RU2459911C2

RU2459911C2 - Steel frame and method of its lifting

Info

Publication number: RU2459911C2
Application number: RU2009144784/03A
Authority: RU
Inventors: Марко МОЙСИО (FI); Марко МОЙСИО
Original assignee: Раутаруукки Ойй
Priority date: 2007-05-03
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2012-08-27
Also published as: WO2008135634A1; RU2009144784A; FI20075312L; EP2142717A1; EP2142717A4; FI20075312A0

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: steel frame comprises at least horizontal beams and vertical supports, in which a bearing surface is formed at least at one end of one support, and a coupled surface is formed at least at the end of the other support. The bearing surface and the coupled surface may be installed one into the other, thus forming a connecting structure. In the method vertical supports are mounted, and at least supports are arranged in the form of extensions of each other by means of a nipple joint.

EFFECT: reduced labour expenses in assembly of a frame.

14 cl, 7 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к стальному каркасу постройки, при этом каркас содержит, по меньшей мере, горизонтальные балки и вертикальные опоры.The present invention relates to a steel frame construction, while the frame contains at least horizontal beams and vertical supports.

Изобретение также относится к способу монтажа стального каркаса.The invention also relates to a method for mounting a steel frame.

Стальной каркас построек представляет собой конструкцию, главным образом, состоящую из вертикальных поддерживающих опор и горизонтальных несущих балок. Дополнительно, используются решетчатые конструкции, имеющие различные типы диагональных растяжек, треугольные структуры и подобные. Решетчатые конструкции часто изготавливаются заранее в установочные модули в производственном цехе. Задание размеров и конструкции каркаса проектируются отдельно для каждого случая. Каркас может быть, например, частью несущей каркасной конструкции постройки и выполнять функцию соединительной конструкции, например, вместе с железобетонными конструкциями. Каркас также может выполнять функцию самостоятельной несущей конструкции. Преимущества стального каркаса, среди прочих, заключаются в быстрой сборке, в точно заданных размерами частях, благодаря которым они могут быть легко прикреплены друг к другу, и в хорошей несущей способности по отношению к размерам и массе каркаса. Гибкость конструирования стального каркаса показана в тонких и низких конструкциях и в простоте соединений. Стальной каркас делает возможным достичь хорошей точности размеров для, например, частей, имеющих отношение к фасаду зданий.The steel frame of the buildings is a structure mainly consisting of vertical support legs and horizontal load-bearing beams. Additionally, lattice structures having various types of diagonal extensions, triangular structures and the like are used. Lattice structures are often prefabricated into installation modules in the production hall. Sizing and design of the frame are designed separately for each case. The frame can be, for example, part of the supporting frame structure of the building and perform the function of the connecting structure, for example, together with reinforced concrete structures. The frame can also perform the function of an independent supporting structure. The advantages of the steel frame, among others, are quick assembly, in precisely dimensioned parts due to which they can be easily attached to each other, and in good bearing capacity with respect to the size and weight of the frame. The design flexibility of the steel frame is shown in thin and low designs and in the simplicity of the joints. The steel frame makes it possible to achieve good dimensional accuracy for, for example, parts related to the facade of buildings.

