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FugenUberbrUckung für Dehnfugen in Brücken od. dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Fugenüberbrückung für Dehnfugen in BrUcken
od. dgl. mit wenigstens zwei in Längsrichtung des Fugenspalts verlaufenden, zueinander
parallelen Lamellen, die auf jeweils mit ihren Enden in den beiden Fugenrändern
verschieblich gelagerten Querträgern gleitend abgestützt sind, welche durch Öffnungen
in den Lamellen oder in Halterungen an deren Unterseite hindurchgesteckt und darin
gleitend aufgenommen sind.
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Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung zur Überbrückung von Dehnfugen
in Fahrbahnen von Brückenod, dgl. (Deutsche Auslegeschrift 2 004 634) gleiten alle
Lamellen auf die Fuge überbrückenden Querträgern. Bei der bekannten Lösung sind
die Lamellen jedoch unzureichend gegen Kippen, dh. Verdrehen um ihre Mittellängsachse
gesichert. Eine andere bekannte Vorrichtung (Deutsche Patentschrift 2 112 253) löst
das Kippproblem bei einer Überbrückungsvorrichtung für Dehnungsfugen in Brücken
mit gleitend auf Querträgern gelagerten Lamellen unter Zuhilfenahme eines Zahnstangengetriebes,
welches die vertikale Ausrichtung der Lamellen
relativ zum Fugenrand
sichert. Diese Lösung ist unter dynamischen Belastungen störanfällig; sie arbeitet
auch nicht geräuschfrei.
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Bei einer anderen bekannten Fugenüberbrückungsvorrichtung (Deutsche
Patentschrift 1 260 508) ist das Problem der Kippsicherung der Lamellen dadurch
gelöst, daß jede Lamelle mit nur ihr zugeordneten Querträgern starr verbunden ist.
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Dabei werden die Kippmomente an des Auflagern des Querträgers im Bereich
des Fugenrands aufgenommen. Bei breiten Dehnfugen, welche @@@@@e Lamellen erfordern,
wird diese bekannte Kon struktion mit steigender Lamelenzahl zunehmend unwirtschaftlicher,
da die Anzahl der Querträger mit derjenigen der Lamellen @@@mmt.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fugenüberckung
vorrichtung zu schaffen,welche mit wenigen s@ einf@ hen Bauelementem auskommt, welche
si@ wie die eingange gewürdigte Vorrichtung mit durch @ Lammelem hindurchgesteckten
Querträgern, auf @@ en ale Lamellen gleiten, durch eine güsntige Ve@@@lung der vertikallasten
auszeichnet, und bei @@ die Lamellem gegen Kippen gesichert sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß neben den Querträgern
lastverteilende Teiltraversen vorgesehen sind, die jeweils, den Querträgern gleich,
in Öffnungen eines Fugenrands und einer oder mehrerer Lamellen oder in Öffnungen
mehrerer Lamellen aufgenommen und dabei mit einer Lamelle oder dem Fugenrand starr
verbunden sind, daß alle Lamellen über eine Kette von Teiltraversen mit einander
und mit den Fugenrändern verbunden sind, und daß jede Lamelle mit einer Teiltraverse
starr Verbunden ist.
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Bei der erfinduqFgemäßen Lösung wird infolge der Anordnung zusätzlicher
Teiltraversen die von den bekannten Querträgern erzielte Lastverteilung über den
gesamten Fugenbereich erheblich verbessert; ihr entscheidender Vorteil besteht jedoch
in der gleichzeitig erzielten Kippsicherung der Lamellen,welche durch die Starre
Verbindung jeder Lamelle mit einer Teiltraverse erzielt wird. Die aus Verkehrslasten
herrührenden Kippmomente werden dabei durch vertikale Gegenkräfte in den Lamellen
aufgenommen,welche über eine Teiltraverse mit der belasteten Lamelle verbunden sind,
welche ihrerseits mit der Teiltraverse starr verbunden ist. Die erwähnte Lastverteilung
erfolgt
ebenfalls übeddie Teiltraversen. Bei kurzen Teiltraversen, welche einen Fugenrand
mit der benachbarten Lamelle oder zwei benachbarte Lamellen miteinander verbinden,
erfolgt die Lastvorteilung durch Torsionsbeanspruchung der Lamellen.
