NO324580B1

NO324580B1 - Compliant mast and support structure

Info

Publication number: NO324580B1
Application number: NO20060336A
Authority: NO
Inventors: Kjell Arne Malo
Original assignee: Euromast As
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2007-11-26
Also published as: WO2007084009A1; NO20060336L; EP1994228A1

Abstract

Ettergivende forbindelsesanordning for mastekonstruksjon ved trafikkårer innrettet for desintegrasjon av forbindelsesanordningen ved påkjørsel av stangkonstruksjonen (9) med et transportmiddel hvor fundamentets (8) og stangkonstruksjonens (9) er integrert med hver sin monteringsplate (1, 2) som er innbyrdes forbundet med ett eller flere trykkorganer (3) som holder monteringsplatene (1, 2) i en forutbestemt avstand, og ett eller flere strekkorganer (4) med anlegg mot monteringsplatene (1, 2) og som påfører trykkorganene (3) aksiell forspenningstrykk og holder trykkorganene (3) og monteringsplatene (1, 2) sammen i bruksstilling, ved at trykkorganene (3) er langstrakte elementer hvis kontaktflate mot hver av monteringsplatene (1, 2) er liten i forhold til den totale overflaten av det langstrakte elementet slik at trykkorganelementene (3) muliggjør en styltevirkning ved sideveis relativ forskyvning av monteringsplatene (1, 2) karakterisert ved at strekkorganene (4) er montert i spalter (5) eller i innvendige hjørner (5) eller i utkapp (5) i monteringsplatene (1, 2) som er åpne mot monteringsplatenes (1,2) ytre begrensning i plateplanet, eller er slik at de innvendige hjørnene eller spaltene eller utkappene (3) har åpning mot indre hull (14) i monteringsplatene (1,2) der hull (14) er stort nok til at ett strekkelement (4) kan tres igjennom, og ved at spaltene eller de innvendige hjørnene eller utkappene (5) i monteringsplatene (1,2) som er benyttet til ett og samme strekkorgan (4) er orientert med åpning hovedsakelig i samme retning i planet til monteringsplatene (1,2). Forbindelsesanordning kan utstyres med forankringsorganer så som bånd, bøyler eller kjetting som forankrer mastekonstruksjonen til grunnen. Forbindelsesanordningen kan benyttes i alle mastekonstruksjoner både av energiabsorberende og ikke energiabsorberende typer.Compliant connecting structure for mast construction at traffic arteries arranged for disintegration of the connecting device upon collision of the rod structure (9) with a means of transport where the foundation (8) and the rod structure (9) are integrated with each mounting plate (1, 2) which are interconnected with one or more pressure means (3) holding the mounting plates (1, 2) at a predetermined distance, and one or more tensioning means (4) having abutment against the mounting plates (1, 2) and applying axial biasing pressure to the pressure means (3) and holding the pressure means (3) and the mounting plates (1, 2) together in the operating position, in that the pressure means (3) are elongate elements whose contact surface against each of the mounting plates (1, 2) is small relative to the total surface of the elongated element so that the pressure means elements (3) allow a stilt effect by lateral relative displacement of the mounting plates (1, 2) characterized in that the tensioning means (4) are mounted in a slot are (5) or in the inner corners (5) or in the cut-out (5) of the mounting plates (1, 2) which are open to the external constraint of the mounting plates (1,2) in the plate plane, or are such that the inner corners or slots or outlets (3) has an opening against inner holes (14) in the mounting plates (1,2) where holes (14) are large enough for one tensioning element (4) to penetrate, and by the slots or inner corners or cutouts (5) in the mounting plates (1,2) used for one and the same tensioning means (4) are oriented with aperture substantially in the same direction in the plane of the mounting plates (1,2). Connecting means may be provided with anchoring means such as ribbons, shackles or chain which anchors the mast structure to the ground. The connecting device can be used in all mast structures both of energy absorbing and non-energy absorbing types.

Description

Oppfinnelsen gjelder en forbindelsesanordning som angitt i innledningen til patentkrav 1, for bærestrukturer for bruk ved trafikkårer, så som master, stolper o.l. Dessuten gjelder oppfinnelsen slike bærestrukturer som er utformet integrert med en slik forbindelsesanordning. The invention relates to a connection device as stated in the introduction to patent claim 1, for support structures for use in traffic corridors, such as masts, posts etc. Furthermore, the invention applies to such support structures which are designed integrally with such a connection device.

Slike forbindelsesanordninger for master/stolper o.l. kan brukes for trafikkinformasjons- og/eller belysningsforrnål, for eksempel for trafikkskilt, lyssignal, antenner, hel- og halvportaler, gatebelysning, vegrekkverk og andre komponenter som skal rives av, knekke eller være ettergivende og ta opp støtenergi etter angitte kriterier ved utilsiktet påkjørsel. Such connection devices for masts/poles etc. can be used for traffic information and/or lighting purposes, for example for traffic signs, light signals, aerials, full and half portals, street lighting, road railings and other components that must be torn off, break or be yielding and absorb shock energy according to specified criteria in the event of an accidental collision.

Bakgrunn Background

Lysmaster, skilt og lignende inngår i dag i et helhetlig trafikkmiljø. Slike konstruksjoner er typisk montert til et fundament i betong, stål og lignende og må dimensjoneres for å tåle både sin egen vekt og naturlaster som snø og vind og andre laster. Dette medfører at de kan fa svært uheldige egenskaper med hensyn på stivhet og lastkapasitet i en påkjørsel med et kjøretøy. Den økende prioriteringen av trafikksikkerhet i mange land har ført til at også trafikkmiljøet søkes utformet slik at det gir passiv sikkerhet for trafikanter og ikke gir unødvendige skader. I forbindelse med dette er det utarbeidet en europeisk norm for testing og godkjenning av ettergivende vegutstyr: EN 12767 Passive safety of support structures for road equipment. Denne standarden stiller krav til at trafikkutstyr skal være ettergivende og i hovedsak energiabsorberende. Ettergivende master klassifiseres etter deres energiabsorberende evne i følgende klasser: Light masts, signs and the like are today part of a holistic traffic environment. Such constructions are typically mounted to a foundation in concrete, steel and the like and must be dimensioned to withstand both their own weight and natural loads such as snow and wind and other loads. This means that they can have very unfavorable properties with regard to stiffness and load capacity in a collision with a vehicle. The increasing priority given to traffic safety in many countries has led to the traffic environment also being sought to be designed so that it provides passive safety for road users and does not cause unnecessary injuries. In connection with this, a European standard has been drawn up for testing and approval of compliant road equipment: EN 12767 Passive safety of support structures for road equipment. This standard requires traffic equipment to be compliant and mainly energy absorbing. Resilient masts are classified according to their energy-absorbing ability in the following classes:

HE: Høyt energiabsorberende HE: Highly energy absorbing

LE: Lavt energibasorberende LE: Low energy absorption

NE: Ikke energiabsorberende NE: Not energy absorbing

I HE klassen skal et kjøretøy fanges fullstendig av den aktuelle trafikk-konstruksjonen og retarderes kontrollert ned til en meget lav såkalt utslippshastighet. For LE klassen retarderes kjøretøyet også kontrollert ned til en utslippshastighet, men det stilles ikke så strenge krav til denne som for HE. I NE-klassen er det ikke krav til energiabsorbsjon og nedbremsning av bil, det er derimot ønsket at konstruksjonen kuttes umiddelbart ved treff og slynges bort. Dette kalles vanligvis for et "break-away"- system. Det kan godt benyttes samme utløsningsmekanismer i fotpunktet ved både NE, LE og HE systemer, men de energiabsorberende systemene LE og HE må vanligvis forankre mastekonstruksjonene for å oppnå tilstrekkelig energiabsorbsjon. In the HE class, a vehicle must be caught completely by the relevant traffic structure and decelerated in a controlled manner down to a very low so-called emission speed. For the LE class, the vehicle is also decelerated in a controlled manner down to an emission speed, but there are not as strict requirements for this as for HE. In the NE class, there is no requirement for energy absorption and car braking, however, it is desired that the structure is cut immediately on impact and thrown away. This is usually called a "break-away" system. The same release mechanisms can be used in the base of both NE, LE and HE systems, but the energy-absorbing systems LE and HE usually have to anchor the mast constructions to achieve sufficient energy absorption.

