Stege 4 und bei gleicher Höhe auch die Obergurte 5 der Blechträger oder bei unterschiedlichen Höhen nur Teile ihrer Stege 4 angeschweißt werden. Diese zuletzt genannte Lösung kann im obersten Deck eines Rahmentragwerkes sinn­ voll sein.

Der halbkugelförmige Stahlgußkörper 6 kann aber vorzugs­ weise auch nach Fig. 4 doppelt verwendet werden, indem die Ober- und Untergurte 5 jeweils an einen Stahlgußkörper 6 angeschweißt und die angegossenen Stege 7 beider Stahl­ gußkörper 6 miteinander verschweißt werden. Dies ermög­ licht die Verbindung von sehr hohen Trägern 1 miteinander und ihren außerordentlich stabilen Anschluß an je eine rohrförmige Stütze 2 oben und unten.

Wenn die Verbindung für die Herstellung von Bohrplattformen benutzt wird, so steht das Rohr senkrecht und die Träger liegen waagerecht. Es sind jedoch auch andere Anwendungs­ möglichkeiten denkbar, bei denen Rohre und Träger in ande­ ren Ebenen liegen. Die Erfindung ist auch leicht dahinge­ hend abzuwandeln, daß der zwischen den Trägern oder dem Rohr bestehende Winkel vergrößert oder verkleinert wird.

Wenn z. B. der Winkel zwischen den Trägern 45° beträgt, so können doppelt soviele Träger im Schnittpunkt angeschlossen werden. Die Form des Stahlgußkörpers braucht nicht genau halbkugelförmig ausgebildet zu sein. Es ist jede Form mit einer kugelartigen Wölbung möglich.

Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn statt sich kreuzen­ der Träger nur ein Träger mit einem Rohr verbunden werden soll. Die Träger können anstelle eines Doppel-T-Querschnit­ tes auch eine rechteckige Form aufweisen. In diesem Fall werden die angegossenen rippenartigen Teile so angegossen, daß sie stumpf gegen die senkrechten Teile und eventuell auch waagerechten Teile des Trägers stoßen.

Es können bei sich kreuzenden Trägern auch im Querschnitt unterschiedlich hohe und breite Träger durch das Verbin­ dungselement miteinander verbunden werden.

Nach der Fig. 3 wird ein gegenüber den angegossenen rip­ penartigen Teilen 7 höherer Träger 1 angeschlossen, indem im Steg 4 des Trägers eine Aussparung, entsprechend dem rippenartigen Teil 7, ausgeschnitten wird.

Es werden die Kanten 11 mit 10, 12 mit 13 und 14 mit 15 der Länge nach verschweißt. Außerdem wird der Untergurt am Flansch 8 angeschweißt.

Claims (5)

1. Verbindungselement zwischen sich in einer Ebene oder Fläche kreuzenden Trägern (1) und einem senkrecht auf diese im Kreuzungspunkt von einer oder beiden Seiten zugeführten Rohr (2), wobei das Verbindungselement aus einem kuppelartig gewölbten Stahlgußkörper (6) mit einer angenähert halbkugelförmigen Form besteht, dessen Rand stumpf gegen das Ende des Rohres (2) stößt und mit diesem verschweißt ist und an dessen kuppelartig ge­ wölbter Außenseite rippenartige Teile (7, 8) angegossen sind, deren äußere Kanten gegen die Stirnseiten der Stege und Flanschen der Träger fluchtend stoßen und mit diesen verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des angenähert halbkugelförmigen Stahlguß­ körpers (6) ein Rohrstutzen (9) oder auch Stutzen aus vollem Material angegossen ist, dessen Durchmesser er­ heblich geringer als der des angenähert halbkugelförmi­ gen Stahlgußkörpers (6) ist und dessen Rotationsachse senkrecht zur Fläche der sich kreuzenden anzuschließen­ den Träger steht und an dessen Außenfläche die rippen­ artigen Teile (7) angegossen sind, die an die Stege der Träger anschweißbar sind.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei der angenähert halbkugelförmigen Stahl­ gußkörper (6) mit entgegengesetzt gerichteten Öffnun­ gen der angenäherten Halbkugeln gegeneinander spiegel­ bildlich verschweißt sind.

3. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stahlgußkörper (6) an den angegossenen rippenartigen Teilen miteinander verschweißt sind.

4. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegeneinander verschweißten halbkugelförmigen Stahlgußkörpern (6) die Flanschen der Träger des Obergurts an den als Flanschen ausgebildeten rippenartigen Teilen (8) der oberen Halbkugel (6) und diejenigen des Untergurts an denen der unteren Halbkugel angeschweißt sind.

5. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei verschweißten halbkugel­ förmigen Stahlgußkörpern (6) wahlweise eine oder beide Halbkugelkörper mit einem Rohr (2) verschweißt ist bzw. sind.