DE2628398A1 - Baukonstruktion mit zwei grossflaechigen gegeneinander verschiebbaren bauteilen - Google Patents

Description

• Baukonstruktion mit zwei großflächigen gegen-
• einander verschiebbaren Bauteilen Die Erfindung betrifft eine Baukonstruktion, die zwei groB-flächige, durch eine Gleitschicht getrennte und gegeneinander verschiebbare Bauteile enthält.
• Es ist bereits ein ein- oder mehrfelqriges Brücken tragwerk aus Stahl- oder Spannbeton vorgeschlagen worden, bei dem der Verkehrsweg, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Unterkonstruktion, aus einer dehnfugenlosen, an den Enden des Brückenübers über diesen hinausreicheIlden, durchsehend bewehrten Betonplatte bzw. Betonband besteht, die gleitend auf den Brückenüberbau bildenden Einfeldträgern gelagert ist.
• Bei einer derartigen großflächigen Lagerung zwischen zwei starren Gebilden besteht das Problem, die aufeinander gleitenden Flächen möglichst eben auszubilden, um bei gleichmäßiger Kraftübertragung über die gesamte Fläche die Möglichkeit von Relativverschiebungen sicherzustellen und den VerschleiRJ an der Lagerfläche klein zu halten. Die Vorgabe der hierfür benötigten entsprechend kleinen Toleranzen von einigen Millimetern auf eine Fläche von etlichen Quadratmetern bedingt äedoch eine aufwendige Fertigung der benachbarten Obeflachen der Betonteile. Eine von der Fertigung unabhängige unebenheit der aufeinander gleitenden Flächen entsteht außerdem infolge Durchbiegung der Tragkonstruktion bei örtlicher Belastung oder infolge anderer Einflüsse.
• Durch die DT-PS 1 230 826 ist ein Gleitlager für Brücken oder dergleichen Tragwerke bekannt geworden, bei dem zwischen einer Ober- und einer Unterplatte aus Metall eine mit einer dieser Platten unverschiebbar verbundene Xunststoffplatte angeordnet und die Gegenplatte auf ihrer der Kunststoffplatte zugewandten Seite mit einem Kunststoffüberzug versehen ist. In der der Gegenplatte zugewendeten Seite der Kunststoffplatte sind Vertiefungen vorhanden, die nur zur Gleitfläche hin offen und mit einem Schmiermittel gefüllt sind. Die Vertiefungen dienen hier als Speicherräume für das Schmiermittel und gewährleisten, daß die Anfangsreibung beim Beginn der Bewegung aus der Ruhe heraus herabgesetzt wird.
• Zur Verbesserung dieser Lager ist es durch die DD-OS 2 374 329 und die DU-OS 2 934 331 bekannt geworden, anstelle der Sunststoffplatte enen Gummikörper oder eine lastverteilende Schicht mit aufvulkanisierter reibungsmindernder Kunststoffgleitschicht in Form einer Folie vorzusehen, deren als Schmiertaschen dienende Einbuchtungen sich unter Beibehaltung der Dicke dieser Folie in den angrenzenden Bereich des Gummikörpers bzw. der lastverteilenden Schicht erstrecken. Die einleitend genannten Probleme bei einer Baukonstruktion mit einer Gleitschicht zwischen zwei großflächigen Betonplatten treten bei den bekannten Gleitlagern nicht auf, da die Flächen derartiger Lager klein sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baukonstruktion der einleitend genannten Art so auszubilden, daß die benachbarten Oberflächen der großflächigen gegeneinander verschiebbaren Bauteile mit größerer Toleranz und damit billiger gefertigt werden können, d.h. einen großflächigen Toleranzausgleich zu ermöglichen und gleichzeitig die durch örtliche Belastung oder andere Ursachen bedingten örtlichen Abweichungen von der ebenen Form der Oberfläche auszugleichen, d.h. auch einen örtlichen Störungsausgleich zu gewährleisten.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Gleitschicht und einem der beiden Bauteile eine Matte aus einem Werkstoff mit großer elastischer Verformbarkeit angeordnet ist.