Ettergivende mastekonstruksjoner er svært aktuelle også i andre transportsystemer som for eksempel på antenne og lyssystemer ved flyplasser eller i forbindelse med andre transportsystemer. Compliant mast constructions are also very relevant in other transport systems, such as on aerials and lighting systems at airports or in connection with other transport systems.

Kjent teknikk Known technique

Norsk patentskrift 160458 beskriver en ekstrudert stolpe mantel og stenger tilpasset for statisk samvirke og slik at samvirket brytes når stolpen utsettes for en lokal belastning av en forutbestemt størrelse i tverretningen. I stolpehjørnene er det anordnet innvendige spor som danner bruddlinjer, og på noen av mantelens sider er det åpne kanaler avgrenset av tunger som rager innover. Stengene er anbrakt i kanalen og i denne løsningen skal stengene og mantelen virke sammen for opptak av statiske laster og har ingen tiltenkt effekt ved påkjørsel. Her har stengene ingen aksiell forspenning. Norwegian patent document 160458 describes an extruded pole sheath and rods adapted for static cooperation and such that the cooperation is broken when the pole is exposed to a local load of a predetermined size in the transverse direction. In the post corners, there are internal grooves that form fracture lines, and on some of the sides of the mantle there are open channels delimited by tongues that project inwards. The rods are placed in the channel and in this solution the rods and the casing must work together to absorb static loads and have no intended effect in the event of collision. Here, the rods have no axial prestress.

Det er kjent ei rekke break-away systemer hvor en konsentrerer deformasjonene i forskjellige utførelser av bolter som festes til en fotplatene som vist i US-patentskrifter 3,637,244, 3,951,556, 3,967,906, 6,056,471. Felles for disse er at disse ikke separerer stivhet og moment- og skjær-styrke. Følgelig vil områdene som er nedjustert for å kontrollere en kapasitet også medføre redusert stivhet og styrke for andre laster, samt å gi betydelig fare for utmattingsproblemer. A number of break-away systems are known where the deformations are concentrated in different designs of bolts that are attached to the foot plates as shown in US patents 3,637,244, 3,951,556, 3,967,906, 6,056,471. What these have in common is that they do not separate stiffness and moment and shear strength. Consequently, the areas that are down-adjusted to control one capacity will also result in reduced stiffness and strength for other loads, as well as presenting a significant risk of fatigue problems.

Kanadisk patentskrift 973677 (Shewchuck) viser også et break-away system. Dette systemet består av flere koblingsrør, laget av et sprøtt materiale, med bruddanviserspor og innvendige gjenger i begge ender. Hver ende av rørene er skrudd til en plate med en innvendig bolt med gjenger. Systemet bryter sammen ved at røret sprekker opp fra bruddanviseren i røret pga momentbelastningen fra boltene. Det er koblingsrørenes momentkapasitet som begrenses og boltene forblir intakte. Ingen forspenning av røret er mulig her siden det ikke benyttes atskilte strekk og trykkelementer. Ingen "styltevirkning" ved hjelp av rørene er mulig siden løsningen bolter medfører full momentinnspenning av rørets ender. Det er heller ikke mulig å øke aksialstivheten eller momentstivheten til denne koblingen ved å øke antall rør uten at dette automatisk vil medføre større styrke for skjærkraft og moment siden rørene forutsettes skrudd fast med en innvendig innsatt bolt i begge endene. Videre ulemper med denne løsningen er nøye beskrevet i US-patentskrift 5,855,443 (Faller et al. 1999). Canadian patent document 973677 (Shewchuck) also shows a break-away system. This system consists of several connecting pipes, made of a brittle material, with break indicator grooves and internal threads at both ends. Each end of the tubes is screwed to a plate with an internal threaded bolt. The system breaks down when the pipe cracks open from the break indicator in the pipe due to the torque load from the bolts. It is the torque capacity of the coupling tubes that is limited and the bolts remain intact. No prestressing of the pipe is possible here since no separate tension and pressure elements are used. No "stilt effect" with the help of the pipes is possible since the solution bolts entail full torque stressing of the ends of the pipes. It is also not possible to increase the axial stiffness or moment stiffness of this connection by increasing the number of tubes without this automatically entailing greater strength for shear force and moment since the tubes are supposed to be screwed in place with an internally inserted bolt at both ends. Further disadvantages of this solution are carefully described in US patent 5,855,443 (Faller et al. 1999).

Fra US-patentskrift 4,923,319 (Dent 1990) er det kjent en forbindelsesanordning med to monteringsplater som er holdt sammen av gjennomgående bolter med et på forhånd produsert spenningskonsentrerende punkt. Dette punktet er beregnet for å brytes ved påkjørsel, men er også svært sårbart for utmatting. Fra US-patentskrift 5,855,443 (Faller et al. 1999) er det kjent en tilsvarende forbindelsesanordning som også har to monteringsplater som blir holdt sammen av gjennomgående bolter. Til forskjell fra 4,923,319 (Dent 1990) er det her rundt hver bolt mellom monteringsplatene montert to løse skjærringer med en felles anleggsflate. Ved påkjørsel skal de løse ringene medvirke til at boltene skjæres over og sikrer kollaps og krever derfor at avstanden mellom monteringsplatene er liten. En ulempe med utformingen med to løse skjær-ringer (US 5,855,443 Faller) er at den er meget sårbar for friksjon. Vår oppfinnelse, som er forklart nedenfor, er ikke sårbar med hensyn til friksjon, siden vi benytter oss av lange parallelle trykkelementer med "styltevirkning" som velter sideveis når skjærkraften overstiger en forutbestemt størrelse. From US patent 4,923,319 (Dent 1990) there is known a connection device with two mounting plates which are held together by through-bolts with a previously produced stress concentrating point. This point is designed to break on impact, but is also very vulnerable to fatigue. From US patent 5,855,443 (Faller et al. 1999) a corresponding connection device is known which also has two mounting plates which are held together by through bolts. In contrast to 4,923,319 (Dent 1990), two loose shear rings with a common contact surface are mounted around each bolt between the mounting plates. In the event of a collision, the loose rings must contribute to the bolts being cut and ensure collapse and therefore require that the distance between the mounting plates be small. A disadvantage of the design with two loose shear rings (US 5,855,443 Faller) is that it is very vulnerable to friction. Our invention, which is explained below, is not vulnerable to friction, since we use long parallel pressure elements with a "stilt effect" that tip sideways when the shear force exceeds a predetermined magnitude.

I US patentskrift 6,210,066 (Dent 2001) er det beskrevet en break-away-kobling med en gjennomgående bolt med et "preformed stress point" og vertikale "legs" eller legger som utgjøres av sideveggene til endefestet til stolpen eller egne sidevegger som er stivt forbundet med det øvre endefestet til stolpen og "slidably engaged" med det nedre. Denne løsningen kan ikke forspennes siden det vil gi sideveis friksjonskrefter. US patent 6,210,066 (Dent 2001) describes a break-away connection with a through bolt with a "preformed stress point" and vertical "legs" or legs which are made up of the side walls of the end attachment to the post or own side walls which are rigidly connected with the upper end attached to the post and "slidably engaged" with the lower. This solution cannot be prestressed as it will cause lateral frictional forces.

Felles ulempe for de over nevnte kjente løsningene er at det benyttes felles konstruksjonselement for å etablere både stivhet og styrke for alle deformasjonsmodi og at disse løsningene ikke gir tilfredsstillende muligheter for å styre styrke og stivhet. A common disadvantage of the above-mentioned known solutions is that a common construction element is used to establish both stiffness and strength for all deformation modes and that these solutions do not provide satisfactory opportunities for controlling strength and stiffness.

I US patentskrift 3,912,404 (Katt 1975) er det beskrevet stolpekonstruksjon hvor stolpen er delt og forbundet med en ikke nærmere beskrevet brytbar forbindelsesanordning og en forankringsanordning. Denne forankringsanordningen skal festes med minst en bolt gjennom stolpens vegg og tilsvarende ved stolpe-ende ved bakken. Det typiske ved denne forankringsanordningen er at den er utformet som en stripe med en avlang slisse for en eller flere bolter i hver ende og at boltene skal festes til stolpens vegg. De avlange slissene tillater en begrenset deformasjon både på tvers av stripens lengdeakse og i stripens lengderetning. Ved bruk av monteringsplater vil denne løsningen ikke passe inn, det er da også forutsatt i patentet at festeboltene skal gå igjennom sideveggen til stolpene. US patent 3,912,404 (Katt 1975) describes a post construction where the post is split and connected with a breakable connection device and an anchoring device, not described in further detail. This anchoring device must be fixed with at least one bolt through the wall of the post and correspondingly at the end of the post at the ground. The typical feature of this anchoring device is that it is designed as a strip with an oblong slot for one or more bolts at each end and that the bolts must be attached to the wall of the post. The elongated slits allow a limited deformation both across the longitudinal axis of the strip and in the longitudinal direction of the strip. If mounting plates are used, this solution will not fit in, as it is also assumed in the patent that the fixing bolts must go through the side wall of the posts.