На строительной площадке стальные каркасы транспортируются и перемещаются посредством одних и тех же подъемных и транспортирующих устройств, как и другие составные части, то есть либо стационарными подъемными кранами, либо подвижными транспортирующими подъемными кранами, оба из которых поднимают груз посредством грузоподъемного крюка или других транспортирующих средств, подвешенных посредством тросов, и груз висит свободно от концов тросов. Во время такого подъема груз может свободно качаться в стороны, и опоры или балки должны быть направлены точно на их места посредством руки. Таким образом, установка частей требует в добавление к крановщику, по меньшей мере, одного монтажника для направления балки или опоры и для выполнения необходимого крепления. Самыми распространенными способами крепления конструкций являются сварка и различные болтовые соединения. Каркас состоит из отдельных перекрытий, и подъемный кран используется для перемещения опор и балок в их соответствующие места. Винтовые крепления могут быть без труда установлены на их места, и сварные соединения также могут быть предварительно установлены для окончательного закрепления сваркой, и болты затягиваются, и окончательная сварка выполняется в свое время после того, как части подняты на место. Однако независимо от этапа, в котором выполняется окончательное крепление, установочная работа каркаса требует огромного труда, так как опоры и балки должны направляться в свои места посредством руки. Точность управляющего тросом подъемного крана, перемещающего свободно подвешенный груз, не является достаточной для позиционирования частей без ручного труда. Особенно при болтовых соединениях отверстия под болты должны быть точно выровнены для того, чтобы обладать способностью создания соединения. Сварные швы требуют хорошей точности установки, а также образования соответствующего паза, который может быть надежно приварен. Для того чтобы достичь достаточной точности установки каркаса, монтажники позиционируют части каркаса на место и выполняют соединение. Часто опора или балка также должны поддерживаться во время выполнения соединения или, по меньшей мере, в его начале таким образом, что часть не имеет возможности выйти из выравнивания. Поддерживание обеспечивается посредством подъемных устройств строительной площадки, грузоподъемность которых должна использоваться продолжительное время. Когда, например, подъемный кран строительной площадки находится в использовании, материалы и механическое оборудование, необходимые на другие рабочие площадки, не могут быть перемещены. Таким образом, монтаж каркаса может требовать специально предназначенного подъемного крана, иначе может замедлиться производственный график строительной площадки.At the construction site, steel frames are transported and moved by the same lifting and conveying devices as other components, i.e. either stationary cranes or movable transporting cranes, both of which lift the load by means of a lifting hook or other transport means, suspended by means of ropes, and the load hangs freely from the ends of the ropes. During such a lift, the load can swing freely to the sides, and the supports or beams must be directed exactly at their places by hand. Thus, the installation of parts requires, in addition to the crane operator, at least one installer to guide the beam or support and to carry out the necessary fastening. The most common ways to fix structures are welding and various bolted joints. The frame consists of individual floors, and a crane is used to move the supports and beams to their respective places. Screw fasteners can be easily installed in their place, and welded joints can also be pre-installed for final fastening by welding, and the bolts are tightened, and the final welding is performed in due time after the parts are lifted into place. However, regardless of the stage in which the final fastening is carried out, the installation work of the frame requires a lot of work, since the supports and beams must be guided into their places by hand. The accuracy of the cable control of a crane moving a freely suspended load is not sufficient to position parts without manual labor. Especially with bolted connections, the bolt holes must be precisely aligned in order to be able to create a connection. Welds require good installation accuracy, as well as the formation of an appropriate groove that can be reliably welded. In order to achieve sufficient accuracy of the installation of the frame, the installers position the parts of the frame in place and make the connection. Often, the support or beam must also be supported during the execution of the connection, or at least at its beginning, so that the part does not have the ability to exit the alignment. Support is provided by lifting devices of the construction site, the carrying capacity of which must be used for a long time. When, for example, a construction site crane is in use, the materials and mechanical equipment needed on other work sites cannot be moved. Thus, the installation of the frame may require a specially designed crane, otherwise the production schedule of the construction site may slow down.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение нового типа стального каркаса, более простого для монтажа, чем предшествующая каркасная конструкция.The present invention is the provision of a new type of steel frame, easier to install than the previous frame structure.

Изобретение основывается на принципе, что несущая поверхность образуется на конце, по меньшей мере, одной опоры и сопряженная поверхность - на противоположном конце опоры, таким образом, несущая поверхность и сопряженная поверхность могут быть размещены вставленными одна вовнутрь другой, таким образом, образуя соединительную конструкцию.The invention is based on the principle that the bearing surface is formed at the end of at least one support and the mating surface is at the opposite end of the support, so that the bearing surface and the mating surface can be placed inserted one inside the other, thus forming a connecting structure.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна из вставленных поверхностей включает в себя фаску для выполнения более простого выравнивания концов опор.Preferably, at least one of the inserted surfaces includes a chamfer for easier alignment of the ends of the supports.

В соответствии с одним вариантом осуществления, концы опор обеспечены с позиционирующими средствами, посредством которых опоры, образованные в виде удлинений друг друга, могут быть расположены по направлению их продольной оси.In accordance with one embodiment, the ends of the supports are provided with positioning means whereby the supports formed in the form of extensions of each other can be located in the direction of their longitudinal axis.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления, опора является трубчатой, и фаска представляет собой конус, расположенный на конце опоры, и первым позиционирующим средством является фланец, в соответствии с чем, их сопряженные поверхности на другом конце опоры представляют собой внутреннее отверстие опоры и край конца опоры.According to one preferred embodiment, the support is tubular, and the chamfer is a cone located at the end of the support, and the first positioning means is a flange, whereby their mating surfaces at the other end of the support represent the internal opening of the support and the edge of the end supports.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления, опоры содержат позиционирующие и подвешивающие средства, по меньшей мере, для поперечных балок.In accordance with one preferred embodiment, the supports comprise positioning and suspension means for at least the transverse beams.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления, по меньшей мере, один конец опоры содержит закрепляющие средства для захватывания другой опоры.According to one preferred embodiment, the at least one end of the support comprises fixing means for gripping the other support.

Особенности, описанные выше, и другие признаки изобретения в раскрытии изобретения и формуле изобретения могут быть осуществлены либо непосредственно, работая над концами опор, либо посредством использования отдельных крепежных средств.The features described above and other features of the invention in the disclosure of the invention and the claims can be implemented either directly, working on the ends of the supports, or through the use of separate fasteners.

Предпочтительно, закрепляющие средства представляют собой кольцевой выступ, закрепленный вокруг конца опоры.Preferably, the securing means is an annular protrusion fixed around the end of the support.

Изобретение определено более подробно в формуле изобретения.The invention is defined in more detail in the claims.

Существенные преимущества достигнуты посредством применений изобретения.Significant advantages are achieved through applications of the invention.

