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Die
Erfindung betrifft eine Dehnfugenüberbrückung
mit zwei einander zugeordneten, zu beiden Seiten einer Dehnfuge
angeordneten Stützleisten und die Dehnfuge überbrückenden,
auf den Stützleisten aufliegenden Abdeckplatte.
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Zwischen
zwei aneinandergrenzenden Bauwerksabschnitten, bzw. Gebäudeteilen
können aus verschiedenen Gründen Dehnfugen ausgebildet sein.
Verschiedene Teile oder Bereiche eines Bauwerkes können
mittels Dehnfugen mechanisch entkoppelt werden, um beispielsweise
zu verhindern, dass sich in einem Teil des Bauwerkes entstehende Erschütterungen
oder Schallwellen nahezu ungehindert auf andere Gebäudeteile
ausbreiten. Insbesondere bei Bauwerken mit größeren
Abmessungen wie beispielsweise Brücken sind Dehnfugen zwischen einzelnen
Bauwerksabschnitten vorteilhaft oder sogar zwingend notwendig, um
zu verhindern, dass eine beispielsweise temperaturbedingte Ausdehnung eines
Bauwerkteils innerhalb des Bauwerkes infolge einer zu großen
Längenänderung die angrenzenden Bauwerksabschnitte
beschädigt. Dehnfugen werden deshalb bei nahezu allen Bauwerken,
im Hoch- sowie im Tiefbau und insbesondere bei Spannbetonbauten wie
beispielswerde Brückenbauwerken vorgesehen.
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Um
bei mechanisch beanspruchten Dehnfugen an den Stoßstellen
von benachbarten Bauwerks- oder Gebäudeteilen ein Ausbrechen
der einander zugeordneten Randbereiche der Gebäudeteile
oder Beschädigungen des Bauwerks zu vermeiden ist es bekannt,
die in der Bodenebene liegenden Kanten der aneinandergrenzenden
Stoßstellen der Gebäudeteile mit eingelassenen
Winkelschienen aus Stahl oder einem ähnlich belastbaren
Material zu versehen. Derartige Winkelschienen reichen jedoch in
den meisten Fällen nicht aus, um die auftretenden hohen Belastungen
dauerhaft aufnehmen zu können, ohne dass es nach einer
gewissen Zeit zu einer Beschädigung der einander zugewandten
Stoßstellen kommt.
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Vor
allem bei Brückenbauwerken ist es bekannt, an den Dehnfugen
kammartig ineinandergreifende Lamellenleisten vorzusehen, die eine Überdeckung
der Dehnfuge in der Bodenebene gewährleisten können.
Derartige kammartig ineinandergreifenden Dehnfugenleisten erfordern
jedoch eine sehr starre und schwere Ausführung der Leisten
und damit einhergehend große Abmessungen, um hohen Beanspruchungen
standhalten zu können, wie sie beispielsweise bei einer
Anordnung der Dehnfugen in Fahrwegen mit Schwerlastverkehr oder
bei dem Überfahren mit Flurförderzeugen in Fabrikhallen
oder Lagerräumen auftreten können.
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Bei
einer bekannten Dehnfugenüberbrückung (
DE 35 40 401 A1 )
liegt eine die Dehnfuge überbrückende Abdeckplatte
zu beiden Seiten der Dehnfuge auf einander zugeordneten Stützleisten auf.
Die Stützleisten können dabei jeweils eine im
Abstand zu einer Bodenebene angeordnete Auflageoberfläche
aufweisen, wobei der Abstand so vorgegeben sein kann, dass die Oberseite
der Abdeckplatte flächenbündig in der Bodenebene
angeordnet ist.
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Es
sind weiterhin Dehnfugenüberbrückungen gemäß
EP 1 118 715 B1 bekannt,
bei welchen die Abdeckplatte ein sich von der Abdeckplatte aus nach
unten erstreckendes Rückstellelement aufweist, welches
elastisch zwischen den benachbarten Gebäudeteilen gelagert
ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass unabhängig
von der Relativbewegung der beiden Gebäudeteile zueinander
die Abdeckplatte jeweils zentriert angeordnet bleibt und die Dehnfuge überbrückt.
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Die
vorangehend beschriebenen Dehnfugenüberbrückungen überbrücken
eine Dehnfuge zwischen zwei Gebäudeteilen und können
bei geeigneter Ausführung auch selbstzentrierend, erschütterungsarm,
flächenbündig und ausreichend mechanisch belastbar
bei geringer Bauhöhe ausgebildet sein. Mit den bekannten
Dehnfugenüberbrückungen lässt sich jedoch
eine kurzzeitige übermäßige Auseinanderbewegung
benachbarter Gebäudeteile nicht verhindern, wie sie beispielsweise
bei Erdbeben, starken Windböen oder einer übermäßigen
Beanspruchung in der Praxis auftreten können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge, eine Dehnfugenüberbrückung
so auszugestalten, dass eine temporär auftretende übermäßige
Auseinanderbewegung benachbarter Gebäudeteile über
ein vorgebbares Maß hinaus reduziert oder sogar vollständig
verhindert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die horizontale Beweglichkeit der Abdeckplatte durch Anschläge
begrenzt wird. Zu diesem Zweck können beispielsweise die
Abdeckplatte und/oder die Stützleisten jeweils vorspringende
Ausformungen und/oder daran angepasste Ausnehmungen aufweisen, welche
eine geringe bzw. zulässige horizontale Relativbewegung
der benachbarten Gebäudeteile bzw. der die Dehnfuge überbrückenden Abdeckplatte
relativ zu den Stützleisten zulässt und nicht
oder nur unwesentlich behindert. Durch eine geeignete Anordnung
der Anschläge kann die horizontale Beweglichkeit der Abdeckplatte
und damit eine Relativbewegung der angrenzenden Gebäudeteile begrenzt
werden.
