DK155199B - Tredimensional gitterkonstruktion med staenger, der har tilspidsede ender. - Google Patents

Description

DK 155199 B

Den foreliggende opfindelse angår en tredimensional gitterkonstruktion af den i indledningen til krav 1 angivne art, såsom dem der almindeligt anvendes til flade og kurvede platforme, til bjælker med stor spændvidde, stilladser, 5 overdækninger til industrianlæg og sportskomplekser osv.

Det er kendt at sådanne gitterkonstruktioner hidtil er blevet konstrueret næsten altid under anvendelse af rørformede stænger med konstant tværsnit, hvilke rørformede stænger i forskellige antal konvergerer mod eller 10 samles i sammenføjningsknuder, der sædvanligvis har en kubisk eller i det væsentlige sfærisk form, og som i alle tilfælde er lukkede. Imidlertid har sådanne konstruktioner visse ulemper, hvoriblandt er at sammenføjningstønuderne er dannet som en lukket geometrisk fast form forsynet med gevindskårne borin-15 ger, hvori enderne af de rørformede stænger skrues, hvorved den samlede konstruktion har en vis stivhed med ringe muligheder for at justere længderne og vanskelighed ved at afmontere. Imidlertid skyldes den alvorligste ulempe den kendsgerning at de rørformede stænger har et konstant tværsnit, og da de 20 skal være gevindskårne ved deres ender for at de skal kunne forbindes med sammenføjningsknuden, er der en tydelig reduktion af det modstandsdygtige tværsnit som følge af fjernelse af materiale under gevindskæring, hvilket fører til en nedsættelse af den mekaniske styrke ved området for forbin-25 delsen med sammenføjningsknuden, hvilket er en svaghedszone for hele konstruktionen med mindre rørtykkelsen er overdimensioneret, med betydelige forøgede omkostninger.

Man har forsøgt at løse dette problem ved at anvende rørformede stænger med tilspidsede ender, idet disse ender 30 er i det væsentlige keglestubformede elementer svejset til stængerne og hvert indbefattende en bolt til at skrue i de gevindskårne boringer, der er tilvejebragt i samraenføjnihgsknuderne.

Men skønt denne løsning overvinder de ovennævnte ulemper ganske godt er det en ganske kostbar og kritisk konstruktion som 35 følge af svejsningen og den inkorporerede bolt, og den giver heller ikke nogen mulighed for inspektion af sammenføjningerne, som igen er af en lukket type, med mindre konstruktionen demonteres.

DK 155199 B

2

Det franske patentskrift nr. 2.452.628 vedrører en samling af rørformede stænger med gevindskårne tilspidsede ender for iskruning af bolte, som går gennem huller i en kugleformet sammenføjningsknude. De tilspidsede ender synes 5 imidlertid at være keglestubformede elementer, som er påsat den cylindriske del (det anføres, at de endog kunne presses på indersiden). Desuden viser denne konstruktion u-lemperne ved en kompleks samlingsoperation, en ikke stiv sammenføjningsknude udsat for udknækning og fremfor alt 10 umuligheden for inspektion af indersiden af den kugleformede sammenføjningsknude for at undersøge tilstand af bolte, når konstruktionen er samlet.

Det tyske patentskrift nr. 309.431 og det franske nr. 1.476.749 angiver begge en sammenføjningsknude af i det væ-15 sentlige halvkugleform og beregnet til henholdsvis gitter-konstruktioner af let type, såsom høje og spinkle master til trådløs telegrafi og gondoler, som løftes op i rummet af observationsballoner. Sammenføjningsknuden ifølge det tyske patentskrift nr. 309.431 er udsat for deformeringer, 20 da den ikke har afstivningselementer, og har som følge af sin form nogle begrænsninger, hvad angår de mulige rumlige orienteringer af de stænger, der konvergerer mod eller udgår fra hver sammenføjningsknude. Det franske patentskrift nr. 1.476:749 tilvejebringer et dækelement, som i en før-25 ste udførelsesform giver sammenføjningsknuden en kugleform som i det franske patentskrift nr. 2.452.628. og i en anden udførelsesform er en enkelt skiveformet plade uden nogen afstivende funktion.