Изобретение обеспечивает возможность более быстрой и менее трудоемкой сборки каркаса, нежели, что касается предшествующих способов установки. Монтаж каркаса может в значительной степени автоматизироваться посредством использования устройств, описанных заявителем в параллельной заявке на патент, для перемещения опор. Устройство используется для перемещения опор на их места и для их позиционирования посредством захватывающего устройства. Захватывающее устройство может содержать сварочное устройство для закрепления опоры или средства для переворачивания опоры, в соответствии с чем резьбовое соединение может быть использовано на концах опоры. Многие другие способы соединения также могут использоваться для сборки конструкции. При использовании захватывающего устройства, монтаж каркаса и выполнение соединений может быть почти полностью автоматизирован, если требуется. Другой возможный способ соединения представляет собой, например, соединение горячей посадкой, в которой конец внешний опоры нагревается для того, чтобы он мог быть расположен вокруг конца внутренней опоры. Таким образом, внешняя опора жестко прикрепляться к внутренней опоре, поскольку она охлаждается. Нагревание может быть просто выполнено посредством, например, работающего на газе нагревательного устройства или индукционного нагревателя, прикрепленного на захватывающем устройстве. Этот способ установки может быть даже быстрее, чем автоматическая сварка. В общем и целом, изобретение делает возможным надежный монтаж каркаса без болтовых соединений, установка и закрепление которой отнимает много времени и требует огромного труда.The invention provides the possibility of a faster and less time-consuming assembly of the frame than with regard to the previous installation methods. The installation of the frame can be largely automated by using the devices described by the applicant in the parallel patent application to move the supports. The device is used to move the supports in their places and to position them by means of a gripping device. The gripping device may include a welding device for securing the support or means for turning the support, according to which a threaded connection can be used at the ends of the support. Many other connection methods can also be used to assemble the structure. When using a gripper, mounting the frame and making connections can be almost completely automated if required. Another possible connection method is, for example, a hot-fitting connection, in which the end of the external support is heated so that it can be located around the end of the internal support. Thus, the external support is rigidly attached to the internal support as it cools. The heating can simply be done by, for example, a gas-fired heating device or an induction heater attached to a gripping device. This installation method can be even faster than automatic welding. In general, the invention makes it possible to reliably mount the frame without bolting, the installation and securing of which is time-consuming and requires a lot of work.

Для того чтобы увеличить огнестойкость и нагрузочную способность, опоры могут быть заполнены бетоном или огнеупорным материалом.In order to increase fire resistance and load capacity, the supports can be filled with concrete or refractory material.

В дальнейшем, изобретение рассматривается посредством примеров и ссылок на прилагаемые чертежи.Further, the invention is considered by way of examples and references to the accompanying drawings.

На фиг.1 показан один способ соединения опор в соответствии с изобретением.Figure 1 shows one method of joining supports in accordance with the invention.

На фиг.2 показан другой способ соединения в соответствии с изобретением.Figure 2 shows another connection method in accordance with the invention.

На фиг.3 показан один способ соединения опорной конструкции в соответствии с изобретением.Figure 3 shows one method of joining a support structure in accordance with the invention.

На фиг.4 показан один способ соединения опорной конструкции в соответствии с изобретением.Figure 4 shows one method of joining a support structure in accordance with the invention.

На фиг.5 показан один способ соединения опорной конструкции в соответствии с изобретением.Figure 5 shows one method of joining a support structure in accordance with the invention.

На фиг.6 показана собранная каркасная конструкция.Figure 6 shows the assembled frame structure.

На фиг.7 показано схематичное представление сборки каркаса в соответствии с изобретением посредством каркасного монтажного устройства, содержащего захватывающее устройство.7 shows a schematic representation of a frame assembly in accordance with the invention by means of a frame mounting device comprising a gripping device.

В вариантах осуществления на фиг.1 и 2 опоры 1 и 2 представляют собой прямые опоры, выполненные из стального трубопровода. Полые балки прямоугольного сечения, имеющие нижний фланец, используются в качестве балок 3. Соединение выполняется через посредство соединительного элемента 4, 5, образованного между опорами 1 и 2. В этом случае, соединительный элемент содержит несущую часть, проходящую внутри первой опоры - нижняя опора 1, которая является, предпочтительно, конической, поперечный фланец 5, поддерживающийся посредством верхнего конца нижней опоры 1, и установочный конус 4 в виде усеченного конуса, подлежащего вставке вовнутрь опорной трубы второй опоры - верхняя опора 2. Несущая часть, вставленная в нижнюю опору 1, и установочный конус 4, вставленный в верхнюю опору 2, предпочтительно, имеют аналогичную форму, но, по сущности, их форма может быть свободно выбрана, и формы могут отличаться друг от друга, поскольку функциональные требования, представленные ниже, выполняются. В способе конструирования, показанном на фигурах 1 и 2, точка удлинения балок 3 расположена в соединительной точке, между опорами 1, 2. Преимущество этого расположения заключается в том, что соединения как балок, так и опор выполняются в той же установочной точке, посредством чего не нужно перемещать механизмы и приспособления во время выполнения, например, сварного соединения. Верхние и нижние фланцы 6, 7 балок, подлежащие соединению, обеспечены с полукруглыми вырезами 8, соответствующими внешнему диаметру верхней опоры 2.In the embodiments of FIGS. 1 and 2, the supports 1 and 2 are straight supports made of a steel pipe. Hollow beams of rectangular cross section having a lower flange are used as beams 3. The connection is made through a connecting element 4, 5 formed between the supports 1 and 2. In this case, the connecting element contains a bearing part passing inside the first support - the lower support 1 , which is preferably a conical, transverse flange 5 supported by the upper end of the lower support 1, and the mounting cone 4 in the form of a truncated cone to be inserted inside the support pipe of the second support - the upper support 2. The supporting part inserted in the lower support 1 and the mounting cone 4 inserted in the upper support 2 preferably have a similar shape, but in essence their shape can be freely selected and the shapes can be different from each other, since the functional requirements presented below are fulfilled. In the construction method shown in figures 1 and 2, the extension point of the beams 3 is located at the connecting point, between the supports 1, 2. The advantage of this arrangement is that the joints of both the beams and the supports are made at the same installation point, whereby no need to move mechanisms and fixtures during execution, for example, a welded joint. The upper and lower flanges 6, 7 of the beams to be connected are provided with semicircular cutouts 8 corresponding to the outer diameter of the upper support 2.

