DE29613031U1 - Bearings for structures - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Lager für Bauwerke, welches wenigstens eine Lagereinrichtung, insbesondere nach Art eines mehrteiligen Kalotten-Gleitlagerkörpers oder eines Topfgleitlagers, zur Lagerung des Bauwerkes relativ zu einem Widerlager, sowie wenigstens ein Verankerungsmittel zur Verankerung der Lagereinrichtung am Bauwerk und/oder am Widerlager aufweist.The invention relates to a bearing for structures, which has at least one bearing device, in particular in the form of a multi-part spherical plain bearing body or a pot plain bearing, for supporting the structure relative to an abutment, and at least one anchoring means for anchoring the bearing device to the structure and/or to the abutment.
Lager für Bauwerke wie Brücken sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Brückenlager mit einem Kalotten-Gleitlagerkörper ermöglichen eine Lagerung der Brücke bei horizontalen Verschiebungen und/oder Verdrehungen relativ zu einem Widerlager. Im Rahmen der „Lagerfunktion" übernehmen die Brükkenlager die Übertragung der vertikalen Lastkräfte der Brücke in den darunter liegenden, als» Widerlager fungierenden Bauabschnitt, z.B. in ein Fundament oder in eine Stützeinrichtung. Werden die horizontalen Verschiebungen in einer oder mehreren Richtungen durch Führungen, Anschläge oder auf ähnliche Weise unterbunden und/oder begrenzt, müssen die Brückenlager auch die horizontalen Kräfte auf das Widerlager übertragen. Nach dem Stand der Technik erfolgt die Übertragung der horizontalen Kräfte über Reibung in der Kontaktfläche und/oder über spezielle mechanische Verankerungs-Bearings for structures such as bridges are known from the state of the art in various designs. Bridge bearings with a spherical plain bearing body enable the bridge to be supported in the event of horizontal displacements and/or twists relative to an abutment. As part of the "bearing function", the bridge bearings transfer the vertical load forces of the bridge to the structural section below that functions as an abutment, e.g. into a foundation or into a support structure. If the horizontal displacements are prevented and/or limited in one or more directions by guides, stops or in a similar way, the bridge bearings must also transfer the horizontal forces to the abutment. According to the state of the art, the horizontal forces are transferred via friction in the contact surface and/or via special mechanical anchoring.
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mittel, welche in die angrenzenden Bauabschnitte eingesetzt sind. Bei Topfgleitlagern werden Kippbewegungen statt durch die gekrümmte Gleitfläche durch einen gekammerten Elastomerkörper ermöglicht. Die Verankerung sowie die Gleit- bzw. Führungseinrichtungen sind sinngemäß wie beim Kalottenlager.means that are inserted into the adjacent construction sections. With cup plain bearings, tilting movements are made possible by a chambered elastomer body instead of by the curved sliding surface. The anchoring and the sliding or guiding devices are the same as with the spherical bearing.
Neben der Erfüllung der o.g. Funktionen besteht an moderne Brückenlager die konstruktive Anforderung der Austausch- bzw. Ausbaubarkeit. Aus diesem Grunde hat es sich bei Brückenlagern durchgesetzt, ober- und unterhalb der „eigentlichen" Lagereinrichtung ein Verankerungsmittel, die sogenannte Ankerplatte, vorzusehen, welche am Bauwerk (bzw. am Widerlager) verankert ist und an diesem beim Ausbau des Lagers verbleibt. Die Verschraubung der Lagereinrichtung (bzw. des Lagerkörpers) mit der Ankerplatte erfolgte außerhalb der Einbaustelle an angeschweißten Blechen. Die Ankerplatte wird nach dem Stand der Technik zwischen Lagereinrichtung und Bauwerk oder Widerlager angeordnet und steht i. allg. seitlich über die Lagereinrichtung nach außen hin vor.In addition to fulfilling the above-mentioned functions, modern bridge bearings have the structural requirement of being replaceable or expandable. For this reason, it has become common practice for bridge bearings to provide an anchoring device, the so-called anchor plate, above and below the "actual" bearing device, which is anchored to the structure (or abutment) and remains there when the bearing is removed. The bearing device (or bearing body) is screwed to the anchor plate outside the installation site using welded-on sheets. The anchor plate is arranged between the bearing device and the structure or abutment according to the state of the art and generally protrudes laterally outwards beyond the bearing device.