Således har tilstedeværelsen af et dækelement med 30 eller uden en afstivende funktion i de hidtil kendte sammenføjningsknuder i det forgangne hindret muligheden for inspektion af selve sammenføjningsknuden, uden at konstruktionen blev demonteret, især når denne var opbygget af stænger konstrueret til at modstå tunge laster og spændinger.

35 Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en tredimensional gitterkonstruktion eller rumgitterkonstruktion med lastbærende funktion og af den

DK 155199 B

3 type, som er angivet i indledningen til krav 1, og som overvinder ulemperne med deformation af de bægerformede sammenføjningsknuder samt muliggør en periodevis inspektion af sammenføjningerne uden demontering af konstruktionen.

5 Konstruktionen ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved - at en forstærkende prop er udskifteligt fastgjort således i hvert bæger i zonen for dets største diameter, at sammenføjningsknuden i det væsentlige er udeformerbar, 10 - at spændeskiver med ikke-parallelle overflader hver især er i kontakt med de indre og ydre overflader af bægeret, og - at den har en forbindelsesstang til montering af proppen i hvert bæger.

15 Den forstærkende prop, som er indsat i bægeret ved dets største diameter, forøger dets evne til optagelse af både træk- og især trykkræfter uden at blive deformeret, idet det ved hjælp af spændeskiverne er påset, at der ikke ved fastspændingen af gitterstængerne påføres bægeret de-20 formationer. De forstærkende propper kan derfor udtages til inspektion af samlingen uden at denne iøvrigt adskilles, blot konstruktionen ikke er belastet.

I det følgende gives en beskrivesle af en foretrukket udførelsesform for en konstruktion ifølge opfin-25 delsen under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et partielt, skematisk længdesnit gennem en rørformet stang til konstruktionen ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 2 er et delvist tværsnit af en sammenføj-30 ningsknude fra konstruktionen ifølge opfindelsen, mod hvilken flere af de på fig. 1 viste stænger konvergerer eller samler sig, fig. 3 og 4 er henholdsvis et billede set fra oven og et tværsnit efter linien IV-IV på fig. 3 af 35 et dækkende og styrkende element i form af en prop til brug i sammenføjningsknuden vist på fig. 2 i konstruk-

DK 155199 B

4 tionen ifølge opfindelsen, og fig. 5 viser et eksempel på en rumgitterkonstruktion ifølge opfindelsen.

Under henvisning til tegningen omfatter rumgitterkon-5 struktionen ifølge opfindelsen hovedsagelig stænger, hvis funktion er som forbindelsesstænger eller stivere i overensstemmelse med fordelingen af spændinger og belastning, og sammenføjningsknuder som hver omfatter et stålbæger og en armeret betonskive. Bolte, møtrikker og underlagsskiver af kendt type 10 er naturligvis også nødvendige til samlingen.

Fig. 1 viser en stang ifølge den foreliggende opfindelse fremstillet ud fra et sædvanligt bygningsstålrør, der ikke er overdimensioneret, som er blevet tilspidset ved begge ender for at opnå en fortykkelse af væggene i denne zone, 15 svarende til reduktionen i den ydre diameter. Ved hjælp af en speciel prægeproces i efter hinanden følgende trin omfattende mindst seks passager gennem matricer med stigende større konusvinkel opnås der ifølge opfindelsen en reduktion af rørets diameter ved dets ender op til en værdi på 50%, med 20 en tilsvarende forøgelse af vægtykkelsen. Det indre af stangens endedele bliver derpå gevindskåret på kendt måde.

På fig. 1 vises stangen 1 i et sidebillede ved en central zone og skåret igennem ved dens ender. Af disse er enden la gevindskåret og enden lb er vist før gevindskæ-25 ringen. Det kan ses at væggen 2 ved enderne er betydeligt tykkere end i den centrale rørdel, og tykkelsen er således at der opnås en tykkelse ved gevindets rod, som ikke er mindre end den resterende del af stangen 1. Konusvinklen a, fx 60°, svarer til vinkelåbningen på den matrice der anvendtes i 30 det sidste rørprægningstrin. Prægeprocessen kontrolleres også således at der opnås tilnærmelsesvis en 15%s forøgelse af de mekaniske egenskaber ved bearbejdningshærdning uden at dette reducerer styrken.