Конструкция на фиг.2 отличается от конструкции на фиг.1 тем, что здесь, по меньше мере, часть установочного конусу 4 на стороне фланца 4 содержит цилиндрическую несущую поверхность 9. Эта несущая поверхность 9 может поддерживаться посредством внутренней части верхней опоры 2 или вырезами 8 в балках 3 в соединительной точке. Если несущая поверхность 9 задана размерами таким образом, чтобы поддерживаться вырезами 8 балки 3, верхняя часть несущей поверхности 9 в соединительной точке конуса 4 обеспечена с ребром 10, на котором может быть размещена верхняя опора 2. Если балка 3 поддерживается непосредственно несущей поверхностью 9, преимущество заключается в том, что балка 3 лучше поддерживается во время установки, но, с другой стороны, поддерживание для верхней опоры 2 является более слабым. Если верхняя опора 2 размещается над несущей поверхностью 9 и поддерживается посредством фланца 5, собранная конструкция будет прочнее.The construction of FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that at least a portion of the mounting cone 4 on the side of the flange 4 comprises a cylindrical bearing surface 9. This bearing surface 9 can be supported by the inside of the upper support 2 or by cutouts 8 in beams 3 at the connecting point. If the bearing surface 9 is dimensioned so as to be supported by the cutouts 8 of the beam 3, the upper part of the bearing surface 9 at the connecting point of the cone 4 is provided with a rib 10 on which the upper support 2 can be placed. If the beam 3 is supported directly by the bearing surface 9, the advantage it is that the beam 3 is better supported during installation, but, on the other hand, the support for the upper support 2 is weaker. If the upper support 2 is located above the bearing surface 9 and is supported by the flange 5, the assembled structure will be stronger.

На фиг.3 показано решение для соединительного элемента, в котором диаметры опор должны быть соответствующими. В этом примере, нижняя опора 1 имеет более маленький диаметр, и диаметр верхней опоры является более широким. Соединительный элемент представляет собой стакан, размещенный над нижней опорой, содержащий цилиндрическую корпусную часть 11, соединительный элемент 5, образующий кольцевой выступ, соединенный на одном его крае, коническую часть 12, присоединенную к противоположному концу корпусной части, и накладку 13, закрывающую соединительный стакан. Внутренняя поверхность корпусной части 11 задана размерами таким образом, чтобы плотно прилегать вокруг внешней поверхности нижней опоры 1, и ее внешняя поверхность соответствует внутреннему диаметру верхней опоры. Конец нижней опоры 1 выполнен с наклонной поверхностью 14, опирающейся на нижнюю поверхность конической части 12. Верхний конец нижней опоры 1 опирается на внутреннюю поверхность накладки 13 соединительного стакана. Таким образом, коническая часть 12 и накладка 13 позиционируют соединительный стакан на конце нижней опоры 1. Балка 3 или балки расположены на фланце 5, и они установлены вокруг внешней поверхности верхней опоры.Figure 3 shows the solution for the connecting element, in which the diameters of the supports should be appropriate. In this example, the lower support 1 has a smaller diameter, and the diameter of the upper support is wider. The connecting element is a cup located above the lower support, containing a cylindrical body part 11, a connecting element 5 forming an annular protrusion connected at one of its edges, a conical part 12 attached to the opposite end of the body part, and a cover 13 covering the connecting cup. The inner surface of the housing 11 is defined in such a way as to fit snugly around the outer surface of the lower support 1, and its outer surface corresponds to the inner diameter of the upper support. The end of the lower support 1 is made with an inclined surface 14, resting on the lower surface of the conical part 12. The upper end of the lower support 1 rests on the inner surface of the lining 13 of the connecting cup. Thus, the conical portion 12 and the cover 13 position the connecting cup at the end of the lower support 1. The beam 3 or beams are located on the flange 5, and they are installed around the outer surface of the upper support.