Problematisch ist bei der vorstehend genannten Ausfuhrungsform des Lagers für Bauwerke die zur vollflächigen Auflage zwischen Lagereinrichtung und dem angrenzenden Bauwerk notwendige mechanische Oberflächenbearbeitung von Ankerplatte und/oder Lagereinrichtung. Die Erfindung zielt darauf ab, dieses Problem zu beheben.The problem with the above-mentioned embodiment of the bearing for buildings is the mechanical surface treatment of the anchor plate and/or the bearing device that is necessary to ensure full-surface support between the bearing device and the adjacent building. The invention aims to solve this problem.
Die Erfindung löst dieses Problem durch den Gegenstand des Anspruches 1. Erfindungsgemäß wird das Verankerungsmittel im Gegensatz zum gattungsgemäßen Stand der Technik derart ausgebildet, daß die Vertikal- und ein wesentlicher Anteil der Horizontalkräfte bei Bewegungen des Bauwerkes relativ zum Widerlager (z.B. Stütze) direkt zwischen Lagereinrichtung und Bauwerk und/oder Widerlager übertragen werden. Lagereinrichtung und Bauwerk liegen damit zumindest im wesentlichen direkt aneinander.The invention solves this problem through the subject matter of claim 1. According to the invention, the anchoring means is designed in contrast to the prior art in such a way that the vertical and a significant portion of the horizontal forces when the structure moves relative to the abutment (e.g. column) are transferred directly between the bearing device and the structure and/or abutment. The bearing device and the structure are thus at least essentially directly adjacent to one another.
Die Erfindung bietet damit den Vorteil, daß im allgemeinen Stahl (Lagereinrichtung) auf Beton (Bauwerk, Widerlager) liegt, so daß durch die erhöhte Reibung im Vergleich zum Kontakt „Lagerkörper - Ankerplatte" eine Übertragung eines wesentlichen Anteiles der Horizontalkräfte durch Reibung möglich ist, denn der Reibbeiwert zwischen Stahl und Beton ist wesentlich größer als der Reibbeiwert zwischen zwei Stahlplatten (0,5 anstelle von 0,2).The invention therefore offers the advantage that steel (bearing device) is generally placed on concrete (structure, abutment), so that the increased friction compared to the contact "bearing body - anchor plate" enables a significant portion of the horizontal forces to be transmitted by friction, because the coefficient of friction between steel and concrete is significantly greater than the coefficient of friction between two steel plates (0.5 instead of 0.2).
Mit der Erfindung kann daher ein größerer Lastanteil direkt über Reibung zwischen Stahl und Beton unterhalb des Lagerkörpers übertragen werden. Die Anzahl zusätzlich erforderlicher Verankerungsbolzen für die Ankerplatte ist damit reduzierbar.The invention therefore allows a larger load share to be transferred directly via friction between steel and concrete beneath the bearing body. The number of additional anchor bolts required for the anchor plate can thus be reduced.
Besonders bevorzugt wird das Verankerungsmittel als streifenartige ein- oder mehrteilige Platte ausgebildet, wobei an die Ankerplatten Bleche angeschweißt und/oder mittels Schraubbolzen und Mutter angeschraubt sind, weiche eine Art Rahmeneinsatz für die Lagereinrichtung bilden. Die Ankerplatte wird damit auf ein notwendiges Minimum reduziert, was bei verbesserter Funktion dennoch die Kosten für ihre Herstellung senkt. Schließlich ergibt sich mit der Erfindung auch der Vorteil, daß durch die Reduzierung der Grundfläche der Verankerungsplatten auch die Blechdicken reduzierbar sind.The anchoring means is particularly preferably designed as a strip-like one- or multi-part plate, with sheets welded to the anchor plates and/or screwed on using bolts and nuts, which form a type of frame insert for the bearing device. The anchor plate is thus reduced to a necessary minimum, which, while improving its function, still reduces the costs of its production. Finally, the invention also offers the advantage that by reducing the base area of the anchor plates, the sheet thicknesses can also be reduced.