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Eine
wirksame Begrenzung der horizontalen Beweglichkeit der Abdeckplatte
setzt in den meisten Fällen voraus, dass die zu beiden
Seiten der Dehnfuge angeordneten Stützleisten ausreichend
in den beiden aneinander angrenzenden Gebäudeteilen verankert
sind. Im Bereich des Stahlbetonbaus bzw. Spannbetonbaus dürfte
es regelmäßig zweckmäßig sein,
die Stützleisten kraftübertragend mit der in den Betonelementen
angeordneten Stahlbewehrung zu verbinden.
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Derartige
Dehnfugenüberbrückungen eignen sich insbesondere
zur Überbrückung von Dehnfugen zwischen benachbarten
Betonplatten, die häufig von Fahrzeugen und insbesondere
von schweren Fahrzeugen, wie beispielsweise Transportfahrzeugen, Lastkraftwagen
oder Flurförderzeugen, überfahren werden.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass die Abdeckplatte sowie die Stützleisten
einander zugeordnete Anschlagflächen aufweisen. Die Anschlagflächen
können dabei entweder abschnittsweise entlang der Dehnfuge
ausgebildet sein oder sich über die gesamte Länge
der Dehnfuge bzw. der Abdeckplatte erstrecken.
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Es
ist ebenfalls möglich, anstelle der Anschlagflächen
einen oder mehrere Bolzen entweder an den Stützleisten
oder an der Abdeckplatte auszubilden oder anzubringen, deren Durchmesser
an die erwartungsgemäß aufzunehmenden Kräfte
angepasst ist und die in daran angepasste Ausnehmungen an der Abdeckplatte,
bzw. den Stützleisten eingreifen. Die Ausnehmungen können
beispielsweise als Langloch ausgestaltet sein und entweder eine durchgehende
Ausnehmung oder lediglich eine in der Tiefe begrenzte Ausnehmung
sein.
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Einer
vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist
vorgesehen, dass die Abdeckplatte an ihren beiden Längsrändern
Auflagerleisten mit nach innen gewandten Anschlagflächen
aufweist, die mit zugeordneten Anschlagflächen von zwischen
den Auflagerleisten angeordneten, an den Stützleisten ausgebildeten
Anschlagleisten in Eingriff treten können. Um einerseits
eine ausreichende horizontale Beweglichkeit der Abdeckplatte während
der zulässigen Relativbewegungen der aneinander stoßenden
Gebäudeteile und andererseits eine ausreichende mechanische
Belastbarkeit der Dehnfugenüberbrückung gewährleisten
zu können, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt,
die Abdeckplatte über Auflagerleisten auf den Stützleisten aufliegen
zu lassen und zu lagern. Um die horizontale Beweglichkeit der Abdeckplatte
in geeigneter Weise begrenzen zu können, ist es dann lediglich
erforderlich, zwischen den Auflagerleisten geeignete Anschläge
an den Stützleisten auszubilden.
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Die
einander zugewandten Anschlagflächen können dabei
durch jeweils vorspringende Ausformungen an der Abdeckplatte sowie
an den Stützleisten gebildet werden. Es ist jedoch auch
denkbar, dass nur die Abdeckplatte oder nur die Stützleisten vorspringende
Ausformungen aufweisen, die mit daran angepassten Ausnehmungen in
den Stützleisten bzw. in der Abdeckplatte in Eingriff bringbar
sind. Um möglichst große Kräfte aufnehmen
zu können und auch kurzzeitig auftretende, übermäßige
Relativbewegungen der aneinandergrenzenden Gebäudeteile verhindern
zu können, kann es vorteilhaft sein, dass die beiden Stützleisten
jeweils eine sich über die gesamte Länge der Stützleisten
erstreckende nutartige Ausnehmung und die Abdeckplatte daran angepasste
Auflagerleisten oder separate Ausformungen aufweist, welche in die
nutartige Ausnehmung eingreifen.
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Um
ein unerwünschtes Ablösen der Abdeckplatte von
den Stützleisten zu verhindern, ist vorgesehen, dass die
Auflagerleisten der Abdeckplatte und die Anschlagsleisten der Stützleisten
jeweils eine Hinterschneidung aufweisen, so dass bei einem Eingriff
der Anschlagleisten mit den Auflagerleisten eine vertikale Auflösung
der Abdeckplatte von den Stützleisten verhindert wird.