Вышеупомянутая конструкция может быть повернута для того, чтобы положения нижней опоры 1 и верхней опоры являлись противоположными. Таким образом, только балка или балки 3 размещаются на другой стороне фланца 5. Так как нижняя опора 1 имеет большую нагрузку, эта конструкция является более предпочтительной, так как в ней опора, имеющая больший диаметр и большую нагрузку, имеет возможность размещаться более низко.The above structure can be rotated so that the positions of the lower support 1 and the upper support are opposite. Thus, only the beam or beams 3 are placed on the other side of the flange 5. Since the lower support 1 has a large load, this design is more preferable, since the support having a larger diameter and a large load has the ability to be placed lower.

На фиг.4 показан более простой вариант осуществления, чем предшествующие варианты осуществления изобретения. В этом варианте осуществления опорная конструкция содержит вставленные опорные трубы 1, 2, из которых более тонкая труба 2 снабжена фланцем 5 посредством, например, сварки на расстоянии от конца опоры. Конец аналогичной опоры 1 выполнен с наклонной поверхностью 15. Опоры устанавливаются в это положение, при этом верхняя опора 2 размещается над нижней опорой 1, поддерживающейся посредством фланца 5. Наклонная поверхность 15 делает более простым расположение нижнего конца верхней опоры 2 на конце нижней опоры. Для того чтобы обеспечить прочное соединение, внешний и внутренний диаметры труб должны плотно прилегать друг к другу, особенно при использовании соединения горячей посадкой. Балка 3 устанавливается над фланцем 5 таким образом, что она поддерживается посредством внешней поверхности верхней опоры. Этот способ соединения также может быть изменен, в соответствии с чем балка 3 размещается на другой стороне фланца 5, и она поддерживается посредством поверхности более тонкой опоры 1. Альтернатива на фиг.5 отличается от этой альтернативы тем, что здесь балка 3 размещена на фланце 5 и вплотную к поверхности более тонкой опоры 1. Более широкая опора 2 размещается на балке 3, при этом внутренняя часть коробчатой конструкции балки 3 обеспечивается с поддерживающим фланцем 16 для передачи нагрузки, оказываемой на внешнюю поверхность балки, на фланец 5.Figure 4 shows a simpler embodiment than the previous embodiments of the invention. In this embodiment, the support structure comprises inserted support pipes 1, 2, of which the thinner pipe 2 is provided with a flange 5 by, for example, welding at a distance from the end of the support. The end of a similar support 1 is made with an inclined surface 15. The supports are installed in this position, with the upper support 2 being placed above the lower support 1 supported by the flange 5. The inclined surface 15 makes it easier to locate the lower end of the upper support 2 at the end of the lower support. In order to ensure a strong connection, the external and internal diameters of the pipes must fit snugly against each other, especially when using the hot-fitting connection. The beam 3 is mounted above the flange 5 so that it is supported by the outer surface of the upper support. This connection method can also be changed, according to which the beam 3 is placed on the other side of the flange 5, and it is supported by the surface of the thinner supports 1. The alternative in figure 5 differs from this alternative in that here the beam 3 is placed on the flange 5 and close to the surface of the thinner support 1. A wider support 2 is placed on the beam 3, while the inner part of the box-shaped structure of the beam 3 is provided with a supporting flange 16 for transferring the load exerted on the outer surface of the beam to the flange 5.

На фиг.6 показана собранная конструкция в соответствии с изобретением. Здесь соединительные точки балок 17 размещены со смещением от соединительных точек опор, посредством чего в коробчатой конструкции балок образуется отверстие на месте опор. Преимущество этого решения заключается в достаточной устойчивости, уже когда балки размещаются только на опорах и нет необходимости отдельного поддерживания.6 shows an assembled structure in accordance with the invention. Here, the connecting points of the beams 17 are offset from the connecting points of the supports, whereby a hole is formed in the box structure of the beams in place of the supports. The advantage of this solution is sufficient stability even when the beams are placed only on the supports and there is no need for separate support.

