GR1009912B

GR1009912B - Aesthetic connection of hollow beams with internal gasket-sleeve conducted to the final position via a sacrified pulley

Info

Publication number: GR1009912B
Application number: GR20200100089A
Authority: GR
Inventors: Ιωαννης Τηλεμαχου-Παναγιωτη Πισσας
Original assignee: Ιωαννης Τηλεμαχου-Παναγιωτη Πισσας
Priority date: 2020-02-23
Filing date: 2020-02-23
Publication date: 2021-01-19

Abstract

The invention relates to an aesthetic way of connecting metal hollow beams. It consists of an inner gasket driven to the adequate place by use of a sacrificial pulley. The use of the steering mechanism is necessary in hollow beams whose movement is restricted on both sides. The final result is a concealed connection not impairing the strength of the connected members.

Description

Η εφεύρεση αναφέρεται σε τρόπο σύνδεσης μεταλλικών κοιλοδοκών παρεμποδισμένης μετακίνησης εκατέρωθεν, καί αποτελείται από παρέμβυσμα κοιλοδοκού με δυνατότητα οδήγησης εσωτερικά στην κατάλληλη θέση με τη χρήση θυσιαζόμενης τροχαλίας. The invention refers to a method of connecting metal undercarriage with hindered movement on both sides, and consists of a undercarriage gasket with the ability to be guided internally to the appropriate position using a sacrificial pulley.

Oι κοιλοδοκοί (RHS,SHS,CHS κλπ) στις κατασκευές υπερτερούν σε αντοχή των ανοικτών διατομών (Η,C,κλπ) αλλά παρουσιάζουν δυσκολία στην κοχλίωση μεταξύ τους και ως εκ τούτου στην ανέγερση των κατασκευών. Hollow beams (RHS, SHS, CHS, etc.) in structures are superior in strength to open cross-sections (H, C, etc.) but present difficulty in bolting together and therefore in erecting the structures.

Μέχρι σήμερα η σύνδεση των κοιλοδοκών σιδηρών κατασκευών (κτηρίων, γεφυρών κλπ) γίνεται κυρίως μέσω φλαντζών συγκολλημένων εκατέρωθεν στις συνδεόμενες ράβδους που κοχλιώνονται μεταξύ τους εξωτερικά της διατομής των συνδεομένων μελών. Οι διαστάσεις των φλαντζών, το πάχος των συγκολλήσεων καθώς και ο αριθμός, η θέση και η διάμετρος των κοχλιών είναι αντικείμενο του σχεδιασμού και οφείλουν να παραλαμβάνουν την αξονική δύναμη, την τέμνουσα και τη ροπή της διατομής τόσο σε στατική όσο και δυναμική φόρτιση. Until today, the connection of hollow-beam iron structures (buildings, bridges, etc.) is mainly done by means of flanges welded on both sides to the connecting rods that are screwed together outside the cross-section of the connected members. The dimensions of the flanges, the thickness of the welds as well as the number, location and diameter of the bolts are the subject of the design and must take the axial force, the shear and the moment of the section under both static and dynamic loading.

Γενικά οι κοχλιωτές συνδέσεις έχουν επικρατήσει στις σιδηρές κατασκευές καθώς επιτρέπουν την ταχεία ανέγερση τους σε αντίθεση με τις συγκολλητές συνδέσεις που ενώ εντός βιομηχανικού χώρου είναι δόκιμος τύπος σύνδεσης, στο εργοτάξιο υστερούν τόσο σε ταχύτητα όσο και ποιότητα. Γι' αυτό το λόγο οι εργοταξιακές συγκολλήσεις, σημαίνονται κατάλληλα στα σχέδια της μελέτης και οφείλουν να είναι περιορισμένες στις κατασκευές. Από τη άλλη πλευρά η σύνδεση των μεταλλικών ράβδων μέσω συγκόλλησης δεν δημιουργεί τους αρχιτεκτονικούς περιορισμούς των φλαντζών που εκτείνονται πέραν από τις διαστάσεις των διατομών που συνδέουν. Εκτός από το αισθητικό αποτέλεσμα οι φλάντζες δημιουργούν κατασκευαστικά προβλήματα στην τοποθέτηση των υπολοίπων στοιχείων της κατασκευής (δάπεδα, κουφώματα κλπ) . In general, screw connections have prevailed in iron constructions as they allow their rapid erection, in contrast to welded connections which, while in an industrial area are a proven type of connection, on the construction site they lag behind in both speed and quality. For this reason, site welds are appropriately marked on the study plans and must be limited to the constructions. On the other hand, the connection of metal rods by welding does not create the architectural limitations of flanges that extend beyond the dimensions of the cross sections they connect. In addition to the aesthetic effect, the flanges create constructional problems in the placement of the remaining elements of the structure (floors, frames, etc.).