• Die Dicke der Ilatte ist so gewählt, daß durch sie Fertiglngstoleranzen und durch andere Einflüsse bedingte Unebenheiten überbrückt werden können. Die Matte gewährleistet nicht nur einen großflächigen Toleranzausgleich und einen örtlichen Störungsausgleich, sondern bewirkt auch eine elastische Bettung der Fahrbahn bzw. des FahrbaIiiiunteiaus, falls das eine Bauteil als Fundamentschlplatte oder als Tragkonstruktion einer Brücke und das andere Bauteil als Betonband ausgebildet ist, das als Fahrbahn oder Fahrbahnunterbau dient.
• Die Gleitschicht, beispielsweise eine o1yolefinfolie,br0ucht nicht an der Matte befestigt zu sein. Um zu verhindern, daß sicl die Gleitschicht im Laufe der Zeit gegenüber der Matte verschiebt, ist es in vielen Fällen jedoch zweckmäßig, wenn die Gleitschicht an der einen Seite der Matte befestigt wird. Dies bedingt jedoch ein neues Problem, denn Werkstoffe, die ein gutes Gleitverhalten zur Gleitfläche an der benachbarten Oberfläche des zweiten gegenüber den ersten verschiebbaren Bauteils aufweisen, haben durchweg eine von dem Werkstoff der Matte stark verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten, so daß sich die Matte je nach Umgebungstemperatur beim Verlegen nach unten oder nach oben wölbt und damit eine einwandfreie Festlegung der Matte an der Oberfläche des ersten Bauteils, wie der flächigen Tragkonstruktion, Schwierigkeiten bereitet. Ebenso wird ein gleichförmiges Aufliegen der Matte, bei der unter Umständen nur kleinen Belastung durch eine als Fahrbahn oder Fahrbahnunterbau dienende Betonplatte, durch die Wölbung der Matte verhindert. Eine weitere Schwierigkeit entsteht dadurch, daß Obersich auf der unebenen fläche der verlegten Matte Wasser sammeln kann, welches sich beim Aufbringen der als Fahrbahn oder Fahrbahnunterbau dienenden durchgehenden Betonplatte nur schwer entfernen läßt.
• Auch durch Dehnungen der Gleitschicht unter Belastung können die gleichen geschilderten Wölbkraftspannungen an den Hatten auftreten.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung lassen sich diese Schwierigkeiten dadurch überwinden, daß bei an der einen Seite der Matte befestigter erster Gleitschicht diese bis zum Rand der Matte reichende und in das Hatteninnere weisende Falten aufweist, die so geformt und angeordnet sind, daß einerseits thermische Längenänderungen und Dehnungen aus Belastung der Gleitfolie ausgleichbar und andererseits eine Drainage an der Oberseite der Matte gewährleistet ist.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel an Hand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Brücke Fig. 2 die Schnittansicht II-II in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung Fig. 3 die Schnittansicht III-III der Fig. 2 und Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Schnittansicht IV-IV von Fig. 3.
• Die Brücke nach Fig. 1 ist aus zwei die Tragkonstruktion bildenden Brückenträgern 1 und 2 aufgebaut, die sich an den Enden auf Widerlagern 3 und 4 bzw. einem Pfeiler 5 abstützen.
• Um durch Längenänderungen bedingte Verschiebungen der Brückenträger 1 und 2 gegenüber den Widerlagern und dem Pfeiler zu ermöglichen, sind Gleitlager-6 vorgesehen, die den in der DT-PS 1 230 826 beschriebenen Aufbau haben können. Als Fahrbahn bzw.
• Fahrbahnunterbau dient eine durchgehende bewehrte Betonplatte, die im folgenden auch als Betonband bezeichnet wird. Das Betonband hat z.B. eine Länge von 7GO m oder auch mehr. Die untere Fläche des Betonbandes muß gegenüber der oberen Fläche des Brückenträgers 1 gleitend ausgebildet sein, damit sich auf das Betonband einwirkende Horizontaikräfte nicht auf die Tragkonstruktion und den Brückenunterban übertragen können.
• Gleichzeitig müssen Relativbeweguagen zwischen den Brückenträgern 1 und 2 und dem Betonband 7 ermöglicht werden. Es kann zur Gewährleistung guter Gleiteigenschaften an der Unterseite des Betonbandes 7 und an der Oberseite der Brückenträger 1 und 2 jeweils eine Gleitschicht, z.B, eine Polyolefinfolie, wie eine Polytetrafluoräthylen- oder Polyäthylenfolie angebracht sein. Auf das Betonband 7 einwirkende Eorizontalkräfte werden dann außerhalb des Brückenbereiches abgetragen.