Способ сборки всех вышеупомянутых способов соединения является относительно аналогичным. Балки и опоры подготавливаются либо на заводе, либо на строительной площадке, самым последним, выполняя в балках круглые отверстия или криволинейные вырезы для опор. Отверстия или вырезы выполняются, чтобы подходить диаметрам опор. Для балок коробчатого сечения является предпочтительным наличие вертикальных перегородок, целых со стороны опор. При двутавровых балках перегородка может быть целая слева, и пазы, необходимые для перегородки, могут быть вырезаны на концах опор. Если используются соединительные элементы на фиг.1, 2 или 3, соединительные элементы размещаются на концах опор, предпочтительно, на концах нижних опор, посредством чего балки могут быть размещены на их фланцах. Наиболее предпочтительно, чтобы части изготавливались в механическом цехе, посредством чего является возможным использовать соответствующие обрабатывающие инструменты для изготовления частей, и части являются готовыми для установки на строительной площадке. Сначала, первые нижние опоры 1 устанавливаются на фундамент. Если используются соединительные элементы 4, 5 или 11-13, они размещаются на верхней части опор, если это уже не было выполнено. Следующее, балки 3 поднимаются на фланцы 5, после чего, на которые могут быть установлены следующие опоры 2, то есть верхние опоры.The assembly method of all of the above connection methods is relatively similar. Beams and supports are prepared either at the factory or at the construction site, the most recent, making round holes in the beams or curved cutouts for the supports. Holes or cuts are made to fit the diameters of the supports. For box-shaped beams, it is preferable to have vertical partitions integral from the side of the supports. With I-beams, the partition can be whole on the left, and the grooves needed for the partition can be cut out at the ends of the supports. If connecting elements are used in FIGS. 1, 2 or 3, the connecting elements are placed at the ends of the supports, preferably at the ends of the lower supports, whereby the beams can be placed on their flanges. Most preferably, the parts are manufactured in a machine shop, whereby it is possible to use appropriate processing tools for the manufacture of the parts, and the parts are ready for installation on a construction site. First, the first lower supports 1 are mounted on the foundation. If connecting elements 4, 5 or 11-13 are used, they are placed on the upper part of the supports, if this has not already been done. Next, the beams 3 rise on the flanges 5, after which, on which the following supports 2 can be installed, that is, the upper supports.

Сварка является выгодным способом выполнения соединений конструкции. Сварочные машины используются на строительных площадках, и сварка является наиболее предпочтительным способом соединения для присоединения балок к опорам. Балки и опоры сами могут быть прикреплены друг к другу также посредством других средств. Одним предпочтительным способом является соединение горячей посадкой, при котором более широкая труба, в этом случае конец опоры, нагревается, посредством чего ее диаметр увеличивается. Нагретый конец опоры захватывается верхней частью более маленькой опоры, и опоры проталкиваются одна вовнутрь другой. Когда нагретая труба охлаждается, она плотно сжимается вокруг более маленькой трубы. Различное пламя или индукционные нагреватели являются недорогими доступными для приобретения, и они являются простыми в использовании. Соединение горячей посадкой является непосредственно несущим, таким образом, необязательно требуется наличие фланца 5 для позиционирования верхнего положения опор, в случае, например, на фиг.4 и 5, но верхняя опора может быть аккуратно протолкнута на место и затем оставлена на небольшое время для ее охлаждения, после чего установка является завершенной. Однако является выгодным использовать фланец просто для облегчения позиционирования, но в случае, где фланец отсутствует, балки должны находиться в подвешенном состоянии во время всего крепежного процесса. Соединение горячей посадкой также подходит для крепления соединительных элементов. Соединение горячей посадкой может требовать укорачивания концов балок до точной длины, но не обязательно. Образование резьбового соединения между концами балок также является возможным, но выполнение такого на концах опор в настоящее время является дорогостоящим. Посадка с натягом, в которой части, точно соответствующие друг другу, вдавливаются во взаимодействие друг с другом, также может быть использована для соединений. В посадке с натягом внутренний диаметр незначительно больше, чем внешний диаметр, в соответствии с чем, обеспечивается необходимая сила соединения. Соединение может быть выполнено посредством образования паза на конце опоры и посредством установки обладающего способностью сжиматься кольцевого выступа вокруг конца опоры или посредством обеспечения зажимных лапок вдоль кромок паза, посредством которых конец опоры прикрепляется к отдельному соединительному элементу или к концу другой опоры. Возможность использования такого способа крепления зависит от конструкции балки. Все стыковые точки, если необходимо, могут быть обеспечены посредством сварных швов.Welding is an advantageous way to make structural joints. Welding machines are used at construction sites, and welding is the most preferred joint method for joining beams to supports. Beams and supports themselves can be attached to each other also by other means. One preferred method is a hot-fitting connection in which the wider pipe, in this case the end of the support, is heated, whereby its diameter increases. The heated end of the support is gripped by the upper part of the smaller support, and the supports are pushed one inside the other. When a heated pipe cools, it tightly compresses around a smaller pipe. Various flame or induction heaters are inexpensive to purchase, and they are easy to use. The hot-seated connection is directly supportive, so it is not necessary to have a flange 5 for positioning the upper position of the supports, for example, in FIGS. 4 and 5, but the upper support can be gently pushed into place and then left for a short time to cooling, after which the installation is completed. However, it is advantageous to use the flange simply to facilitate positioning, but in the case where there is no flange, the beams should be suspended during the entire fastening process. The hot-seated connection is also suitable for fastening the connecting elements. A hot-fit joint may require shortening the ends of the beams to an exact length, but not necessarily. The formation of a threaded connection between the ends of the beams is also possible, but the implementation of this at the ends of the supports is currently expensive. An interference fit in which parts exactly matching each other are pressed into interaction with each other can also be used for joints. In an interference fit, the inner diameter is slightly larger than the outer diameter, in accordance with which, the necessary connection strength is provided. The connection can be made by forming a groove at the end of the support and by installing a compressible annular protrusion around the end of the support or by providing clamping tabs along the edges of the groove whereby the end of the support is attached to a separate connecting element or to the end of another support. The possibility of using this method of fastening depends on the design of the beam. All butt points, if necessary, can be provided by means of welds.