I US patentskrift 4,269,384 (Saeed 1981) er det beskrevet en konstruksjon med brytbare forbindelser. En av disse (krav 14 og 15) består av skjøtebolter, langstrakte kanaler eller klør med en langsgående åpne slisser med mindre dimensjon på slisseåpningen enn diameteren til skjøteboltene og ett mellomstykke mellom rørendene som skal skjøtes. "Kanalklørne" er festet til rørene som skal skjøtes. Mellomstykket består av en tynn rørstubb svekket med langsgående slisseårpninger eller hull. Denne løsningen får sin stivhet ved at den svekkede rørstubben har større tverrsnitt enn rørene som skjøtes. Hvis ikke tverrsnittene av rørene har sammenfallende tverrsnitt, må det benyttes mellomleggsplater og disse kan godt sveises til for eksempel mellomstykket uten at funksjonen til oppfinnelsen endres. Det hele holdes på plass av skjøteboltene, men disse kan ikke utnyttes til å gi forbindelsen økt stivhet siden dette vil bryte ned (knekke) den svekkede rørstubben. Det er nettopp denne effekten som utnyttes her ved at forbindelsen bryter sammen på grunn av trykkspenninger som får den svekkede rørveggen til å knekke. De ytre krefter som kan gi slike trykkspenninger er enten moment eller trykk-krefter. Vårt tekniske problem krever høyest mulig momentkapasitet og at forbindelsesanordningen utløses av meget små skjærkrefter, men ikke trykkspenninger. Denne løsningen er derfor uaktuell som løsning på vårt tekniske problem. In US patent 4,269,384 (Saeed 1981) a construction with breakable connections is described. One of these (claims 14 and 15) consists of joint bolts, elongated channels or claws with a longitudinal open slot with a smaller dimension of the slot opening than the diameter of the joint bolts and an intermediate piece between the pipe ends to be joined. The "channel claws" are attached to the pipes to be joined. The intermediate piece consists of a thin tube stub weakened with longitudinal slits or holes. This solution gets its rigidity from the fact that the weakened pipe stub has a larger cross-section than the pipes being joined. If the cross-sections of the pipes do not have coincident cross-sections, intermediate plates must be used and these can easily be welded to, for example, the intermediate piece without changing the function of the invention. The whole thing is held in place by the joint bolts, but these cannot be used to give the connection increased stiffness as this will break down (break) the weakened pipe stub. It is precisely this effect that is exploited here by the connection breaking down due to compressive stresses that cause the weakened pipe wall to crack. The external forces that can produce such pressure stresses are either torque or pressure forces. Our technical problem requires the highest possible torque capacity and that the connection device is triggered by very small shear forces, but not compressive stresses. This solution is therefore out of date as a solution to our technical problem.

Det mest utbredte break-away systemet er sannsynligvis det som er kjent som "slip-base", eller "Texas Universal Triangular Slipbase System (TUTSS)". Dette er også utbredt i Europa og er beskrevet i produktkatalogene fra de fleste leverandører av trafikkmaster. Typiske slipbase varianter er beskrevet for eksempel i US patentskriftene 6,868,641 B2 (Connor 2005) og 6,540,196 Bl (Ellsworth 2003). Det består hovedsakelig av to stive triangulære plane plater hvorav den ene er forbundet med et fundament og den andre med mastekonstruksjonen. De triangulære skjærplatene er forbundet med hverandre med tre bolter, en i hvert hjørne. Boltene er plassert i spalter som er åpne mot platenes ytre begrensning og har en slik åpningsvinkel at boltene kan skyves ut av spalten hvis den ene platen beveges i forhold til den andre parallelt med platenes plan med en skjærbevegelse. Mellom de to skjærplatene kan det i tillegg ligge en tynn plate av teflon eller lignende som kan ha to hensikter, nemlig å redusere friksjonen mellom platene og/eller sikre at boltene ikke forskyves ut av stilling ved vanlig bruksbelastning. Det siste er nødvendiggjort av det faktum at boltene må sitte meget løst for at en "slip-base" skal fungere ved en påkjørsel. Boltene kan derfor ikke forspennes. Virkemåten kjennetegnes ved at den ene skjærplaten må gli mot den andre skjærplaten og boltene må forskyves helt ut av spaltene før skjærplaten med overliggende mastekonstruksjonen frigis. Dette krever en tilnærmet ren skjærbelastning på masten fordi andre belastninger har en tendens til å motvirke glidningen. Dette har vist seg i praksis ved at "slip-base" ikke har fungert fordi den har blitt for vanskelig å løse ut. Særlig i tilfeller hvor treffpunktet har litt avstand fra "slip-base" planet har en fått momentbelastning i tillegg, som har gitt økt aksialkraft i strekkbelastede bolter samt en økning i kontaktfriksjon mellom skjærplatene slik at hele slip-base har låst seg og ikke har frigitt mastekonstruksjonen. Ellsworth (US 6,540,196 Bl, 2003) søker å redusere friksjonen ved å montere inn et flatt, horisontalt kulelager mellom monteringsplatene, hvor kulene legges ned i et lagerhus bestående av hull i en mellomliggende plate av for eksempel polypropylen. Denne løsningen reduserer muligens friksjonen, men fjerner ikke problemet. The most widespread break-away system is probably what is known as the "slip-base", or "Texas Universal Triangular Slipbase System (TUTSS)". This is also widespread in Europe and is described in the product catalogs from most suppliers of traffic masts. Typical slipbase variants are described, for example, in US patent documents 6,868,641 B2 (Connor 2005) and 6,540,196 Bl (Ellsworth 2003). It mainly consists of two rigid triangular flat plates, one of which is connected to a foundation and the other to the mast structure. The triangular shear plates are connected to each other with three bolts, one in each corner. The bolts are placed in slots which are open towards the outer limit of the plates and have such an opening angle that the bolts can be pushed out of the slot if one plate is moved in relation to the other parallel to the plane of the plates with a shearing movement. Between the two shear plates, there can also be a thin plate of Teflon or the like which can have two purposes, namely to reduce the friction between the plates and/or to ensure that the bolts do not shift out of position under normal use load. The latter is necessitated by the fact that the bolts must be very loose for a "slip-base" to work in the event of a collision. The bolts cannot therefore be pre-tensioned. The way it works is characterized by the fact that one shear plate must slide against the other shear plate and the bolts must be moved completely out of the slots before the shear plate with the overlying mast structure is released. This requires an almost pure shear load on the mast because other loads tend to counteract the sliding. This has been shown in practice by the fact that "slip-base" has not worked because it has become too difficult to release. Especially in cases where the point of impact is some distance from the "slip-base" plane, a torque load has also been added, which has given increased axial force in tension-loaded bolts as well as an increase in contact friction between the shear plates so that the entire slip-base has locked and has not released the mast construction. Ellsworth (US 6,540,196 Bl, 2003) seeks to reduce friction by installing a flat, horizontal ball bearing between the mounting plates, where the balls are placed in a bearing housing consisting of holes in an intermediate plate made of, for example, polypropylene. This solution may reduce the friction, but does not eliminate the problem.

En annen ulempe med slip-base er at den ikke kan benyttes som utløsermekanisme for master beregnet for energiabsorbsjon (HE eller LE) siden den ikke tillater rotasjon av mastekonstruksjonens fotpunkt på grunn av at de to plane skjærplatene da vil støte mot hverandre siden det ikke er noe fritt rom for rotasjon mellom monteringsplatene. Another disadvantage of slip-base is that it cannot be used as a release mechanism for masts intended for energy absorption (HE or LE) since it does not allow rotation of the base of the mast structure due to the fact that the two planar shear plates will then collide with each other since there is no some free space for rotation between the mounting plates.