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Um eine vollwertige Lastverteilung zu erzielen müssen pro Lamelle
wenigstens zwei Teiltraversen angreifen, eine davon über eine starre Verbindung.
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Bei langen Tdltraversen, welche einen Fugenrand mit zwei oder mehr
anschließenden Lamellen oder welche drei oder mehr Lamellen miteinander verbinden,
erfolgt die Lastverteilung durch Biegebeanspruchung der Teiltraversen und entsprechende
vertikale Kräfte in den Lamellen. Gerade die zuletzt genannte Ausführungsform mit
langen Teiltraversen bietet eine besonders günstige Lastverteilung bei hoher Tragfähigkeit
der Konstruktion.
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Infolge der schlanken Ausführung der Lamellen, durch welche die Querträger
md Teiltraversen hindurchgesteckt sind, insbesondere infolge der durch die Teiltraversen
erzielten guten Lastverteilung können die Lamellen entweder besonders schlank ausgeführt
werden oder mit großer Spannweite abgestützt werden, wobei keinerlei Einbuße an
Kippsicherheit hinzunehmen ist. Durch die starre Verbindung der Teiltraversen mit
einer Lamelle oder mit einem Fugenrand wird die Tragfähigkeit der Lamellen noch
zusätzlich verbessert.
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Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung können die Teiltraversen auf
verschiedene Weise in die Öffnungen der Lamellen aufgenommen sein. Ein Lösungsweg
sieht vor, daß die Teiltraversen dort gleitend aufgenommen sind, wobei sie im Öffnungsbereich
jeweils zwischen vertikal vorgespannten elastischen Gleitkörpern aufgenommen sein
können.
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Ein anderer Lösungsweg sieht vor, daß die Teiltraversen jeweils im
Öffnungsbereich wenigstens einer Lamelle oder des Fugenrands über schubverformbare
elastomere Lagerkörper mit der Lamelle bzw. dem Fugenrand verbunden sind; dabei
können im Öffnungsbereich jeweils zwei Lagerkörper, nämlich je einer an Ober- und
Unterseite der Teiltraverse vorgesehen und in vertikaler Richtung vorgespannt sein.
Durch die Vorspannung der Lagerkörper bzw. Gleitkörper wird erreicht, daß Kippmomente
und Lastverteilungen praktisch spielfrei auf genommen werden. Gegenüber der gleitenden
Lagerung im Öffnungsbereich bringt die alternative Lagerung über schubverformbare
elastomere Lagerkörper den bei Fugenüberbrückungsvorrichtungen entscheidenden Vorteil
mit sich, daß dabei über die Schubverformung der elastomeren Lagerkörper eine Steuerung
der Lamellen im Fugenbereich erzielt wird, derart, daß die Lamellen über die Fugenbreite
stets gleichmäßig verteilt angeordnet sind, d.h. gleiche Abstände voneinander und
von den Fugenrändern haben.
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Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ist es auch möglich, die Teiltraversen
in einer oder mehreren Lamellen gleitend, in wenigstens einer weiteren Lamelle durch
schubverformbare Lagerkörper abzustützen.
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Im Rahmen der Erfindungzkönnen die Lamellen aus einem Obergurt und
einem Untergurt bestehen, die über starre Stege miteinander verbunden sind; in Frage
kommen aber auch Träger niedrigerer Bauhöhe, ar deren Unterseite U-förmige Stahlbügel
angeschweißt sind, durch deren Öffnungen die Teiltraversen bzw. Querträger hindurchgesteckt
sind. Wie bekannt, können die Zwischenräume zwischen den Lamellen bzw. den äußeren
Lamellen und den Fugenrändern mit langgestreckten elastomeren Dichtungsprofilen
wasserdicht verschlossen sein.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erste
Ausführungsform der Fugenüberbrückungsvorrichtung mit kurzen Teiltraversen,
Fig.
2 einen Schnitt gem. II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt gem. III-III derFig.
1, Fig. 4 einen Schnitt IV-IV der Fig.'1, Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf
eine zweite Ausführungsform einer Überbrückungsvorrichtung mit langen Teiltraversen
Fig. 6 einen Schnitt gem. VI-VI der Fig. 5 Fig. 7 einen Schnitt gem. VII-VII der
Fig. 5.
