DE3305128A1 - Momentdosierender, daempfungsfaehiger stuetz-traeger anschluss - Google Patents

Description

• Dipl.Ing.Heidemarie Pocanschi und
• Dr.Ing. Adrian Pocanschi, Stuttgart.
• Momentdosierender, dämpfungsfähiger Stütz-Träger Anschluß Die Erfindung betrifft einen momentdosierenden, dämpfungsfähigen Stütz-Träger Anschluß bei dem eine verformungsfähige Verbindung zwischen dem Träger und der Stütz vorgesehen ist.
• Es gibt bereits verschiedene Einrichtungen zur Durchführung der Stütz-Träger Anschlüsse bei Stahlbetontragwerken. Unter anderem hat man hierbei momentenfreie Verbindungstypen ( gelenkige Anschlüsse) und biegesteife Verbindungen ( elastische Einspannungen ) konzipiert. Den letzten Typ betrifft auch den Erfindunggegenstand. Hierbei beruht eine biegesteife Verbindung darauf, daß zwischen den Trägern und den Stützen Verbindungselemente vorgesehen sind die die freie Drehung der angeschlossenen Elemente verhindern und dadurch Endmomente entstehen. Die Art der Ausbildung dieser Anschlüsse ist sehr verschieden: das Schweißen der Bewehrung und das Beton-Eingießen, die Einführung von Vorspanngliedern, das Schweißen oder Schrauben von einbetonierten etahlelementen u.a ( Konz Tihamer: Handbuch der Fertigteil-Bauweise, Bauverlag GmbH, Wiesbaden und Berlin 1973).
• Die Anwendung von Verbindungen dieser Art it in den meisten Fällen dort geeignet wo die maximalen Werte der Beanspruchungen bekannt sind und die Überschreitung dieser Grenze auszuschliel'en ist.
• Im Falle wenn solche Anschlüsse größerer Beanspruchungen unterworfen werden, entweder geben sie durch die Zerstörung der Verbindungen nach ( Auftreten von Drehungen ohne Momentübertragung) oder wird durch die Übertragung von größeren Kräften als angenommen, die Funktion anderer Tragelemente gefährdet. Bei wechselnden Beanspruchung ( z.B. Erdbeben), sind nach der Zerstörung der Anschlüsse die Tragwerke nicht mehr voll funktionsfähig und die Kontinuität an den Anschluß punkten muß wieder hergestellt werden. Das wieder Instandesetzen der beschädigten Anschlüsse ist immer mit erheblichem Aufwand verbunden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu beseitigen und den Anschluß der erwähnten Art so zu verbessern, daß er der Momentenübertragung eine Sperre setzen kann, fähig ist bei wechselnden Beanspruchungen kinetische Energie zu absorbieren und sein Instandesetzen einfach erfolgt.
• Zur Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung sind die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 4 vorgesehen.
• Auf diese Weise wird erreicht, daß der Anschluß sich unter normalen Beanspruchungen viie ein gewöhnlicher, biegesteifer Anschluß verhält. Wenn größere Beanspruchungen auftretten als die angenommenen gibt die Steifigkeit der Verbindung durch das Fließen der Bolzen ( Ausführungsvariante 1) oder durch Gleitung zwischen den Befestigungselementen ( Ausführungsvariante 2 ) nach, so daß der Momentübertragung eine Sperre gesetzt wird.
• Außerdem ermöglicht die Erfindung bei wechselnden Beanspruchungen das entstehen eines kontrollierten Energieverbr'ic'npro zesses, da die Verformungen unter konstantem Momentwert verl@ufen. Aus diecm Grund können durch die lrfindung Gebäude gegen Erdbebenbeanspruchungen gesichert werden.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen: Fig.1 eine axonometrische Darstellung des erfindungsgemäßen Anschlusses in der Ausführungsvariante 1 d.h. Anschluß mit plastifizierungsfahigen Verbindungselementen, und Fig.2 eine axonometrische Darstellung des erfindungsgemäßen Anschlusses in der Ausführungsvariante 2, d.h. Anschluß mit gleitfähigen Verbindungselementen.
• Fig.1 zeigt eine Stahlbetonstütze 1 und einen Stahlbeton-Träger 2 welche zu verbinden sind. Das Ende des Trägers, das mit einem vertikalen Schlitz 8 und vier Bohrungen die durch das Einbetonieren von Stahlröhren 7a bis 7d durchgeführt werden, vorgesehen ist, liegt mittels der Elastomerschicht 6 auf der Stützplatte 5, welche zusammen mit der Anschlußplatte 3 in der Stütze einbetoniert ist. Die Verbindungsele mente bestehen aus den Bolzen 9a,9b die oben in die Löcher 7a,4a,7c und unten in die Löcher 7b,4b,7d eingeführt werden.
• Die Befestigung der Bolzen am Trager wird von den l4uffen 11a bis 11d gewährleistet, die zwischen den Bolzen und den eingebauten Röhren ?a bis ?d eingepresst werden.
• Die in den Bolzen befindlichen Längsbohrungen 10a bis lod dienen einer feineren Anpaasung der Bolzen an die Muffen iia bis lid. Diese Anpassung erfolgt durch die Schwellung der Bolzen infolge des Einpressens von Kegeldornen.
• Fig.2 zeigt dieselben zu verbindende Elemente, die Stütze 1 und der Träger 2.Aa Ende des Trägers sind vier viereckigen Einsparrungen 7a bis ?d und die seitlich einbetonierten Stahlplatten 83 bis 8d vorgesehen. An der Anschlußseite der Stütze sind die einbetonierten Stahlelemente 3a und 3b oben und 4a,5 und 4b unten zu ehen. Das Ende des Trägers liegt mittels eines Elastomerbandes 6 auf der Stützkonsole 5. Die Sontinuität zrjischen dem Träger und den Stütz-Stahlelementen 3a,3b 4a,4b wird von den Verbindungselementen 9a bis 9d gewährleistet deren Schultern la bis 14d die entsprechenden Schultern 13a, 13,b der elemente 3a,3b und 13c,13d der Elemente 4a,4b berühren. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe der Schrauben ioa bis 10d die in die Löcher 7a bis 7d des Trägers und der Verbindungselemente 9a bis 9d eingeführt werden und mittels der Scheiben 11a, 11b und der Muttern 12a bis 12 d oben und unten die Verbindungsplatten 9a bis 9d und die einbetonierten Stahlplatten 8a bis 8d zusammenpressen. Dadurch entstehen Reibungskräfte die als Verbindungskräfte wirken.
• Im nachfolgenden wird die Winkungsweise des Erfindungsgegenstandes im einzelnen beschrieben: Wie schon erwähnt, wird in der Ausführungsvariante 1 die Einspannung Träger-Stütze von den aus Bleilegierung bestehenden Bolzen 9a,9b gewährleistet. Diese werden so dimensioniert, daß sie unter dem maximal-zulässigen Monent anfangenzu fließen. Dadurch bildet sich ein plastisches Gelenk das fähig ist Energie zu absorbieren. Senn es nötig ist, können die Bolzen auf einfache gleise ersetzt werden.
• Gemäß der Zweite Ausführungsform( Fig.2 ) wird die Einspannung beider Bauelementen 1 und 2 von den zwischen den Verbindungsplatten 9a bis 9d und den am Trigger befestigten Platten 8a bis 8d entstehenden Reibungskräften, gewährleistet. Die Größe dieser Widerstandskräfte hängt von dem Reibungswert und vom '!ert der Vorspannkraft der Schrauben ioa bis lod ab.
• Diese Variabel sind so zu wählen, daß das entstehende Widerstandsmoment den Wert des maximal-angenommenen Moments nicht überschreitet. ei dem erreichen dieses Wertes findet ein Gleiten an der Kontaktfläche der Elemente 9a bis 9d un 8a bis 8d statt, was einen Energiedissipationsprozess hervorruft.
• Das wieder Instandesetzen des Anschlusses wird einfach durch die Entspannung und die nochmalige Vorspannung der Schrauben durchgeführt.