Det finnes også alternative utforminger av "slip-base" med for eksempel to firkantede plane plater med plass for fire bolter, gjerne en i hvert hjørne. Beskrivelser av slike varianter kan for eksempel finnes fra Internettsidene til US Department of Transportation, Federal Higway Administration. Disse "slip-base" variantene med annen geometrisk form på platene og annet antall bolter har de samme svakhetene som beskrevet for slipbase med triangulære plater og tre bolter. There are also alternative designs of "slip-base" with, for example, two square flat plates with space for four bolts, preferably one in each corner. Descriptions of such variants can be found, for example, from the Internet pages of the US Department of Transportation, Federal Highway Administration. These "slip base" variants with a different geometric shape of the plates and a different number of bolts have the same weaknesses as described for the slip base with triangular plates and three bolts.

Fra patentskift NO 316629 er det kjent en teknisk løsning som også omfatter to plane plater adskilt av langstrakte trykkelementer med lengdeaksen normalt på platene. Trykkelementene, som blir holdt på plass av forspente strekkelementer montert i hull gjennom platene, muliggjør en stylte- eller rullevirkning av den ene platen i forhold til den andre og blir dermed uavhengig av friksjon. Trykkelementene kan holdes sammen eller på plass av et skjærelement som for eksempel en holdematrise, omsluttende bånd eller at trykkelementene er løselig festet til hverandre. Denne løsningen kan brukes for både NE, LE og HE mastekonstruksjoner siden avstanden mellom platene kan gjøres tilstrekkelig til at øvre plate gis anledning til å rotere etter at koblingen er utløst. Imidlertid medfører monteringen av strekkelementene (som for eksempel forspente bolter) gjennom hull en betydelig ulempe i og med at boltene må brytes av og/eller rives ut for at forbindelsesanordningen skal løse ut og frigjøre øvre fotplate med påmontert mastekonstruksjon. Dette medfører sterke begrensninger på hvilke bolter som kan benyttes og dermed på den statiske kapasiteten til forbindelsesanordningen. From patent change NO 316629, a technical solution is known which also comprises two flat plates separated by elongated pressure elements with the longitudinal axis normal to the plates. The pressure elements, which are held in place by prestressed tensile elements mounted in holes through the plates, enable a stilt or roll action of one plate in relation to the other and thus become independent of friction. The pressure elements can be held together or in place by a cutting element such as a holding matrix, enclosing band or the pressure elements being releasably attached to each other. This solution can be used for both NE, LE and HE mast constructions since the distance between the plates can be made sufficient to allow the upper plate to rotate after the coupling is released. However, the installation of the tensile elements (such as pre-tensioned bolts) through holes entails a significant disadvantage in that the bolts must be broken off and/or torn out in order for the connection device to release and release the upper foot plate with attached mast structure. This entails strong limitations on which bolts can be used and thus on the static capacity of the connection device.

Formål Purpose

Hovedformålet med oppfinnelsen er å skape en forbindelsesanordning mellom et fundament og en bærestruktur, så som ei mast eller en stolpe e.l. som nevnt foran, henholdsvis en komplett slik bærestruktur, som er betydelig forbedret med hensyn til ettergivenhet og en eller flere av de ulemper som er nevnt foran, og som kan brukes i alle klassene med hensyn på energiopptak (NE, LE, HE). The main purpose of the invention is to create a connecting device between a foundation and a supporting structure, such as a mast or a post etc. as mentioned above, respectively a complete such support structure, which is significantly improved with regard to compliance and one or more of the disadvantages mentioned above, and which can be used in all classes with regard to energy absorption (NE, LE, HE).

Særlig er det et formål å skape en slik forbindelsesanordning som har en maksimal og forutsigbar styrke med hensyn på utilsiktet påkjørsel. Ved at forbindelsesanordningen har en definert maksimalverdi av utløsningsmotstanden, samt at forbindelsesanordningen etter utløsning ved eksempelvis en påkjørsel kan skape et momentfritt ledd og gis en aksialkraftforankring i fotpunktet, blir det mulig å sikre den viktige tilleggsfunksjonen, som medfører energiabsorbsjon og nedbremsning av bil eller et annet transportmiddel. Oppfinnelsen skal blant annet sørge for at bærestrukturen oppfyller kravene til ettergivende master og/eller kravene til energiopptak ved støttaster, slik som de f.eks. er definert i EN 12767. In particular, it is an aim to create such a connection device which has a maximum and predictable strength with regard to accidental impact. By the fact that the connection device has a defined maximum value of the release resistance, as well as that the connection device after release in the event of a collision, for example, can create a moment-free joint and is given an axial force anchoring in the footing, it becomes possible to secure the important additional function, which entails energy absorption and braking of a car or another means of transport. The invention shall, among other things, ensure that the supporting structure meets the requirements for compliant masts and/or the requirements for energy absorption by push buttons, such as those e.g. is defined in EN 12767.

Et ytterligere formål er at forbindelsesanordningen ikke skal redusere bærestrukturens stivhet eller begrense bærestrukturens nødvendige lastkapasitet ved normale belastninger som for eksempel vind. Den må være enkel og billig å installere og vedlikeholde samt at skadene blir minimale ved påkjørsel. Det er også viktig at oppførselen til forbindelsesanordningen er forutsigbar, pålitelig og repeterbar over lang tid. A further purpose is that the connection device should not reduce the support structure's stiffness or limit the support structure's required load capacity under normal loads such as wind. It must be easy and cheap to install and maintain, and that the damage is minimal in the event of a collision. It is also important that the behavior of the connection device is predictable, reliable and repeatable over a long period of time.

Beskrivelse av oppfinnelsen Description of the invention

Oppfinnelsen er en forbindelsesanordning som monteres mellom ei mast eller en mastelignende konstruksjon og et fundament. Oppfinnelsen er angitt i patentkrav 1, idet patentkrav 2-11 angir spesielle, gunstige detaljer eller varianter, patentkrav 12 angir forankringsanordningen som benyttes ved energiabsorberende master, og patentkrav 13 omhandler sammensatte bærestrukturer hvor oppfinnelsen er benyttet i enkelte deler. Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen er angitt i den etterfølgende eksempelbeskrivelsen, men er ikke begrenset av denne. The invention is a connection device that is mounted between a mast or a mast-like structure and a foundation. The invention is stated in patent claim 1, with patent claims 2-11 specifying special, favorable details or variants, patent claim 12 specifying the anchoring device used for energy-absorbing masts, and patent claim 13 dealing with composite support structures where the invention is used in certain parts. Further details of the invention are indicated in the following example description, but are not limited by this.

I denne beskrivelsen er "bærestruktur" brukt som fellesbetegnelse for et bæreelement som kan rage opp eller ut fra et fundament, en forbindelsesanordning og et fundament. Det opp- eller utragende elementet vil i det følgende bli kalt "stolpe". Betegnelsen "stolpe" kan altså dekke ethvert vertikalt, horisontalt eller skrått oppragende element som kan være plassert ved ei trafikkåre som selvstendig eller integrert bæreorgan. Ved alternative utforminger av stolpen, kan bærestrukturen være ei søyle for trafikkskilt, en lyktestolpe eller et ikke-vertikalt element som bærer et vegrekkverk eller "autovern" eller en annen trafikkawiser. Med "forbindelsesanordning" menes de deler som forbinder fundamentet og stolpen, enten de er utformet som separate deler eller er helt eller delvis integrert i elementene som skal forbindes. Med "forankringsanordning" menes de delene som inngår i forankringen mellom fundamentet og stolpen, enten det brukes en festewire, en kabel eller et annet bøyelig organ. Med "fundament" menes enhver konstruksjon som stolpen eller lignende kan festes til, også en annen stolpe eller mastekonstruksjon. In this description, "support structure" is used as a collective term for a support element that can protrude up or out from a foundation, a connecting device and a foundation. The upward or projecting element will be called "post" in the following. The term "post" can therefore cover any vertically, horizontally or obliquely projecting element that can be placed at a traffic lane as an independent or integrated support element. In alternative designs of the post, the support structure can be a column for traffic signs, a lamp post or a non-vertical element that carries a road guardrail or "autovern" or another traffic sign. By "connecting device" is meant the parts that connect the foundation and the post, whether they are designed as separate parts or are fully or partially integrated into the elements to be connected. By "anchoring device" is meant the parts that form part of the anchoring between the foundation and the post, whether a fastening wire, a cable or another flexible body is used. By "foundation" is meant any structure to which the post or similar can be attached, also another post or mast structure.

