PL190817B1

PL190817B1 - Method of jointing together the components of steel structures

Info

Publication number: PL190817B1
Application number: PL330630A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Kowal; Andrzej Szychowski
Original assignee: Politechnika Swietokrzyska
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2006-02-28
Also published as: PL330630A1

Abstract

1. Sposób połączenia elementów konstrukcji stalowych, w którym używa się płyt czołowych oraz śrub mocujących, znamienny tym, że łączone elementy wykonuje się w ujemnych tolerancjach wymiarowych, a przestrzeń pomiędzy płaszczyznami płyt czołowych wypełnia się substancją sprężyście odkształcalną o niższej wartości modułu sprężystości od modułu sprężystości podłużnej materiałów łączonych elementów. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń pomiędzy płaszczyznami płyt czołowych wypełnia się przekładką w formie odkształcalnego ciała stałego.1. A method of connecting steel structure elements using end plates and fastening screws, characterized in that the elements to be connected are made with negative dimensional tolerances, and the space between the planes of the end plates is filled with an elastically deformable substance with a lower modulus of elasticity than the modulus of longitudinal elasticity of the materials of the elements to be connected. 2. A method according to claim 1, characterized in that the space between the planes of the end plates is filled with a spacer in the form of a deformable solid body.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób połączenia elementów konstrukcji stalowych. Wynalazek ma zastosowanie w budownictwie stalowym do montażu doczołowych połączeń śrubowych.The subject of the invention is a method of joining elements of steel structures. The invention is applicable in steel construction for the assembly of butt bolted joints.

Znane powszechnie śrubowe połączenia doczołowe konstrukcji metalowych charakteryzują się znaczną sztywnością i nośnością, a także są wygodne do wykonania w warunkach montażowych. Wymagają jednak ostrych tolerancji wykonawczych elementów łączonych i części składowych połączenia z uwagi na zachowanie współpłaszczyznowości stykających się blach czołowych połączenia. Trudność dotrzymania powyższych warunków wykonawczych zmniejsza nośność połączenia łączonych elementów z uwagi na wywoływanie montażowych momentów zginających i skręcających tak zwanych bimomentów. W znanych rozwiązaniach, w celu lepszego dopasowania blach czołowych stosuje się niekiedy podkładki stalowe korygujące błędy współpłaszczyznowości blach czołowych. Takie rozwiązania, z uwagi na własności fizyczne podkładek stalowych oraz ich ograniczoną powierzchnię, nie dają wymaganej ciągłości przekazywania naprężeń w połączeniu.The commonly known bolted butt joints of metal structures are characterized by considerable stiffness and load-bearing capacity, and are also convenient to be made under assembly conditions. However, they require strict manufacturing tolerances of the joined elements and components of the joint due to the maintenance of coplanarness of the adjoining end plates of the joint. The difficulty of meeting the above-mentioned performance conditions reduces the load capacity of the connection of the joined elements due to the induction of assembly bending and torsional moments, the so-called bimoments. In the known solutions, in order to better fit the end plates, steel washers are sometimes used to correct errors in coplanarness of the end plates. Such solutions, due to the physical properties of the steel washers and their limited surface, do not provide the required continuity of stress transfer in the joint.

Sposób połączenia elementów konstrukcji stalowych, w którym używa się płyt czołowych oraz śrub mocujących, według wynalazku charakteryzuje się tym, że łączone elementy wykonuje się w ujemnych tolerancjach wymiarowych, a przestrzeń pomiędzy płaszczyznami płyt czołowych wypełnia się substancją sprężyście odkształcalną o niższej wartości modułu sprężystości od modułu sprężystości podłużnej materiałów łączonych elementów. Przestrzeń pomiędzy płaszczyznami płyt czołowych można wypełnić przekładką w formie odkształcalnego ciała stałego albo szybkoutwardzalną, korzystnie polimerową, substancją w postaci półpłynnej, którą poddaje się suszeniu i utwardzeniu. W przestrzeni pomiędzy płaszczyznami płyt czołowych można także umieścić siatkę zbrojeniową, korzystnie z włókna szklanego.The method of joining steel structure elements, which uses faceplates and fastening screws, according to the invention is characterized by the fact that the elements to be joined are made within negative dimensional tolerances, and the space between the planes of the faceplates is filled with an elastically deformable substance with a lower value of the modulus of elasticity than the modulus longitudinal elasticity of the materials of the connected elements. The space between the planes of the faceplates can be filled with a spacer in the form of a deformable solid or a quick-hardening, preferably polymeric, semi-fluid substance which is dried and hardened. In the space between the planes of the faceplates, a reinforcing mesh, preferably made of glass fiber, can also be placed.