Η σειρά ανέγερσης των μεταλλικών μελών (υποστυλωμάτων, δοκών κλπ) δημιουργεί περιορισμούς στην δυνατότητα μετακίνησης τους και δεν επιτρέπει τον χειρισμό στο εσωτερικό των κοιλοδοκών κατά τη σύνδεση τους. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω μέχρι σήμερα, η κοχλίωση των κοιλοδοκών στο έργο γίνεται εξωτερικά της κοίλης διατομής τους, με το αποτέλεσμα υστερεί τόσο αισθητικά όσο και κατασκευαστικά. Πλεονέκτημα αυτής της εφεύρεσης είναι η σύνδεση κοιλοδοκών χωρίς φλάντζες, με εσωτερικό παρέμβυσμα κοιλοδοκού (μανίκι) που οδηγείται στην κατάλληλη θέση μέσω τροχαλίας. Η χρήση του μηχανισμού οδήγησης είναι απαραίτητη σε κοιλοδοκούς που η μετακίνηση τους περιορίζεται εκατέρωθεν (πχ δοκός ανάμεσα σε 2 υποστυλώματα). Με την νέα αυτή σύνδεση, που επιτρέπει την εύκολη ανέγερση και δεν δημιουργεί αισθητικούς και κατασκευαστικούς περιορισμούς , καθίσταται ελκυστική η εκτεταμένη χρήση ράβδων κοίλης διατομής (κοιλοδοκών) με τα οφέλη που συνεπάγεται. The order of erection of the metal members (pillars, beams, etc.) creates restrictions on their ability to move and does not allow manipulation inside the hollow beams during their connection. As mentioned above until today, the screwing of the hollow beams in the project is done outside of their hollow cross-section, with the result that it lags both aesthetically and constructionally. An advantage of this invention is the connection of undercarriage without flanges, with an internal undercarriage seal (sleeve) that is guided to the appropriate position by means of a pulley. The use of the guide mechanism is necessary for hollow beams whose movement is limited on either side (eg a beam between 2 columns). With this new connection, which allows for easy erection and does not create aesthetic and construction limitations, the extensive use of hollow cross-section rods (hollow pipes) becomes attractive with the benefits it entails.

Σύνδεση υποστυλωμάτων κοίλης διατομής με δοκό κοίλης διατομής για τη δημιουργία πλαισίου. Connection of hollow section columns to hollow section beam to form a frame.

Στο εργοστάσιο At the factory

Τροχαλία κατάλληλων διαστάσεων καί πάντως μικρότερων από τις εσωτερικές διαστάσεις της δοκού, συγκολλιέται στο υποστύλωμα στη θέση της σύνδεσης υποστυλώματος-δοκού. A pulley of appropriate dimensions, but nevertheless smaller than the internal dimensions of the beam, is welded to the column at the position of the column-beam connection.

Τμήμα της δοκού (λαιμός) συγκολλιέται (εργοστασιακά) στο υποστύλωμα καί δημιουργεί τον κόμβο. Με την εργοστασιακή συγκόλληση επιτυγχάνεται πλήρης πάκτωση μεταξύ των δύο ράβδων χωρίς απομείωση αντοχής. Το τμήμα αυτό της δοκού (λαιμός) φέρει οπή από την οποία διέρχεται το συρματόσκοινο της τροχαλίας. Το μήκος του λαιμού είναι μικρό ώστε να μπορεί να συγκολληθεί εκτός από εξωτερικά καί εσωτερικά καθώς καί να μη δημιουργούνται περιορισμοί για τη μεταφορά του υποστυλώματος-κόμβου στον τόπο του έργου. Part of the beam (neck) is welded (factory) to the column and creates the node. With the factory welding, complete compaction is achieved between the two bars without loss of strength. This part of the beam (neck) has a hole through which the pulley wire passes. The length of the neck is short so that it can be welded except externally and internally as well as not creating restrictions for the transport of the post-node to the project site.

Στο εργοτάξιο At the construction site

- Το υποστύλωμα με το συγκολλημένο τμήμα δοκού (λαιμό) ανεγείρεται. - The column with the welded beam section (neck) is erected.

-Το γειτονικό υποστύλωμα με συγκολλημένο το αντίστοιχο τμήμα δοκού ανεγείρεται. Μετά την ανέγερση του 2<ου>υποστυλώματος δημιουργείται περιορισμός στη μετακίνηση της δοκού (κατά τον άξονα της) που συνδέει τα 2 υποστυλώματα για να δημιουργηθεί το πλαίσιο. Με την εφεύρεση αυτή η διαδικασία μπορεί να προχωρήσει όπως παρακάτω. -The adjacent column with the corresponding beam section welded is erected. After erecting the 2nd column, a restriction is created in the movement of the beam (along its axis) that connects the 2 columns to create the frame. With the invention this process can proceed as follows.