Oppfinnelsen muliggjør separasjon av alle viktige funksjoner med hensyn på styrke og stivhet for en ettergivende bærestruktur. Oppfinnelsen er utformet med separate konstruksjonselementer for å ta vare på de enkelte lastvirkninger både fra vanlige laster, som vind og tyngdekraft, samt støttaster fra f. eks. påkjørsel fra kjøretøy. Ved endring av dimensjonene på de forskjellige konstruksjonselementene, kan minimum og maksimum styrke og stivhet i stor grad dimensjoneres uavhengig av hverandre. Ved å sette sammen de forskjellige delene med innbyrdes tilpassete dimensjoner oppnås en sammensatt, ettergivende forbindelsesanordning med kjent kombinasjon av egenskaper og forutsigbar oppførsel. Oppfinnelsen kan installeres både på nye bærestrukturer, så som master og stolper, og på eksisterende enheter med separat fundament eller lignende. The invention enables the separation of all important functions with regard to strength and stiffness for a yielding support structure. The invention is designed with separate construction elements to take care of the individual load effects both from normal loads, such as wind and gravity, as well as shocks from e.g. hit by vehicle. By changing the dimensions of the various construction elements, the minimum and maximum strength and stiffness can be sized independently of each other to a large extent. By assembling the various parts with mutually adapted dimensions, a complex, resilient connection device with a known combination of properties and predictable behavior is achieved. The invention can be installed both on new supporting structures, such as masts and posts, and on existing units with a separate foundation or the like.

Den sammensatte ettergivende forbindelsesanordningen omfatter to eller flere monteringsplater som er forbundet med konstruksjonselementer bestående av ett eller flere trykkorgan, ett eller flere strekkorgan, og null, ett eller flere forankringsorgan for aksiallast, samt diverse bolter, muttere, skiver, brikker etc. The composite yielding connection device comprises two or more mounting plates which are connected by structural elements consisting of one or more pressure means, one or more tension means, and zero, one or more anchoring means for axial load, as well as various bolts, nuts, washers, pieces etc.

Oppfinnelsen kombinerer den gunstige egenskapen, som også er benyttet i "slip-base" systemene, at boltene (strekkorganene) kan frigis uten å brytes, rives av eller knekkes, ved at de monteres i spalter som er åpne mot monteringsplatenes ytre begrensning i plateplanet. Denne oppfinnelsen tillater i tillegg også at strekkorganene monteres i spalter som er åpne mot indre hull. Videre utnytter oppfinnelsen den gunstige egenskapen som er kjent fra NO 316629 ved å benytte ett eller flere langstrakte trykkelementer som gir en styltevirkning mellom de to monteringsplatene og dermed ingen avhengighet av friksjon for en innbyrdes relativ forskyvning av de to monteringsplatene i platenes plan. Motstanden mot denne styltevirkningen bestemmes av trykkelementenes lengde og geometrisk utforming av kontaktflaten mot de to monteringsplatene og graden av forspenning fra strekkelementene. The invention combines the favorable feature, which is also used in the "slip-base" systems, that the bolts (tensioning members) can be released without breaking, tearing off or breaking, by mounting them in slots that are open to the outer limit of the mounting plates in the plate plane. In addition, this invention also allows the stretching members to be mounted in slots that are open to internal holes. Furthermore, the invention utilizes the favorable property known from NO 316629 by using one or more elongated pressure elements which provide a stilt effect between the two mounting plates and thus no dependence on friction for a mutual relative displacement of the two mounting plates in the plane of the plates. The resistance to this stilt action is determined by the length of the pressure elements and the geometric design of the contact surface against the two mounting plates and the degree of pre-tension from the tension elements.

Oppfinnelsen er i det følgende beskrevet nærmere under henvisning til tegningene. The invention is described in more detail below with reference to the drawings.

Figur 1 viser prinsipiell virkemåte for disintegrasjon av forbindelsesanordningen (vertikalsnitt). Figur 2 viser en enkel utførelse av oppfinnelsen med utvendige utkapp (vertikal og plansnitt). Figure 1 shows the principle of operation for the disintegration of the connection device (vertical section). Figure 2 shows a simple embodiment of the invention with external cutouts (vertical and plan section).

Figur 3 viser en utførelse med 3 strekkorgan og 3 grupper med trykkorganer. Figure 3 shows an embodiment with 3 tension members and 3 groups of pressure members.

Figur 4 viser en utførelse med 4 strekkorgan og 4 grupper med trykkorganer. Figure 4 shows an embodiment with 4 tension members and 4 groups of pressure members.

Figur S viser en monteringsplate for montering av 3 strekkorganer i innvendige åpninger. Figure S shows a mounting plate for mounting 3 tension members in internal openings.

Figur 6 viser en monteringsplate for montering av 4 strekkorganer i innvendige åpninger Figure 6 shows a mounting plate for mounting 4 tension members in internal openings

Figur 7 viser forbindelsesanordning med forankringsorgan montert. Figure 7 shows the connection device with the anchoring device mounted.

En prinsippskisse av oppfinnelsen er vist i Figur 1 hvor virkemåten er fremstilt med tre vertikalsnitt gjennom den ettergivende forbindelsesanordningen med vanlig brukssituasjon lengst til høyre, påkjørselssituasjon i midten og påfølgende desintegrasjon eller utløsning av forbindelsesanordningen lengst til venstre. Ved forskyvning av den ene monteringsplaten (2) i platens plan relativt til den andre monteringsplaten (1), vil trykkorganet (3) (eller trykkelementene), avhengig av de valgte geometriske mål, medføre en liten økning i avstanden mellom de to monteringsplatene (1 og 2) og dermed motstand mot bevegelsen på grunn av at strekkelementene (4) får økt belastning. Det er dette og forspenningen fra strekkorganene (4) som gir forbindelsesanordningen den ønskede stivhet i vanlige brukssituasjoner. Maksimal horisontal skjærkraftmotstand nås omtrent idet platene (1 og 2) har maksimal avstand og denne maksimale utløsningskraven er om lag omvendt proporsjonal med lengden på trykkorganene (3) og kan således gjøres så liten som ønskelig. Denne situasjon er illustrert med skissen i midten på Figur 1. A principle sketch of the invention is shown in Figure 1, where the operation is shown with three vertical sections through the compliant connection device with normal use situation on the far right, impact situation in the middle and subsequent disintegration or release of the connection device on the far left. When displacing one mounting plate (2) in the plane of the plate relative to the other mounting plate (1), the pressure member (3) (or the pressure elements), depending on the selected geometric measurements, will cause a small increase in the distance between the two mounting plates (1 and 2) and thus resistance to the movement due to the tensile elements (4) receiving an increased load. It is this and the bias from the tensioning members (4) that give the connection device the desired stiffness in normal use situations. Maximum horizontal shear resistance is reached approximately when the plates (1 and 2) have the maximum distance and this maximum release requirement is approximately inversely proportional to the length of the pressure members (3) and can thus be made as small as desired. This situation is illustrated with the sketch in the middle of Figure 1.

Horisontalforskyvningen av platene utover situasjonen i midtskissen på Figur 1 medfører at avstanden mellom platene (1 og 2) reduseres og både strekkelementene (4) og trykkelementene (3) vil bli skråstilt mellom platene (1 og 2) med tilnærmet samme vinkel. Dette medfører at strekk-kraften i strekkorganet (4) kan øke, i det minste vil den horisontale kraftkomponenten øke på grunn av økt skråstilling. Imidlertid vil også den horisontale trykk-kraftkomponenten i trykkorganene (3) også øke i samme grad slik at de samlet ikke gir noen særlig endring i horisontale krefter og dermed vil ikke den ytre kraften som er nødvendig for å gi relativ horisontalforskyvning bli påvirket av skråstillingen av strekkorganene (4) og trykkorganene (3). Ytterligere forskyvning medfører ytterligere skråstilling av trykkelementene (3) (styltene) og dermed videre reduksjon av avstanden mellom platene, men altså ingen endring av de resulterende horisontale krefter. Et ytre moment i tillegg vil ikke endre på dette siden det ikke gir noe netto kraftbidrag verken i horisontal eller vertikal retning og det ikke er effekter av friksjon her. The horizontal displacement of the plates beyond the situation in the middle sketch in Figure 1 means that the distance between the plates (1 and 2) is reduced and both the tensile elements (4) and the pressure elements (3) will be tilted between the plates (1 and 2) at approximately the same angle. This means that the tension force in the tension member (4) can increase, at least the horizontal force component will increase due to increased inclination. However, the horizontal pressure-force component in the pressure means (3) will also increase to the same extent so that they collectively do not produce any particular change in horizontal forces and thus the external force which is necessary to produce relative horizontal displacement will not be affected by the inclination of the tension members (4) and the pressure members (3). Further displacement entails further tilting of the pressure elements (3) (the stilts) and thus a further reduction of the distance between the plates, but thus no change in the resulting horizontal forces. An external moment in addition will not change this since it does not provide any net force contribution in either the horizontal or vertical direction and there are no effects of friction here.