Ein v/eiterer, besonders entscheidender Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß dadurch, daß in der Kontaktfläche zwischen der streifenförmigen Ankerplatte und dem auf die Ankerplatte gesetzten Blech keine Vertikallasten übertragen werden, eine mechanische Feinbearbeitung der Oberflächen entfallt. Hiermit werden die Kosten des Lagers weiter gesenkt.A further, particularly decisive advantage of the invention is that because no vertical loads are transferred in the contact area between the strip-shaped anchor plate and the sheet metal placed on the anchor plate, mechanical finishing of the surfaces is not necessary. This further reduces the costs of the bearing.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Further advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:The invention is described in more detail below with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Brückenlagers;
Fig. 2 ein Brückenlager nach dem Stand der Technik.Fig. 1 shows a section of a bridge bearing according to the invention;
Fig. 2 shows a bridge bearing according to the state of the art.
Zunächst sei Fig. 2 beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Lager 1 für Bauwerke wie Brücken, welches zunächst eine Lagereinrichtung - einen Kalotten-Gleitlagerkörper 2 - sowie ein Verankerungsmittel - zwei Ankerplatten 3, 4 aufweist. An die Ankerplatten 3, 4 sind Bleche 5, 6 über Schraubbolzen 7 und Mutter 8 angeschraubt, wobei Schraube 7 und Mutter 8 auf der zum Beton hin liegenden Seite der Ankerplatte 4 in einer in den BetonFirst, Fig. 2 is described. Fig. 2 shows a bearing 1 for structures such as bridges, which initially has a bearing device - a spherical plain bearing body 2 - and an anchoring means - two anchor plates 3, 4. Plates 5, 6 are screwed to the anchor plates 3, 4 via screw bolts 7 and nuts 8, whereby screw 7 and nut 8 are on the side of the anchor plate 4 facing the concrete in a recess in the concrete.
eingelassenen Schraubdolle 9 sitzen. Die Ankerplatten 3, 4 sind wiederum mittels Kopfbolzen(dübeln) 10 am Beton des Bauwerkes 11 sowie am Widerlager 12 befestigt.embedded screw pin 9. The anchor plates 3, 4 are in turn attached to the concrete of the structure 11 and to the abutment 12 using head bolts (dowels) 10.
Der eigentliche, mehrteilige Kalotten- Gleitlagerkörper 2 weist eine Kalottenplatte 13 auf, welche in Fig. 1 an ihrer (in üblicher Einbaustellung betrachtet) Unterseite konvex ausgebildet ist und mit ihrem konvexen Vorsprung 14 in eine entsprechende Konkavausnehmung 15 einer unteren Gleitplatte 16 eingreift. Die Oberseite der Kalottenplatte ist eben und liegt an einer ebenfalls ebenen, oberen Gleitplatte 17.The actual, multi-part spherical plain bearing body 2 has a spherical plate 13, which in Fig. 1 is convex on its underside (viewed in the usual installation position) and engages with its convex projection 14 in a corresponding concave recess 15 of a lower sliding plate 16. The top of the spherical plate is flat and lies on an upper sliding plate 17, which is also flat.
Zwischen den Platten 14, 16 und 17 sind jeweils Gleitschichten 18 und 19 , z.B. aus PTFE vorgesehen, und zwischen oberer Ankerplatte 3 und oberer Gleitplatte 17 liegen zwei optionale Futterplatten 20 für eine geometrische Anpassung des Lagers 1 an die Geometrie des Bauwerkes.Between the plates 14, 16 and 17, sliding layers 18 and 19, e.g. made of PTFE, are provided, and between the upper anchor plate 3 and the upper sliding plate 17 there are two optional lining plates 20 for a geometric adaptation of the bearing 1 to the geometry of the structure.