Zastosowana według wynalazku, sprężyście odkształcalna warstwa przekładkowa, pomiędzy ujemnie dopasowanymi płaszczyznami płyt czołowych połączenia, zapewnia prawidłowy rozkład naprężeń w styku, pomimo przestrzennych imperfekcji geometrycznych płaszczyzn doczołowych płyt stykowych. Ponadto krótsze elementy montażowe znacznie ułatwiają ich wzajemne ustalenie.The elastically deformable spacer layer used according to the invention, between the negatively fitted planes of the face plates of the joint, ensures the correct distribution of stresses in the contact, despite spatial imperfections of the geometric planes of the face plates. In addition, shorter mounting elements make it much easier to fix them together.

Zasadniczym efektem wynalazku jest uzyskanie zwiększonej nośności połączenia i łączonych elementów dzięki wyeliminowaniu dodatkowego zginania i skręcania przy stosowaniu klasycznych sposobów pasowania elementów stykowych konstrukcji metalowych.The main effect of the invention is to obtain increased load capacity of the connection and joined elements thanks to the elimination of additional bending and torsion when using the classic methods of fitting the contact elements of metal structures.

Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat doczołowego połączenia słupa ściskanego, a fig. 2 - doczołowe połączenie stalowej belki zginanej.The subject of the invention is shown in the exemplary embodiments in the drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of a butt joint in a compression column, and Fig. 2 - a butt joint of a steel bending beam.

W trakcie montażu elementów słupa 4, pomiędzy płaszczyznami płyt czołowych 2 umieszcza się sprężyście odkształcalną przekładkę 1 o wymiarach i otworach na śruby odpowiadających geometrii płyt czołowych, po czym połączenie spręża się śrubami 3. Większa odkształcalność przekładki 1 powoduje dopasowanie obarczonych przestrzennymi imperfekcjami geometrycznymi płyt czołowych 2 umożliwiając równomierne przenoszenie naprężeń ściskających P w połączeniu.During the assembly of the column 4 elements, an elastically deformable spacer 1 with dimensions and bolt holes corresponding to the geometry of the front plates is placed between the planes of the faceplates 2, and then the connection is stressed with bolts 3. Greater deformability of the spacer 1 adjusts the faceplates 2 burdened with spatial geometrical imperfections. allowing the uniform transfer of compressive stress P in the joint.

Figura 2 obrazuje połączenie elementów konstrukcji stalowej belki zginanej momentem M. W trakcie montażu elementów 7, pomiędzy płytami czołowymi 2 umieszcza się siatkę 6, korzystnie z włókna szklanego, po czym przestrzeń pomiędzy płytami wypełnia się polimerową masą plastyczną. Sprężanie połączenia następuje po wyschnięciu i utwardzemu odkształcalnej masy 5 poprzez dokręcenie śrub 3 połączenia doczołowego.Figure 2 shows the connection of the steel structure elements of the beam bending at the moment M. During assembly of the elements 7, a mesh 6, preferably made of glass fiber, is placed between the faceplates 2, and then the space between the plates is filled with a polymer plastic mass. The joint is tightened after drying and hardening of the deformable mass 5 by tightening the bolts 3 of the butt joint.

Claims

The method of connecting steel structure elements, which uses front plates and fastening screws, characterized in that the elements to be joined are made within negative dimensional tolerances, and the space between the faces of the front plates is filled with an elastically deformable substance with a lower value of the modulus of elasticity than the modulus of elasticity. longitudinal materials of the connected elements.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the space between the planes of the faceplates is filled with a spacer in the form of a deformable solid.

PL 190 817 B1

3. Method according to 1, characterized in that the space between the plateau planes was erected by znzbksgtwsrZnslaą, ksrnzztais oslimsrswą, zgbztsazja in o-ótszi obłołyaasj and ooZZsjs zuzosaig and gtwsrZnsaig.

4. Way according to the procedure. 1 albb3, with a nameplate, that in front of the Ołyt znsłswyzh gmidzys zistkę nbrsjsaiswą, ksrnyztais n Włbkas znklsasgs.