Når avstanden mellom platene (1 og 2) er blitt så redusert at strekkelementene (4) ikke lenger opptar krefter blir boltene frigitt, ikke ved at de direkte skyves ut av spaltene med krefter fra overliggende monteringsplate slik som for "slip-base", men ved at avstanden mellom platene (1 og 2) er blitt så redusert at strekkelementene (4) blir spenningsløse og faller ut av spaltene (S), se skissen til venstre på Figur 1. Normalt vil trykkorganene (3) få en begynnende utglidning sideveis på grunn av skråstillingen og dette er nok til å få forbindelsesanordningen til å kollapse eller desintegrere. En "slip-base" konstruksjon har ikke muligheter for denne mekanismen siden den ikke gir muligheter for redusert avstand mellom monteringsplatene. En "slip-base" konstruksjon har heller ikke noen mekanisme for å eliminere virkningen av moment slik som vist for denne oppfinnelsen. When the distance between the plates (1 and 2) has been so reduced that the tensile elements (4) no longer absorb forces, the bolts are released, not by being directly pushed out of the slots with forces from the overlying mounting plate as for "slip-base", but by the fact that the distance between the plates (1 and 2) has been reduced so much that the tensile elements (4) become tension-free and fall out of the slots (S), see the sketch on the left in Figure 1. Normally, the pressure members (3) will begin to slip sideways on due to the tilt and this is enough to cause the connector to collapse or disintegrate. A "slip-base" construction does not have options for this mechanism since it does not offer options for reduced distance between the mounting plates. A "slip-base" construction also has no mechanism to eliminate the effect of torque as shown for this invention.

For en ikke energiabsorberende stolpe (NE) er dette tilstrekkelig. For energiabsorberende stolper skal det i samsvar med oppfinnelsen benyttes en forankringsanordning i tillegg som kjetting, wirer, bøyler eller en annen leddet anordning som opptar aksialkrefter, men ubetydelige momenter. Lengden av trykkelementene (3) bør i forbindelsesanordninger for energiabsorberende stolper velges tilstrekkelig lange til at nødvendig rotasjon av monteringsplatene blir muliggjort. For a non-energy-absorbing pole (NE), this is sufficient. For energy-absorbing posts, in accordance with the invention, an anchoring device must also be used such as chain, wires, braces or another articulated device that absorbs axial forces, but insignificant moments. The length of the pressure elements (3) in connecting devices for energy-absorbing posts should be chosen sufficiently long to enable the necessary rotation of the mounting plates.

Figur 2 viser en mer praktisk utførelse av oppfinnelsen med triangulære monteringsplater (1 og 2) som i vertikalsnitt er sammenfallende med prinsippskissene i Figur 1 og virkemåten er dermed forklart. Figuren viser at øvre monteringsplate (2) er festet til en stolpekonstruksjon (9) og nedre monteringsplate (1) er festet til ett fundament (8) som kan være et rør presset ned i grunnen eller en annen stolpekonstruksjon. De to monteringsplatene (1 og 2) er her forbundet med ett trykkorgan (3) og tre strekkorgan (4). Det er ikke montert noe forankringsorgan slik at denne konstruksjonen skal fungere som en NE konstruksjon. Trykkorganet (3) har i dette tilfelle runde og plane kontaktflater (6) som er parallelle med de plane monteringsplatene (1 og 2) og trykkorganet (3) har konstant tverrsnitt (7) i hele lengden. De tre strekkorganene (4) er montert i spalteåpningene (5) som er lokalisert mot den ytre platebegrensningen og finnes både i øvre monteringsplate (1) og nedre (2). Strekkorganet er i dette tilfellet utformet som en standard bolt med hode (11) og mutter (12). Det kan benyttes underlagsskiver i tillegg hvis det anses som nødvendig. Figure 2 shows a more practical embodiment of the invention with triangular mounting plates (1 and 2) which in vertical section coincide with the principle sketches in Figure 1 and the way it works is thus explained. The figure shows that the upper mounting plate (2) is attached to a post construction (9) and the lower mounting plate (1) is attached to a foundation (8) which can be a pipe pressed into the ground or another post construction. The two mounting plates (1 and 2) are here connected by one pressure member (3) and three tension members (4). No anchoring device has been installed so that this construction will function as a NE construction. In this case, the pressure member (3) has round and flat contact surfaces (6) which are parallel to the flat mounting plates (1 and 2) and the pressure member (3) has a constant cross-section (7) throughout its length. The three tension members (4) are mounted in the slot openings (5) which are located against the outer plate limitation and are found in both the upper mounting plate (1) and lower (2). In this case, the tensioning member is designed as a standard bolt with head (11) and nut (12). Additional washers can be used if deemed necessary.

. Figur 3 viser en variant av forbindelsesanordningen vist i Figur 2, som, for eksempel, er mer egnet som forbindelsesorgan for NE lysstolper i og med at det her er hull (14) i begge . Figure 3 shows a variant of the connection device shown in Figure 2, which, for example, is more suitable as a connection device for NE light poles in that there are holes (14) in both