• Voraussetzung für gute Gleiteigenschaften zwischen dem Betonband 7 und der Tragkonstruktion ist, daß die aufeinander gleitenden Flächen möglichst eben ausgebildet sind. Um den hohen Fertigungsaufwand zur Herstellung von ebenen Flächen mit entsprechend kleinen Toleranzen zu vermeiden, ist, wie Figur 2 zeigt, zwischen dem Betonband 7 und den Brückenträgern 1 und 2 eine Matte aus Werkstoff mit großer elastischer Verforinbarkeit vorgesehen, deren Dicke so gewählt ist, daß die durch Fertigungstoleranzen und andere Einflüsse bedingten Unebenheiten überbrückt werden können. Die Dicke der Matte liegt bei etwa 1,5 bis 5 cm. Sie kann beispielsweise aus granulierten oder geschäumten Elastomeren oder elastisch eingestellten Plastomeren hergestellt werden. Die Matte weist schon bei einer Belastung von etwa 0,5 bis 1,5 kg/cm2 eine so hohe elastische Zusammendrückung auf, daß Unebenheiten in der Größenordnung von einigen Millimetern zwischen den einander zugewandten Flächen des Betonbandes 7 und der Brückenträger 1 und 2 ausgeglichen werden. Sie kann mit ihrer Unterseite an der Oberseite der Brückenträger 1 bzw. 2 festgelegt sein, z.B. durch Verklebung, Reibung oder kraftschlüssigen Verbund, und sie weist zur Herstellung der gewünschten Gleitfähigkeit eine an ihrer oberen Seite befestigte erste Gleitschicht 9 auf. An der Unterseite des Betonbandes 7 ist als Gleitpartner für die erste Gleitschicht 9 eine zweite Gleitschicht 10 befestigt.
• Die Befestigung kann durch Verklebung, Haftreibung oder kraftschlüssigen Verbund erfolgen. Als Gleitschichten eignen sich Polyolefine, z.B. Polytetrafluoräthylen, Polyäthylen oder Polypropylen. Die Gleitschichten haben etwa eine Dicke von 0,1 bis 1 mm. Erfindungsgemäß weist die erste Gleitschicht 9 bis wenigstens zu einem Rand der Matte reichende (vergl. Figur 3) und in das Hatteninnere weisende (vgl.Fig.4) Falten 11 auf, die so geformt und angeordnet sind, daß einerseits thermische Längenänderungen der Gleitschicht und Dehnungen aus Belastung ausgleichbar und andererseits eine Drainage an der Oberseite der Matte gewährleistet ist. Vorzugsweise sind die Falten im Querschnitt U- bzw. V-förmig ausgebildet.
• Außerdem ist es vorteilhaft, wenn sie wie Figur 3 zeigt, schräg zur Gleitrichtung in der Gleitebene verlaufen und sich über die gesamte Breite der Matte erstrecken. Diezheite Gleitschicht 10 ist beispielsweise zur Verankerung an der Unterseite des Betonbandes 7 mit Rillen 12 ausgeführt. Diese Rillen sollen wie in Fig. 3 gestrichelt dargestellt, so angeordnet sein, daß sie sich mit den Falten 11 kreuzen. Hierdurch wird gewährleistet, daß sich die Falten mit den Rillen nicht gegenseitig verhaken können, und es wird ein besonders günstiger Drainageeffekt erzielt.
• Bei der erfindungsgemäßen Matte sind infolge der Falten unterschiedliche thermische Längenänderungen und Dehnungen aus Belastung zwischen Gleitschicht und dem elastisch verformbaren Werkstoff der Matte ausgleichbar, so daß die ebene Form der Matte erhalten bleibt. Andererseits ist gewährleistet, daß sich nach dem Verlegen der Matte und vor dem Aufbringen des Betonbandes keine Wasserlinsen bilden können, da das Wasser durch die Falten abläuft. Ebenso wird nach der Fertigstellung der gesamten Konstruktion etwa durch Risse in dem Betonband eindringendes Wasser durch die Falten abgeführt.