Claims (7)

1. Ansprüche 1. Moment dosierender, dämpfungsfähiger Stütz-Träger-Anschluß bei dem eine verformungsfähige Bolzenverbindung zwischen dem Träger und der Stütze vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen 9a,9b, ( Fig.1) aus einer eichen Metaillegierung mit großem Verformungsvermögen bestehen die in dem Normalfall, d.h. unter normalen Beanspruchungen, die auftrettenden Biegemomente elastisch übertragen und daß die Bolzen bei Erreichen von im voraus bestimmten Grenze fließen, wodurch ein plastisches Gelenk entsteht.
2. 2. Momentdosierender, dämpfungsfähiger Anschluß nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen 9a,9b nur nach der Belastung des Tragers mit ständiger Last durch die Sinpressung der Vndniuffen 11a bis lid befestigt werden.
3. 3. Momentdosierender,dämpfungsfähiger Anschluß nach Anspruch 1 dadurchgekennzeichnet, daß die Bolzen 9a,9b mit Langsbohrungen 1oa bis 10d vorgesehen sind wodurch ihre feinere Anpassung durchgeführt werden kann.
4. 4. Momentdosierender, dämpfungsfähiger Stütz-Trageraiaschluß bei dem eine Reibungsverbindung vorgesehen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsplatten 9a bis 9d (Fig2) durch Pressung mittels Schrauben loa bis lod am Trager 2 befestigt werden so daß, unter normalen Lastbedingungen die Beanspruchungen durch Reibungswiderstand übertragen werden, und daß eine Gleitung der Verbindungsplatten 9a bis 9d über den Flachen 8a bis 8d entsteht, wenn die Seanspruchung einen maximalen Wert erreicht.
5. 5. Momentdosierender, dämpfungsfähiger Anschluß nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verbindungs elementen 3a,3b,4a,4b und 9a bis 9d Kontaktschulter 13a bis 13d und 14a bis 14d angeordnet sind, die deren Kontinuität gewährleistet.
6. 6. Momentdosierender, dämpfungsfähiger Anschluß nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Bauelements 2 mit viereckigen Einsparungen 7a bis 7d und mit Reibungsplatten 8a bis 8d vorgesehen ist.
7. 7. Momentdosierender, dämpfungsfähiger Anschluß nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verbindungsplatten 9a bis 9d und den Reibungsplatten 8a bis 8d eine plastisch verformbare Bleieinlage vorhanden ist.