monteringsplatene (1 og 2) slik at elektriske kabler kan trekkes innvendig i fundamentrøret (8) og gjennom monteringsplatene (1 og 2) og inn i stolpen (9). Det er her valgt å gruppere trykkorganene (3) i grupper med tre trykkorganer i hver gruppe. De er her plassert så tett opp mot strekkorganene (4) som praktisk mulig. Utformingen av de enkelte trykkorganene (3) kan eksempelvis være som vist på Figur 2. Flere trykkorganer (3) kan holdes sammen av bånd som omslutter dem, eller en omsluttende rørkonstruksjon. En slik omsluttende konstruksjon kan også knytte dem sammen til et strekkorgan (4). Dette kan være praktisk av monteringshensyn, korrosjonshensyn, estetiske hensyn eller som sikring mot feilplassering. Det kan også være praktisk at trykkorganene monteres i en holdematrise for en gruppe av trykkorganer som kan inkludere et strekkorgan. Det er for det meste produksjonshensyn som er avgjørende for slike valg og i så hensende kan en felles lett løsbart holdematrise for alle deler som forbinder de to monteringsplatene være fordelaktig. Slike omsluttende "holdematriser" er ikke vist på tegningene siden de har neglisjerbar betydning for oppfinnelsen virkemåte. Figur 4 viser i likhet med Figur 3 en variant av forbindelsesanordningen som kan være velegnet for eksempel for lysmaster eller andre stolper med elektrisk kabling siden den har hull (14) i monteringsplatene (1,2). Her er det benyttet ett firkantet betong eller stålfundament (8) som er forbundet med nedre monteringsplate (1) ved hjelp av bolter (15) utstyrt med de nødvendige skiver og mutrer. Monteringsplatene (1 og 2) er i dette eksemplet av ulik geometrisk utforming og er (i dette eksemplet) forbundet med fire strekkorganer (4) som er realisert med bolter med hode (11) og mutter (12) og også utstyrt med avlange skiver eller brikker (13). Strekkorganene (4) er montert i utvendige utkapp eller spaltetåpninger (5) som i den ene platen (2) er plassert i platens hjørner, mens den på den andre monteringsplaten (1) er plassert på sidekantene. Trykkorganene (3) er også her plassert i grupper og kommentarene til Figur 3 er også gyldige for dette eksemplet. Figur 5 viser et horisontalsnitt gjennom en forbindelsesanordning hvor det er benyttet en trekantet monteringsplate. Denne utformingen kan benyttes både til øvre monteringsplate (2) og nedre (1). I dette eksemplet er det benyttet montering av strekkorganene (4) i innvendige spalteåpninger (5) ved at de er utformet et trekantet hull (14) i monteringsplaten (1 eller 2) og de naturlige innvendige hjørnene er utnyttet som spalteåpninger (5). En slik utforming kan ikke benyttes av "slip-base" systemer da det ikke er avstand mellom monteringsplatene og innvendige bolter vil derfor medføre låsning av "slip-base" systemet. For oppfinnelsen er dette ikke noe problem da avstanden mellom platene er så stor at boltene går klar ved utløsning av forbindelsesanordningen. I dette eksemplet er det benyttet seks enkeltstående trykkorgan (3) med firkantet tverrsnittsform, som med fordel kan plasseres tett opp mot strekkorganene (4). Strekkorganene kan være utstyrt med hode og mutter (11 og 12) og skiver eller brikker i tillegg hvis det er ønskelig. I monteringsplatene kan det være så mange hull (16) som det er behov for og disse kan utnyttes til for eksempel å feste nedre monteringsplate (1) mot et fundament (8) og øvre monteringsplate til for eksempel en triangulær fagverksmast. Figur 6 viser en rund monteringsplate (1 eller 2) hvor det er skåret ut ett firkantet hull (14). Det er svært få begrensninger på geometrisk form av monteringsplatene så lenge det finnes innvendige og/eller utvendige spalteåpninger (5) som kan utnyttes som festepunkter for strekkorganene (4). De to utkappene eller innvendige hjørnene eller spalteåpningene (5) som benyttes til ett og samme strekkorgan (4) bør i hovedsak ha samme retning på åpningsvinkelen. I dette eksempelet kan monteringsplaten plasseres innvendig i en stolpekonstruksjon med rundt tverrsnitt og dimensjonen til den ytre omkretsen (17) av platen tilpasses slik at stolpekonstruksjonen sveises til den ytre sidekanten eller på platen på oversiden. I dette eksemplet er det vist at monteringsplaten (1 eller 2) kan festes til stolpekonstruksjon (9) eller fundament (8) med for eksempel 4 bolter (15) med de nødvendig skiver og mutre som tres igjennom hull (16) i monteringsplatene (1,2). Monteringsplatene kan også ha flere hull (16) som kan utnyttes til annen bruk eller annet utstyr eller som feste for en forankringsanordning som er aktuelt spesielt ved energiabsorberende typer av stolpekonstruksjoner. Figur 7 viser samme eksempelet som vist i Figur 4, men i dette tilfellet er det montert en forankringsanordning i henhold til patentkrav 12 i tillegg. Forankringsanordningen består i dette tilfellet i prinsippet av en kjetting med lengde lik ett ledd, men her realisert med to halve kjettingledd (18) og (19). De to halve kjettingleddene (bøylene) (18) og (19) er tredd inn i hverandre og har gjenger i endene. De er festet til hver sin monteringsplate (1 og 2) gjennom hull (16) med for eksempel de nødvendige mutrer (20) og skiver (21), alternativt kunne de ha vært sveiset fast. Forankringsanordningen har ingen innvirkning før forbindelsesanordningen har mistet sin bøyningsstivhet ved en påkjørsel og er primært aktuell for energiopptakende konstruksjoner. the mounting plates (1 and 2) so that electrical cables can be pulled inside the foundation pipe (8) and through the mounting plates (1 and 2) and into the post (9). It has been chosen here to group the pressure means (3) in groups with three pressure means in each group. Here, they are placed as close to the tension members (4) as practically possible. The design of the individual pressure members (3) can for example be as shown in Figure 2. Several pressure members (3) can be held together by bands that enclose them, or an enclosing pipe structure. Such an enclosing construction can also link them together to form a tension member (4). This can be practical for installation reasons, for corrosion reasons, for aesthetic reasons or as a safeguard against incorrect placement. It may also be practical for the pressure means to be mounted in a holding matrix for a group of pressure means which may include a tension member. It is mostly production considerations that are decisive for such choices and in this respect a common easily removable holding matrix for all parts connecting the two mounting plates can be advantageous. Such enclosing "holding matrices" are not shown in the drawings since they have negligible importance for the operation of the invention. Figure 4 shows, like Figure 3, a variant of the connection device which can be suitable, for example, for light masts or other poles with electrical cabling since it has holes (14) in the mounting plates (1,2). A square concrete or steel foundation (8) is used here, which is connected to the lower mounting plate (1) by means of bolts (15) equipped with the necessary washers and nuts. The mounting plates (1 and 2) are in this example of different geometric design and are (in this example) connected by four tension members (4) which are realized with bolts with head (11) and nut (12) and also equipped with oblong washers or pieces (13). The tension members (4) are mounted in external cut-outs or slotted openings (5) which in one plate (2) are placed in the corners of the plate, while on the other mounting plate (1) they are placed on the side edges. The pressure devices (3) are also here placed in groups and the comments to Figure 3 are also valid for this example. Figure 5 shows a horizontal section through a connection device where a triangular mounting plate is used. This design can be used both for the upper mounting plate (2) and lower (1). In this example, mounting of the tension members (4) in internal slot openings (5) has been used, by forming a triangular hole (14) in the mounting plate (1 or 2) and the natural internal corners are used as slot openings (5). Such a design cannot be used by "slip-base" systems as there is no distance between the mounting plates and internal bolts, which will therefore result in locking of the "slip-base" system. For the invention, this is not a problem as the distance between the plates is so great that the bolts go clear when the connection device is released. In this example, six individual pressure members (3) with a square cross-sectional shape have been used, which can advantageously be placed close to the tension members (4). The tensioning members can be equipped with a head and nut (11 and 12) and washers or pieces in addition if desired. In the mounting plates, there can be as many holes (16) as are needed and these can be used, for example, to fasten the lower mounting plate (1) to a foundation (8) and the upper mounting plate to, for example, a triangular truss mast. Figure 6 shows a round mounting plate (1 or 2) where a square hole (14) has been cut out. There are very few restrictions on the geometric shape of the mounting plates as long as there are internal and/or external slot openings (5) that can be used as attachment points for the tension members (4). The two protrusions or internal corners or slit openings (5) used for one and the same tension member (4) should essentially have the same direction on the opening angle. In this example, the mounting plate can be placed inside a post construction with a round cross-section and the dimension of the outer circumference (17) of the plate is adapted so that the post construction is welded to the outer side edge or to the plate on the upper side. In this example, it is shown that the mounting plate (1 or 2) can be attached to the post structure (9) or foundation (8) with, for example, 4 bolts (15) with the necessary washers and nuts that are threaded through holes (16) in the mounting plates (1 ,2). The mounting plates can also have several holes (16) which can be utilized for other uses or other equipment or as a fixture for an anchoring device which is particularly relevant for energy-absorbing types of post constructions. Figure 7 shows the same example as shown in Figure 4, but in this case an anchoring device is mounted according to patent claim 12 in addition. In this case, the anchoring device consists in principle of a chain with a length equal to one link, but here realized with two half chain links (18) and (19). The two half chain links (hoop) (18) and (19) are threaded into each other and have threads at the ends. They are attached to each mounting plate (1 and 2) through holes (16) with, for example, the necessary nuts (20) and washers (21), alternatively they could have been welded on. The anchoring device has no effect until the connection device has lost its bending stiffness in the event of a collision and is primarily relevant for energy-absorbing structures.

Egenskaper Properties

For at forbindelsesorganet skal oppnå tilstrekkelig stivhetsegenskaper ved vanlig belastning slik som for eksempel vind, benyttes forspenning av trykkorganene (4) ved hjelp av påført spenning fra strekkorganene (4). Stivheten kan dermed gjøres stor uten at styrken økes. Dette separerer styrke og stivhetsegenskapene fra egenskapene ved utilsiktet påkjørsel. In order for the connecting member to achieve sufficient stiffness properties under normal load such as for example wind, prestressing of the pressure members (4) is used with the help of applied tension from the tension members (4). The stiffness can thus be increased without increasing the strength. This separates the strength and stiffness characteristics from the accidental impact characteristics.