Каркасная конструкция, в соответствии с изобретением, очень подходит для монтажа посредством устройства, описанного ниже, где, по меньшей мере, опоры перемещаются на место посредством монтажного устройства, содержащего жесткую систему стрелы и захватывающее устройство. Это устройство обеспечивает возможность перемещения опор непосредственно на их места и благодаря наклонным поверхностям, выполненным на конструкции, не требуется отдельной направляющей для установочной цели. Захватывающее устройство может быть обеспечено с пламенем или с индукционным нагревателем, со сварочным устройством или другими приспособлениями, необходимыми для установки.The frame structure in accordance with the invention is very suitable for mounting by means of the device described below, where at least the supports are moved into place by means of a mounting device comprising a rigid boom system and a gripping device. This device provides the ability to move the supports directly to their places and thanks to the inclined surfaces made on the structure, no separate guide is required for the installation purpose. The gripping device can be provided with a flame or with an induction heater, with a welding device or other devices necessary for installation.

Устройство, показанное на фиг.7, содержит традиционный общеизвестный трактор 11 и транспортирующую балочную систему 18, прикрепленную к нему. Конец балочной системы 18 обеспечен с захватывающим устройством 19 для захватывания опор 1, 2. Система 18 стрелы предназначена для перемещения захватывающего устройства 19 в трехмерной окружающей обстановке до конкретной точки, и эта функция может быть выполнена посредством многих типов систем стрелы. Захватывающее устройство предназначено для того, чтобы первому делать попытку и захватывать опору 1, 2 (на фигуре) или балку. С другой стороны, оно предназначено для позиционирования конца опоры в точно соответствующее место посредством вращательных перемещений вокруг горизонтальной и вертикальной плоскости захватывающего устройства. Захватывающее устройство также обеспечивает, чтобы расположение опоры или балки было соответствующим. В примере на фиг.7 опоры 1, 2 расположены вертикально, а балки 3 расположены горизонтально. Строительные нормативы и правила для стальных конструкций включают в себя допуски, например, для наибольшего допустимого угла наклона опор. Для того чтобы регулировать это, является предпочтительным обеспечение захватывающего устройства датчиками, посредством которых может регулироваться угол наклона, и опоры могут устанавливаться вертикально.The device shown in Fig.7, contains a traditional well-known tractor 11 and a transporting beam system 18 attached to it. The end of the beam system 18 is provided with a gripper 19 for gripping the supports 1, 2. The boom system 18 is designed to move the gripper 19 in a three-dimensional environment to a specific point, and this function can be performed by many types of boom systems. The gripping device is intended to be the first to attempt and grab the support 1, 2 (in the figure) or the beam. On the other hand, it is intended to position the end of the support in exactly the right place by rotational movements around the horizontal and vertical plane of the gripper. The gripping device also ensures that the location of the support or beam is appropriate. In the example of FIG. 7, the supports 1, 2 are arranged vertically, and the beams 3 are arranged horizontally. Building regulations and rules for steel structures include tolerances, for example, for the largest allowable angle of inclination of the supports. In order to regulate this, it is preferable to provide the gripper with sensors by which the tilt angle can be adjusted and the supports can be mounted vertically.

Посредством вышеописанных устройств стальной каркас монтируется, как изложено ниже.Through the above devices, the steel frame is mounted as described below.

Захватывающее устройство 19 монтажного устройства поднимает опору 2 посредством ее захватывания рядом с ее нижним концом, то есть конец, размещенный ниже, при установке в каркас. Опора переворачивается в вертикальное положение посредством перемещений системы 18 стрелы и захватывающего устройства 19, и она перемещается в ее установочное место, в этом случае, по направлению к верхнему концу уже смонтированной опоры 1. Новая опора 2 переворачивается в вертикальное положение и перемещается по направлению к соединительному элементу 4, 5 конца смонтированной опоры и опускается для того, чтобы поддерживаться посредством опоры. В этом примере, верхние концы опор обеспечены с установочными соединительными элементами, таким образом, нижний конец новой опоры 2, направляемый посредством конуса 4, легко размещается на верхней части смонтированной опоры. Нижний конец конуса обеспечен с фланцем 5, на который опускается нижний конец новой опоры 2 и на который также опирается балка 3. Балка 3 обеспечена с вырезом для концов 1, 2 опор. Когда опора позиционируется в свое соответствующее место, она может быть закреплена. Любое подходящее соединение может быть использовано для закрепления, но если захватывающее устройство 19 обеспечено с автоматическим сварочным устройством, сварка является очень предпочтительным способом соединения. Посредством чего соединение будет сразу готово. Каркас может быть смонтирован посредством установки сначала первого ряда опор и затем позиционирования на него поперечных балок, после чего устанавливается другой ряд опор и следующих балок. С другой стороны, балки могут быть установлены посредством подъемного крана строительной площадки, а также посредством их ручного направления, посредством чего является возможным одновременно устанавливать новые опоры и непосредственно после этого балки на образованные установочные места.The gripping device 19 of the mounting device raises the support 2 by gripping it near its lower end, that is, the end located lower when installed in the frame. The support is turned upright by moving the boom system 18 and the gripper 19, and it moves to its mounting position, in this case, towards the upper end of the support 1. The new support 2 is turned into a vertical position and moves towards the connecting element 4, 5 of the end of the mounted support and is lowered in order to be supported by the support. In this example, the upper ends of the supports are provided with mounting connectors, so that the lower end of the new support 2, guided by the cone 4, is easily placed on the upper part of the mounted support. The lower end of the cone is provided with a flange 5, on which the lower end of the new support 2 is lowered and on which the beam 3 also rests. The beam 3 is provided with a cutout for the ends 1, 2 of the supports. When the support is positioned in its proper place, it can be fixed. Any suitable connection can be used for fastening, but if the gripping device 19 is provided with an automatic welding device, welding is a very preferred connection method. By means of which the connection will be immediately ready. The frame can be mounted by first installing the first row of supports and then positioning the transverse beams on it, after which another row of supports and the following beams are installed. On the other hand, the beams can be installed by means of a crane of the construction site, as well as by their manual direction, whereby it is possible to simultaneously install new supports and immediately after that the beams to the formed installation sites.