An den äußeren Randbereich der Unterseite der oberen Gleitplatte 17 sind eine Führungsleiste 21 und ein Gleitblech 22 angesetzt, um im Zusammenspiel mit einer Kippleiste 23 und PTFE-Streifen 24 Horizontalbewegungen des Bauwerkes 11 gegenüber dem Widerlager 12 zu begrenzen. Dazu sind die Kippleiste 23 nebst dem PTFE-Streifen 24 an den (bzw. an der in Fig. 1 linken) Seitenaussenwänden der unteren Lagerplatte 16 angeordnet. A guide strip 21 and a sliding plate 22 are attached to the outer edge area of the underside of the upper sliding plate 17 in order to limit horizontal movements of the structure 11 relative to the abutment 12 in conjunction with a tilting strip 23 and PTFE strip 24. For this purpose, the tilting strip 23 and the PTFE strip 24 are arranged on the (or on the left in Fig. 1) side outer walls of the lower bearing plate 16.
Der Kalotten-Gleitlagerkörper 2 erlaubt Verdrehbewegungen, während die ebene Oberfläche zwischen oberer Gleitplatte 17 und kalottenplatte 13 Verschiebungen zwischen dem Bauwerk 11 und dem Widerlager 12 zuläßt. Sowohl die Vertikalkräfte als auch ggf. - z.B. durch seitliche Bewegungsbegrenzung - auftretende Horizontalkräfte werden über die Ankerplatten 3, 4 übertragen auf das Bauwerk 10 und das Widerlager 12 übertragen.The spherical plain bearing body 2 allows twisting movements, while the flat surface between the upper sliding plate 17 and the spherical plate 13 allows displacements between the structure 11 and the abutment 12. Both the vertical forces and any horizontal forces that may occur - e.g. due to lateral movement limitation - are transferred via the anchor plates 3, 4 to the structure 10 and the abutment 12.
Das im Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Lager unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dargestellten Stand der Technik dadurch, daß die Verankerungsplatten 4 als Ankerplattenstreifen 4' ausgebildet sind, so daß die untere und (nicht dargestellt) ggf. auch die obere Gleitplatte 16 und 17 direkt am Beton bzw. am Bauwerkes 11 und am Widerlager 12 anliegen. Damit erfolgt der Horizontai-Kraftfluß zumindest teilweise direkt zwischen den Gleitplatten 16, 17 und dem Beton, so daß die Anzahl an Kopfbolzen 10 zur Verankerung der Ankerstreifen 4' gegenüber der herkömmlichen, in Fig. 1 gezeigten, Veranke-The bearing according to the invention shown in Fig. 1 differs from the prior art shown in Fig. 2 in that the anchoring plates 4 are designed as anchoring plate strips 4', so that the lower and (not shown) possibly also the upper sliding plate 16 and 17 lie directly on the concrete or on the structure 11 and on the abutment 12. The horizontal force flow thus takes place at least partially directly between the sliding plates 16, 17 and the concrete, so that the number of head bolts 10 for anchoring the anchoring strips 4' is lower than in the conventional anchoring shown in Fig. 1.
rung von Ankerplatten 4 reduzierbar ist. Erfindungsgemäß reichen bei Einhaltung der vorgegebenen Rand- und Zwischenabstände Ankerplattenstreifen 4' in der Größe der Anschweißbleche 5, 6 nach dem Stand der Technik aus, um die nicht durch Reibung zwischen Lagerkörper 2 und dem Beton übertragenen, verbleibenden Horizontalkräfte weiterzuleiten. According to the invention, if the specified edge and intermediate distances are observed, anchor plate strips 4' in the size of the welded plates 5, 6 according to the state of the art are sufficient to transmit the remaining horizontal forces not transmitted by friction between the bearing body 2 and the concrete.
Zusammengefaßt ergibt sich durch die Erfindung eine Möglichkeit zur horizontalen Kraftübertragung bei einer deutlichen konstruktiven und baulichen Vereinfachung des Lagers.In summary, the invention provides a possibility for horizontal force transmission with a significant structural and constructional simplification of the bearing.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970130 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990906 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20021018 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20050201 |