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Fig. 8 einen Längenahschflitt einer Lamelle mit Stahlbügel an der
Unterseite, und Fig. 9 einen Abschnitt einer aw Ober- und Untergurt zusammengesetzten
Lamelle.
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Die in Fig. 1 dargestellte Draufsicht auf einen Längenabschnitt einer
Fugenüberbrückungskonstruktion umfaßt zwischen zwei in den Fugenrändern verankerten
Randlamellen LR1, LR2, vier weitere Lamellen L1 - L4 im Bereich des Fugenspalts.
Sämtliche Lamellen L1 - L4 sind innerhalb des dargestellten
Längenabschnitts
auf veb Querträgern Ql, Q2 gleitend gelagert, wobei die der gleitenden Lagerung
dienenden Gleitkörper 5 durch Kreise mit Überkreuz-Schraffur angegeben sind. Die
Querträger Ql, Q2 sind jeweils mit ihren beiden Enden in entsprechenden Ausnehmungen
6 der Fugenränder aufgenommen und dort ebenfalls zwischen Gleitkörpern 5 gelagert.
In Fig. 2, welche eine Stirnansicht II-II der Konstruktion darstellt, ist der Querträger
Q2 durch Öffnungen in den Lamellen L1 bis L4 und in den Randlamellen LR1, LR2 hindurchgesteckt.
Im-Öffnungsbereich ist der Querträger jeweils zwischen einem oberen und einem unteren
Gleitkörper 5 gleitend gelagert. Zwischen den Lamellen sind an deren Innenseiten
dichtend angeschlossene elastomere Dichtungsprofile 7 schematisch dargestellt.
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Fig. 4 zeigt ein Qwrschnittsprofil durch eine Lamelle in einem Bereich
außerhalb einer Öffnung.
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Das Lamellenprofil ist zusammengesetzt aus einem Obergurt 8, einem
Untergurt 9 undbeide Gurte mtieinander verbindende vertikale Stege 10, z.B. in Form
eines Doppel T-Profils.
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Das wesentliche an der Konstrukthn gem. den Fig.
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1 bis 4 ist eine Kette kurzer Teiltraversen T1 - T5 welche jeweils
an einem Fugenrand und einer Lamelle oder an zwei Lamellen angeschlossen sind. Die
schraffierte Anschlußstelle bedeutet jeweils eine starre Verbindung z.B. in Art
einer Schweißverbindung. Die mit Kreuz-Markierung angegebene
Anschlußstelle
bedeutet eine Einspannung der Teiltraversen im Öffnungsbereich der Lamellen zwischen
elastisch vorgespannten Lagerkörpern 11. Hier bieten sich zwei Alternativen an:
entweder sind die elastischen Lagerkörper 11 in Art der die Querträger stützenden
Gleitkörper 5 ausgebildet, also nur mit den Lamellen, nicht auch mit den Teiltraversen
verbunden; oder die Lagerkörper 11 sind schubverformbare elastomere Lagerkörper,
die sowohl an der Lamelle, in deren Öffnungsbereich, als auch an der Teiltraverse
fest angeschlossen sind. Bei Änderungen der Fugenbreite verformen sich derartige
schubverformbare Lagerkörper 11 entsprechend. In Fig. 3, welche eine Ansicht einer
Teiltraverse T2 zeigt, bedeutet deren linker Anschluß eine starre Verbindung der
Lamelle Ll über Verbindungsteile 12 im Öffnungsbereich. Der rechte Anschluß der
Teiltraverse zeigt zwei Lagerkörper 11, zwischen denen das in den Öffnungsbereich
der Lamelle L2 eingreifende Ende der Teiltraverse T2 relativ zur Lamelle L2 beweglich
aufgenommen ist. Bei der Anwendung schubverformbarer elastischer Lagerkörper 11
(anstelle von gleitenden Lagerkörpern) ergeben diese in besonders vorteilhafter
Weise die gewünschte Abstands steuerung der Lamellen zwischen den beiden Fugenrändern.