Ved påkjørsel av bærestrukturen med et transportmiddel er virkemåten som følger: When the support structure is hit by a means of transport, the operation is as follows:

• Forbindelsesanordningen desintegrerer ved overskridelse av en forhåndsbestemt størrelse på skjærkraften i forbindelsesanordningen. • Forbindelsesanordningen skaper et tilnærmet momentfritt ledd gitt at en forankringsanordning i henhold til patentkrav 12 monteres. • Gitt at forbindelsesanordningen har påmontert forankringsanordning vil energiabsorpsjonen hovedsakelig foregå ved hjelp deformasjonsarbeid av stolpen, idet forbindelsesanordningen skal sikre at rotasjon og forskyvning i fotpunktet forblir som forutsatt ved påkjørsel. Dette vil være avhengig av aktuell klasse (HE, LE) og aktuell stolpe. • Ved utelatelse av forankringsanordningen tapes mulighetene for stort energiopptak i stolpen og forbindelsesanordningen gir et system av typen NE (ikke energiabsorberende). • The connection device disintegrates when a predetermined amount of the shear force in the connection device is exceeded. • The connection device creates an almost torque-free link given that an anchoring device according to patent claim 12 is mounted. • Given that the connecting device has an anchoring device attached, the energy absorption will mainly take place by means of deformation work of the post, as the connecting device must ensure that rotation and displacement at the foot point remains as expected in the event of a collision. This will depend on the current class (HE, LE) and current post. • By omitting the anchoring device, the possibilities for large energy absorption in the post are lost and the connection device provides a system of the NE type (not energy absorbing).

Gunstige egenskaper som oppnås utover andre kjente tekniske løsninger: Favorable properties that are achieved beyond other known technical solutions:

• Betydelig lavere kraft kreves for å få forbindelsesanordningen til å desintegrere hvilket gir høyere grad av sikkerhet for passive systemer langs trafikkårer. • Kan gis meget stor statisk styrke uten at kraften som kreves for å løse ut forbindelsesanordningen øker. • Kan gis meget høy konstruksjonsstivhet med hensyn på bøyning og torsjon uten at kraften som kreves for å løse ut forbindelsesanordningen øker. • Tilnærmet uavhengighet av materialegenskaper ved påkjørsel gir stor grad av forutsigbar oppførsel. • Significantly lower force is required to cause the connection device to disintegrate which provides a higher degree of safety for passive systems along traffic arteries. • Can be given very high static strength without increasing the force required to release the connection device. • Can be given very high structural rigidity with regard to bending and torsion without increasing the force required to release the connection device. • Approximate independence of material properties in the event of impact provides a large degree of predictable behaviour.

• Uavhengighet av friksjonsforhold og effekter av korrosjon ved påkjørsel. • Independence from friction conditions and the effects of corrosion when hit.

• Ingen låsning av forbindelsesanordningen ved høyt treffpunkt. • No locking of the connection device at a high impact point.

• Uavhengighet av kjøretøyets treffpunkt gir høyere grad av sikkerhet. • Independence of the vehicle's point of impact provides a higher degree of safety.

• Kan brukes både på energiabsorberende (HE, LE) og ikke energiabsorberende (NE) mastesystemer. • Can be used on both energy-absorbing (HE, LE) and non-energy-absorbing (NE) mast systems.

• Billig utførelse både ved installasjon, reparasjon og vedlikehold. • Inexpensive design for both installation, repair and maintenance.

Virkemåten til forbindelsesanordningen kan velges ved kun å velge (eller skifte) små detaljer i utførelsen. Utformingen av forbindelsesanordningen kan skje ved at de forskjellige elementene og settes sammen med relativt stor innbyrdes uavhengighet. Forbindelsesanordningen er utformet med avstand mellom monteringsplatene (1 og 2). Denne avstanden bør velges av størrelsesorden opp mot en halv diameter av øvre monteringsplate for at forbindelsesanordningen skal virke optimalt som et tilnærmet momentfritt ledd ved energiabsorberende systemer. The operation of the connection device can be selected by selecting (or changing) only small details in the design. The design of the connection device can take place by the fact that the various elements and are put together with relatively great mutual independence. The connection device is designed with a distance between the mounting plates (1 and 2). This distance should be chosen of the order of magnitude of up to half the diameter of the upper mounting plate in order for the connection device to function optimally as an almost torque-free joint in energy absorbing systems.

Claims

1. Resilient connection device for mast and post construction, especially on roads and transport areas, where the upper end of the foundation (8) and the lower end of the rod structure (9) carry or are integrated with each mounting plate (1, 2), which mounting plates (1, 2) are mutually connected with one or more pressure means (3) which hold the mounting plates (1, 2) at a predetermined distance, and one or more tension means (4) with contact against the mounting plates (1, 2) and which apply axial bias pressure to the pressure means (3) and holds the pressure means (3) and the mounting plates (1,2) together in the position of use, in that the pressure means (3) are elongated elements whose contact surface against each of the mounting plates (1, 2) is small in relation to the total surface of the elongated element so that the pressure member elements (3) enable a stilt effect by lateral relative displacement of the mounting plates (1,2), as the connection device is designed for, in the event of lateral impact force over a certain level such as when the rod structure (9) is hit by a means of transport, causing a relative lateral displacement of the mounting plates (1,2) which causes a disintegration of the connection device, characterized in that the tension members (4) are mounted in slots (5) or in internal corners (5) or in recesses (5) in the mounting plates (1,2) which are open to the outer limit of the mounting plates (1,2) in the plane of the plate, or are such that the internal corners or slots or recesses (S) have opening towards the inner hole (14) in the mounting plates (1,2) where the hole (14) is large enough for a tension element (4) to be threaded through, and by the slots or the internal corners or projections (5) in the mounting plates (1 ,2 ) which is used for one and the same tension member (4) is oriented with the opening mainly in the same direction in the plane of the mounting plates (1,2).

2. Connection device in accordance with patent claim 1, characterized in that the pressure member (3) or the pressure members (3) are placed symmetrically, asymmetrically or arbitrarily in relation to the tension member (4) or the tension members (4).

3. Connection device in accordance with patent claims 1-2, characterized in that the pressure means (3) are placed in groups between the mounting plates where each group is subjected to prestressing by one or more stretching means (4).

4. Connection device in accordance with patent claims 1--3, characterized in that two or more separate, parallel pressure members (3) are releasably held together with a holding matrix or with an enclosing tube with one or more cavities in the cross-section and arbitrary cross-sectional shape, or is mutually connected with tape or other fastening means and that the holding matrix or fastening means can also comprise one or more stretching members (4).

5. Connection device in accordance with patent claim 1, characterized in that the contact surfaces (6) between the mounting plates (1,2) and the pressure means (3) are a surface of round, oval, polygonal or arbitrary shape.

6. Connection device in accordance with patent claims 1 and 5, characterized in that the cross-section (7) of the pressure means (3) is constant in the longitudinal direction with a cross-sectional shape approximately equal to the projection of the contact surface (6) between the mounting plates (1,2) and the pressure means (3).

7. Connection device in accordance with patent claims 1 and S, characterized in that the cross-section (7) of the pressure means (3) is different from the contact surface (6) towards the mounting plates (1,2).

8. Connection device in accordance with patent claims 1 and S, characterized in that in one or both of the mounting plates (1,2) contact surfaces can be designed grooves or depressions which can form contact surfaces (6) for the pressure means (3), which can be completely or partially curved or flat.

9. Connection device in accordance with patent claims 1 and 5, characterized in that the mounting plates (1,2) can be different with regard to geometric shape and fastening devices for the mast structure (9) and foundation (8), and that the mounting plates (1,2) can have one or more holes and areas that are not flat.

10. Connection device in accordance with patent claim 1, characterized in that the tensioning member or the tensioning members (4) are rod-shaped and arranged to provide permanent bias.

11. Connection device in accordance with one of the patent claims 1 and 10, characterized in that the tensioning member or the tensioning members (4) are equipped with fastening devices against the mounting plates (1,2) which may include a head (11), increased transverse dimension or rod diameter, threads and nut (12 ), washers (13), pieces (13) or the like.

12. Connection device in accordance with patent claim 1, characterized in that one or more anchoring means, such as wires, cables, hoops, bands, ropes, chains etc. can be attached to the lower mounting plate (1) or to a foundation (8) and to the upper mounting plate (2) or a post (9), and which maintains an almost torque-free connection between the mounting plates (1,2) or between a foundation (8) and a rod structure (9).

13. Support structure for use in traffic corridors, characterized in that it comprises one or more foundations (8), one or more tubular posts (9) or posts with open cross-sections or truss posts or a combination of these, and which is connected to the foundation (8 ) by means of one or more connecting devices in accordance with one or more of patent claims 1-12.