Монтажное устройство и способ монтажа каркаса раскрываются в одновременно находящейся на рассмотрении заявке на патент заявителя.The mounting device and the mounting method of the frame are disclosed in the patent application of the applicant at the same time.

Каркас, в соответствии с изобретением, также может быть смонтирован посредством подъемной установки других типов. Форма опор может быть отличной от круглой, такой как прямоугольная, квадратная или многоугольная. В таком случае, другие особенности изобретения, разумеется, должны быть установлены для того, чтобы соответствовать этой форме.The frame, in accordance with the invention, can also be mounted by means of a lifting device of other types. The shape of the supports may be different from round, such as rectangular, square or polygonal. In this case, other features of the invention, of course, must be established in order to conform to this form.

Claims

1. Steel frame of the building, containing at least horizontal beams (3) and vertical supports (1, 2), characterized in that the bearing surface is formed at least at one end of one support (1), and the mating surface formed at least at the end of another support (2), thus, the bearing surface and the mating surface are arranged to fit one inside the other, thus forming a connecting structure, while the supports (1, 2) are provided with positioning and supporting means (5) at least at least for the transverse beams (3) of the box section.

2. Steel frame according to claim 1, characterized in that the positioning means (5) are formed at the ends of the supports (1, 2), by means of which the supports (1, 2) to be placed in the form of extensions of each other can be located in the direction its longitudinal axis.

3. Steel frame 1 or 2, characterized in that the supports are tubular, and the chamfer is a cone (4, 12, 15) located at the end of the support (1), and the first positioning means is a flange (5), accordingly, their mating surfaces at the end of the second support (2) represent the inner hole and the edge of the end of the support.

4. The steel frame according to claim 1, characterized in that at least one end of one support is made with fixing means for gripping the other support.

5. The steel frame according to claim 1, characterized in that cutouts (8) are made on the horizontal beams (3), arranged so as to correspond to the outer surface of the supports (1, 2).

6. Steel frame according to claim 5, characterized in that the cutouts are round holes made in beams (3).

7. The steel frame according to claim 6, characterized in that the cut-outs are semicircular cut-outs (8) of the holes made at the ends of the beams (3).

8. The steel frame according to claim 1, characterized in that at least one of the surfaces to be inserted contains a chamfer (15) to perform easier alignment of the ends of the supports.

9. The steel frame according to claim 1, characterized in that at least one connecting point (17) of the beams is placed offset from the connecting points of the supports.

10. A method of mounting a steel frame of a building, wherein the frame comprises at least horizontal beams (17) and vertical supports (4, 14), in which vertical supports (1, 2) are mounted and horizontal beams (3) are installed, supported them, characterized in that at least two vertical supports (1, 2) are arranged in the form of extensions of each other by means of a nipple connection, while the box-shaped beams (3) are supported by supports (1, 2) by means of flanges (5), located on supports, and cutouts corresponding to the shape of the external th surface supports (1, 2) formed on the box-section beams.

11. The method according to claim 10, characterized in that the hot-fitting connection is used in at least one nipple connection.

12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that at least one of the supports (1, 2) of the frame is installed in place by means of a rigid system (18) of the boom, by moving it with a gripping device (19), the boom is attached to the system (18), and is turned into the corresponding installation position by turning the gripping means of the gripping device (19) around at least two axes of rotation.

13. A connecting element for connecting the frame support (1) to the next frame support (2), while the connecting element contains at least one means (11, 12) for attaching to the end of the first frame support (1) and the second means ( 2) for attachment to a second frame support, characterized in that the connecting element comprises at least one flange (5) on which at least one horizontal box-shaped beam (3) is mounted, wherein at least one means (4, 9, 10) for attaching to the end of the support (2) with contains a cylindrical surface (9) and a conical surface (4), made with the possibility of placement inside the support (9).

14. The connecting element according to item 13, wherein the at least one means (11-13) for attaching to the end of the support (1) contains a glass-like structure.