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Bei Änderungen der Fugenbreite übertragen die schubverformbaren Lagerkörper
1 ihre Verformungskräfte
auf die Lamellen, so daß diese sich mit
gleichen gegenseitigen Abständen und gleichen Abständen von den Fugenrändern auf
den Querträgern Ql, Q2 einstellen. Voraussetzung für eine derartige Steuerung der
Lamellen im Rahmen der Gesamtkonstruktion ist eine von Fugenrand zu Fugenrand durchgehende
Kette von Teiltraversen T1 - T5, wobei die äußeren Teiltraversen T1, T5 an den Fugenändern,
z.B.
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im Bereich der Randlamellen LRl, LR2 angeschlossen sind. Die Teiltraversen
T1 - T5 bewirken außerdem die Sicherung der Lamellen, da infolge ihrer starren Verbindung
mit dem Randträger bzw. den Lamellen Kippmomente durch ein vertikales Kräftepaar
in der benachbarten Lamelle, bzw. dem benachbarten Fugenrand aufgenommedWerden.
Im Rahmen der Torsionssteifigkeit der Lamellen wird auch die vertikale Last verteilt,
wobei wiederum wesentlich ist, daß jede Lamelle mit einer Teiltraverse starr verbunden
ist.
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Zur Ausführungsform gemäß den Fig. 5 bis 7 ist vorauszuschicken,daß
diese sich von der oben beschriebenen Ausführungsform gern. den Fig. 1 bis 4 lediglich
dadurch unterscheidet, daß eine Anzahl der Teiltraversen länger ausgebildet ist,
nämlich sich über drei Lamellen hinweg bzw.
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über zwei Lamellen und einen Fugenrand erstrecken.
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Die längeren Teiltraversen T20 - T50 sind jeweils in der Mitte, wie
in Fig. 7 dargestellt, über Verbindungskörper 12 starr mit den zugeordneten Lamellen-verbunden;
ihre Enden sind zwischen Lagerkörpern 11 jeweils im Öffnungsbereich der benachbarten
Lamellen aufgenommen, wobei auch hier wiederum die Lagerkörper 11 in Art von Gleitkörpern
oder, zum Zwecke der gleichzeitigen Erzielung einer Steuerung der Lamellen, als
schubverformbare elastomere Lagerkörper ausgebildet sein können. Die Lagerkörper
11 sind bevorzugt in Vertikalrichtung vorgespannt, so daß die Konstruktion spielfrei
und geräuschlos arbeitet. Durch die Verwendung längerer Teiltraversen T20 - T50
ergibt sich eine Erhöhung der Gesamtstabilität der Konstruktion, d.h. es können
noch größere Kippmomente aufgenommen werden und die Lastverteilung erfolgt über
eine Biegebeanspruchung der lagen Teiltraversen, also nicht wie bei den kurzen Teiltraversen
(Fig. 1) durch eine Torsionsbeanspruchung der Lamellen. Für den Randanschluß sind
zwei kurze Teiltraversen T10 bzw T60 vorgesehen. Durch diese wird die Steuerkette
aus jeweils zwei gleichartigen schubverformbaren elastomeren Lagerkörpern 11 geschlossen,
wobei alle Lagerkörper gleich sind. Wenn man den Schubwiderstand des Fugenrandanschlusses
der beiden langen Teiltraversen T20, T50 verdoppelt, so erübrigen sich die beiden
kurzen Teiltraversen T10, T60. Die Lösung mit schubverformbaren Lagerkörpern
ist
der Gleitlösung im Bereich der Teiltraversen vorzuziehen, daß bei letzterer durch
zusätzliche Maßnahmen für eine Steuerung der Lamellen gesorgt werden muß.
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Fig. 8 zeigt einen kurzen L¢agenabschnitt einer balkenförmigen Lamelle
13 mit einem an deren Unterseite angeschweißten Stahlbügel 14. In der dadurch gebildeten
Öffnung 15 ist eine Teiltraverse 16 zwischen schubverformbaren Lagerkörpern 11 angeschlossen.
Derartige Stahlbügel sind in entsprechender Anzahl und Anordnung zur Aufnahme der
Querträger und der Teiltraversen vorhanden.
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Fig. 9 zeigt einen Längenabschnitt einer Lamelle, aus über Profilstege
10 miteinander verbundenen Ober- und Untergurt 8, 9. Eine Teiltraverse 17 ist über
starre Verbindungskörper 12 im Öffnungsbereich 18 der Lamelle festgelegt.
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L e e r s e i t e