Fig. 2 viser et delvist tværsnit af en sairmenføjningsknude 35

DK 155199 B

5 for gitterkonstruktionen ifølge den foreliggende opfindelse.

Det ses at sammenføjningsknuden, hvori der konvergerer eller samles flere stænger 1, 1', 1" (i dette tilfælde er der vist tre, men der kan være et større eller et mindre antal), i det 5 væsentlige er dannet af et stålbæger 3, vundet fx ved en simpel koldtrækning fortrinsvis med en i det væsentlige keglestub-formet del der er åben ved den største grundflade, og en del med konstant krumning 3b, som i det væsentlige har form af en kugleformet hætte og er forbundet til den mindre grund-10 flade af den keglestubformede zone 3a. De nødvendige boringer er tilvejebragt i bægeret for passagen af enderne la af stængerne 1 og til forbindelsen til disse. Forbindelsen tilvejebringes ved hjælp af bolte 4, 4', med gevindskåret aksel, som er skruet ind i de indvendigt gevindskårne ender la på stæn-15 gerne 1 ved at betjene det hexagonale hoved 5 på hver bolt ved hjælp af passende værktøj. En underlagsskive 6 med ikke-parallelle overflader er indsat mellem bægerets 3 indervæg og hovedet 5, og en tilsvarende underlagsskive 6a er tilvejebragt på ydersiden af det bæger 3 der danner sammenføj-20 ningsknuden omkring enden af hver stang 1 der konvergerer i sammenføjningsknuden. De underlagsskiver 6 og 6a der hører til ved stængerne 1 forbundet til bægeret 3 i dettes øvre keglestubformede zone har en anden udformning end dem, der er betegnet med henholdsvis 6' og 6'a, der anvendes til 25 forbindelserne til den sfæriske zone af bægeret 3. Den type asymmetrisk samling der er vist på fig. 2 er naturligvis yderst usandsynlig i virkeligheden, men er illustreret for at vise de mulige koblingssituationer. Fordelingen af boringerne i bægeret 3 og således det rumlige arrangement af 3Q stængerne som samles i sammenføjningsknuden afhænger af den særlige konstruktion der ønskes og af den placering der optages af sammenføjningsknuden i selve konstruktionen, hvilket i det følgende vil være mere klart under henvisning til fig. 5.

Tilbage til fig. 2 angiver referencenummer 7 et dæk-35 kende og styrkende element eller "prop", vist mere detaljeret på figurerne 3 og 4. Dette element er fortrinsvis af beton armeret med stålfibre af lille størrelse, fx med en længde på op til 2 cm. Dette sikrer udeformerbarhed af sammenføj-

DK 155199 B

6 ningsknuden. og i det mindste en delvis beskyttelse af forbindelserne, og kan også fjernes for mulig inspektion af forbindelserne og til periodevis vedligeholdelse af konstruktionen. Det omfatter hovedsagelig en skive 7 5 med en diameter der er lige så stor som den indre diameter af bægeret 3 i dets åbne zone, og har keglestubformede sideflader således at den passer i den båndformede zone 3a af bægeret. Der er også tilvejebragt en central gennemgående boring 8 og eventuelt et underlagsskive-leje 9 til fastgørelse Ί q af proppen 7 til bægeret 3 ved hjælp af en central forbindelsesstang 10 hvortil proppen er boltet som vist på fig. 2.

En split eller et fremspring 11 fastgjort til det centrale punkt af bægeret 3 holder forbindelsesstangen 10 på plads og placeringen af proppen 7 er sikret ved hjælp af en møtrik 15 10a og de to overfladers keglestubform. Langs periferien af proppen 7 er der tilvejebragt indsnit svarende til antallet af forbindelser med stængerne 1 tilvejebragt langs båndzonen 3a. Fig. 3 viser det yderst almindelige tilfælde hvori fire i samme plan liggende stænger konvergerer eller mødes i én 20 sammenføjningsknude.

Forbindelsesstangen 10 kan enten slutte umiddelbart udenfor møtrikken 10a eller den kan rage ud i en vis afstand forbi proppen 7 således at den danner et forbindelsespunkt for paneler, falske lofter, belysningssteder, forskellige sy-25 stemer såsom luftkonditioneringssystemer osv. Denne mulighed er vist skematisk på fig. 2, hvor der er tilvejebragt en forbindelse med paneler 12. Hvor disse er i form af et falsk loft kan rumgitterkonstruktionen tilvejebringe en tagdækning over et stort område.