-Το ενδιάμεσο τμήμα δοκού που περιέχει εσωτερικά 2 παρεμβύσματα (1 σε κάθε άκρο) αποκατάστασης των συνδέσεων ανεγείρεται σε θέση ώστε να μπορούν να συνδεθούν τα παρεμβύσματα με το ένα άκρο του αντίστοιχου συρματόσχοινου. Ακολουθεί η ευθυγράμμιση του με τα δύο μικρότερα τμήματα της (λαιμούς) που είναι συγκολλημένα στα υποστυλώματα OL εξωτερικές διαστάσεις των παρεμβυσμάτων είναι όσο οι εσωτερικές της δοκού μείον την ανοχή, ώστε να μπορεί το κάθε παρέμβυσμα να ολισθήσει εντός της δοκού. Το μήκος του παρεμβύσματος, το πάχος του τοιχώματος του καθώς και η ποιότητα του υλικού (πχ χαλύβας S235) καθορίζονται κατά το σχεδίασμά της σύνδεσης. -The intermediate section of beam containing internally 2 gaskets (1 at each end) restoring the connections is raised in position so that the gaskets can be connected to one end of the corresponding wire rope. This is followed by aligning it with its two smaller sections (necks) welded to the OL posts. The outer dimensions of the gaskets are the same as the inner dimensions of the beam minus the tolerance, so that each gasket can slide inside the beam. The length of the gasket, the thickness of its wall as well as the quality of the material (eg S235 steel) are determined during the design of the connection.

-Ασκούμε ελκτική δύναμη στο άκρο του συρματόσκοινου που βρίσκεται εξωτερικά της κοίλης διατομής και μετακινούμε το παρέμβυσμα στην τελική του θέση. Η θέση αυτή ορίζεται από το τερματικό που είναι συγκολλημένο στο μικρό τμήμα της δοκού (λαιμό) ώστε αυξημένη ελκτική δύναμη να μην μπορεί να μετακινήσει το παρέμβυσμα σε λανθασμένη θέση. -We apply a pulling force to the end of the wire rope located outside the hollow section and move the gasket to its final position. This position is defined by the terminal that is welded to the small part of the beam (neck) so that increased pulling force cannot move the gasket into the wrong position.

-Σταθεροποιούμε το παρέμβυσμα στην ορθή θέση χρησιμοποιώντας αυτοκοχλιούμενους κοχλίες. Ο τύπος των αυτοκοχλιούμενων κοχλιών (διάμετρος, αντοχή κλπ) καθορίζεται κατά το σχεδίασμά της σύνδεσης. -We stabilize the gasket in the correct position using self-tapping screws. The type of self-tapping screws (diameter, strength, etc.) is determined during the design of the connection.

-Η πλήρης αποκατάσταση της πάκτωσης ολοκληρώνεται με την ειπίεση λεπτόρρευστης ρητίνης στο κενό της ανοχής μεταξύ παρεμβύσματος και κοιλοδοκού μέσω οπών (με σπείρωμα) που έχουν διανοιχθεί στην κοιλοδοκό. Το σπείρωμα στις οπές επιτρέπει την σύνδεση πιστολιού έγχυσης για την άσκηση μεγάλης πίεσης και την εξάπλωση της ρητίνης. Ο τύπος της ρητίνης (ιξώδες, αντοχή κλπ) καθορίζεται κατά το σχεδίασμά της σύνδεσης. -Complete compaction restoration is accomplished by pressing thin-flow resin into the tolerance gap between gasket and cavity tube through (threaded) holes drilled in the cavity tube. Threading in the holes allows attachment of an injection gun to apply high pressure and spread the resin. The type of resin (viscosity, strength, etc.) is determined during the design of the connection.

Claims

1. Connection of 2 girders with hindered movement along their axis by means of an internal girder gasket driven to the end position of the support by the use of a sacrificial pulley.

2. The connection of the 2 sections of the undercarriage of claim 1 is achieved by a pulley which is welded to one section. The pulley wire rope is passed through a hole in the 1st section and is connected when the 2 sections are adjacent and before they are aligned with an internal gasket located inside the 2nd section.

3. The conduit seal of claim 1 has a clamping screw for connecting it to the wire rope of claim 2

4. The part of the undercarriage to which the pulley is welded has a terminal plate to prevent the movement of the gasket when it is pulled, in a position beyond the final one.

5.The 2 sections of hollow beams are firmly connected to the gasket by means of self-tapping screws.

6.The 2 parts of the cavity tubes have threaded holes so that it is possible to connect a gun to inject resin into the gap between the gasket and the cavity tube.