• Wenn die Gleitschicht 9 durch Haftung mit der Matte 8 verbunden wird, kann es zweckmäßig sein, im Bereich der Falten 11 eine feste Verbindung zwischen Gleitschicht und Matte zu vermeiden, wenn dies zur Gewährleistung des Längenausgleichs zweckmäßig erscheint. Es kann je nach Anwendungsfall auch vorteilhaft sein, wenn die Matte längs der Falten der ersten Gleitschicht Verstärkungen 13 aufweist, die, wie in Fig. 4 dargestellt, in Form von z.B. ziclczackförmigen Verankerungen von der Falte zur gegenüberliegenden Seite der Matte reichen.
• Die erfindungsgemäße Matte eignet sich als elastisches Zwischenglied nicht nur für den beschriebenen Anwendungsfall, sondern überall dort, wo zwischen einer flächigen Tragkonstruktion, wie beispielsweise auf einer Fundamentplatte, und einer sich über eine größere Länge erstreckende Betonplatte, wle einem als Fahrbahn oder Fahrbahnunterbau dienenden Betonband, einer Eislaufbahn oder einem großflächigen Maschinenfundament eine großflächigeGleitpaarung herzustellen ist, und wo aus Fertigungsgründen die Gleitflächen nicht ausreichend eben gemacht werden können. Die Matten gleichen nt ht nur die Unebenheiten aus, sondern überbrücken auch alle anderen durch eine Belastung oder anderweitig verursachte Abweichungen von der für ein Gleiten immer erforderlichen mathematisch genauen Ebene. Schließlich bewirkt sie eine elastische Bettung der Fahrbahn bzw. des Fahrbahnunterbaus und trägt somit zur Verbesserung des FahrkorAorts bei, und sie bewirkt zusätzlich eine Wärmeisolierung gegen;ubex der Unterkonstruktion, was besonders bei Eisbahnen von großer wirtschaftlicher Bedeutung ist.

Claims (9)

1. Patentansprüche 1. Baukonstruktion, die zwei großflächige, durch eine Gleitschicht getrennte und gegeneinander verschiebbare Bauteile enthält, d a d u r c h g e k e n n z e i. c h n e t daß zwischen der Gleitschicht (9) und einem der beiden Bauteile (1) wenigstens eine Matte aus einem Werkstoff mit großer elastischer Verformbarkeit ar.georclnet is.
2. 2. Matte aus einem Werkstoff mit großer elastischer Verforir.-barkeit, als elastisches Zwischenglied zwischen einer flächigen Tragkonstruktion, wie einer Ftindarientsohlplatte oder der Tragkonstruktion einer Brücke und nem auf der Unterseite eine Gleitfläche aufweisenden, als Fahrbahn oder Fahrbahnunterbau dienenden Betonband, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei an der oberen Seite der Matte (8) befestigter erster Gleitschicht (9) diese bis zum Rand der Matte reichende und in das Matteninnere weisende Falten (11) aufweist, die so geformt und angeordnet sind, daß einerseits thermische Längenänderungen der Gleitfolie ausgleichbar und andererseits eine Drainage an der Oberseite der Matte gewährleistet ist.
3. 3. Matte nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Falt;en Cii) der ersten Gleitschicht (9) schräg zur Längsrichtung der Matte (8) verlaufen und sich über die gesamte Breite der Matte erstrecken.
4. 4. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich die Falten (11) der ersten Gleitschicht (9) mit an der Unterseite des Betonbandes (7) vorhandenen Rillen (12) kreuzen.
5. 5. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß die Falten (11) der ersten Gleitschicht (9) in Querschnitt tr- bzw. V-förmig ausgebildet sind.
6. 6. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t s daß sie längs der Falten (11) Verankerungen (13) aufweist, die in Borm von bis zur gegenüberliegenden Seite der Matte reichenden Trennwänden ausgebildet sind.
7. 7. Matte nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Verankerungen (13) im Querschnitt zickzackförmig sind.
8. 8. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie aus Elastomeren oder elastisch eingestellten Plastomeren aufgebaut ist.
9. 9. Matte nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß sie aus geschäumtem oder granuliertem Material mit zwischenliegenden Rohlräumen aufgebaut ist.