30 Fig. 5 viser et sammensat eksempel på konstruktionen ifølge opfindelsen, beregnet til anvendelse som et stillads til udstillingsformål. Som det fremgår af denne figur konvergerer otte stænger i strukturens centrale sammenføjningsknuder, hvor fire af disse stænger ligger i samme plan langs det ydre 35 bånd 3a på bægeret og fire strækker sig skråt ud fra bægeret 3b. De ydre sammenføjningsknuder har fem stænger, hvoraf de tre ligger i samme plan og konvergerer i eller samler sig i 7

DK 155199 B

det ydre bånd og sammenføjningsknuderne ved konstruktionens toppe har ialt fire stænger.

5 10 15 20 25 30 35

Claims (7)

1· Tredimensional gitterkonstruktion omfattende - rørformede metalstænger (1) ud i ét stykke, hvilke stænger er tilspidsede og med væggene i begge ender (1a) for- 5 tykkede og indvendigt gevindskårne, samt i det væsentlige bægerformede sammenføjningsknuder (3), mod hvilke i det mindste én af metalstængerne (1) konvergerer, hvilke sammenføjningsknuders bægre (3) er åbne i den ene ende og forsynet med ikke-gevindskårne boringer, 10 idet hver ende af hver stang (1) er fastgjort til bægeret (3) ved hjælp af en bolt (4), der er skruet i en af boringerne og har sit hoved (5) tilgængeligt fra indersiden af bægeret, kendetegnet ved - at en forstærkende prop (7) er udskifteligt fastgjort 15 således i hvert bæger(3) i zonen for dets største diame ter, at sammenføjningsknuden i det væsentlige er udeformerbar , - at spændeskiver (6,6376^6^) med ikke-parallelle overflader hver især er i kontakt med de indre og ydre overfla- 20 der af bægeret (3), og - at der er en forbindelsesstang (10) til montering af proppen (7) i hvert bæger (3).

2. Gitterkonstruktion ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hvert bæger (3) i sin åbne zone med størst 25 diameter omfatter et keglestubformet bånd (3a), hvis stør ste grundflade falder sammen med bægerets ydre kant, og yderligere omfatter en kugleformet bægerzone (3b) forbundet til den nævnte zones (3a) mindste grundlfade, idet i det mindste én af disse zoner (3a,3b) har mindst én bo-30 ring.

3. Gitterkonstruktion ifølge krav 2., kendetegnet ved at den forstærkende prop (7), er monteret i bægeret (3) i en stilling der korresponderer med det kegle-stubformede bånd (3a), og at dens sideoverflade, for at 35 den skal passe deri, også har en keglestubform, og at den DK 155199B også omfatter en udskæring langs periferien i en stilling korresponderende med hver boring dannet i båndet (3a), og en central gennemgående boring (8).

4. Gitterkonstruktion ifølge krav 1 eller 3, k e n- 5 detegnet ved at proppen (7) er fremstillet af beton armeret med stålfibre.

5. Gitterkonstruktion ifølge krav ?., kendetegnet ved at spændeskiverne (6,6a) er i kontakt mellem den indre overflade af bægeret (3) og et bolthoved (5) hen- 10 holdsvis mellem den ydre overflade af bægeret (3) og en stangende (1a) på den keglestubformede bånd-zone (3a); og at spændeskiverne (6',6'a) er ikontakt mellem de tilsvarende overflader på den kugleformede bægerzone (3b).

6. Gitterkonstruktion ifølge krav 3, kendete g- 15 net ved at forbindelsesstangen (10) går gennem hullet (8) i proppen (7) og ved den ene ende er fastgjort af et placeringsorgan (11) i bægerets kugleformede bægerzones (3b) centrale punkt, idet der er anbragt en fastgørelsesmøtrik (10a) ved den modsatte ende af nævnte 20 forbindelsesstang.

7. Gitterkonstruktion ifølge krav 6, kendetegnet ved at forbindelsesstangen (10) strækker sig udover en gevindskåret zone, der er tilvejebragt til stramning af møtrikken (10a), med en sådan længde, at der kan fast-25 gøres ekstra konstruktioner og apparater. 30 35