Zusätzlich oder stattdessen kann vorgesehen sein, dass
die Abdeckplatte langlochartige, sich quer zur Dehnfuge erstreckende
Ausnehmungen aufweist, in welchen mit den Stützleisten verbundene
Kopfschrauben oder Zapfen mit einem Pilzkopf etc. geführt
werden.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass zwischen den Auflagerleisten und den zugeordneten
Anschlagleisten eine Federeinrichtung angeordnet ist. Die Federeinrichtung
kann dabei aus einem flexiblen Material bestehen, welches bei einer
Annäherung der einander zugeordneten Anschlagsflächen der Auflagerleisten
und der zugeordneten Anschlagleisten eine Rückstellkraft
erzeugen. Es ist auch denkbar, dass anstelle einer Federeinrichtung
ein elastisches Material zwischen den Auflagerleisten und den zugeordneten
Anschlagleisten angeordnet wird, für dessen Verformung
eine möglichst große Deformationsenergie aufgebracht
werden muss, so dass eine übermäßige
Auseinanderbewegung der angrenzenden Gebäudeteile zumindest
gedämpft wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen,
dass die Federeinrichtung mindestens ein wellenförmiges Stahlband
aufweist. Wellenförmige Stahlbänder können
kostengünstig und einfach hergestellt werden. Wird das
mindestens eine wellenförmige Stahlband derart zwischen
der Auflagerleiste und der zugeordneten Anschlagsleiste angeordnet,
dass jeweils nur Wellenberge bzw. Wellentäler an der Auflagerleiste bzw.
an der Anschlagsleiste anliegen können, so wird bei einer
Annäherung der Auflagerleiste an die Anschlagleiste eine
Verformung des mindestens einen wellenförmigen Stahlbands über
seine gesamte Länge erforderlich, was zu einer entsprechenden
Dämpfung der Bewegungsamplitude der sich relativ zueinander
bewegenden Gebäudeteile führt. Das Stahlband kann
entlastet zwischen der Auflagerleiste und der zugeordneten Anschlagsleiste
liegen, so dass erst bei einer Annäherung der beiden Leisten
eine Verformung und Belastung des Stahlbands und eine dadurch bewirkte
Dämpfungswirkung auftritt.
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Die
Dämpfungswirkung bzw. die durch die Federeinrichtung erzeugte
Rückstellkraft kann dadurch in einfacher Weise und kostengünstig
dadurch vergrößert werden, dass zwei oder drei
oder eine größere Anzahl von wellenförmigen
Stahlbändern zu einer Federeinrichtung zusammengefasst
und zwischen den Auflagerleisten und den zugeordneten Anschlagleisten
angeordnet werden. Die durch die Federeinrichtung erzeugbare Rückstellkraft
wird zweckmäßigerweise an die erwartungsgemäß auftretenden Belastungen
und den für die Federeinrichtung zur Verfügung
stehenden Raum angepasst.
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An
Stelle der Stahlbänder können auch andere geeignete
Federeinrichtungen wie beispielsweise Blattfedern oder Spiralfedern,
bzw. Pakete mehrerer miteinander kombinierter derartiger Federn
verwendet werden.
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Um
die mechanische Belastung und eine Erschütterung der Abdeckplatte
zu verringern und eine Geräuschbelastung der Umgebung zu
mindern ist vorgesehen, dass die Stützleisten jeweils eine
im Abstand zu einer Bodenebene angeordnete Auflagefläche
aufweisen und eine Oberseite der Abdeckplatte flächenbündig
in der Bodenebene angeordnet ist. Die Abdeckplatte kann auf diese
Weise mit ihrer Oberseite flächenbündig in den
Boden eingelegt bzw. umgeben von den Stützleisten eingebettet
werden. Durch die flächenbündige Anordnung der
Oberseite der Abdeckplatte kann die Dehnfugenüberbrückung
geräuscharm und weitgehend erschütterungsfrei
von Fahrzeugen überfahren werden.
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Nachfolgend
werden verschiedene Ausführungsbeispiele nicht näher
erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:
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1 eine
Schnittansicht durch eine Dehnfugenüberbrückung
mit einer Abdeckplatte, deren horizontale Beweglichkeit durch Anschläge
begrenzt wird.
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2 eine
Draufsicht auf die in 1 dargestellte Dehnfugenüberbrückung,
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3 eine
Schnittansicht durch eine Dehnfugenüberbrückung
mit einer Federeinrichtung und
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4 eine
teilweise angeschnittene Draufsicht auf die in 3 dargestellte
Dehnfugenüberbrückung.
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In
den 1 und 2 ist eine Dehnfuge 1 dargestellt,
die sich zwischen zwei aneinandergrenzenden Betonplatten 2 befindet.
In die beiden Betonplatten 2 ist jeweils benachbart zu
der Dehnfuge 1 eine Winkelprofil-förmige Stützleiste 3 eingelassen. Die
Stützleiste 3 weist eine im Abstand zu einer die Bodenebene
bildenden Oberfläche 4 der Betonplatten 2 angeordnete
Auflagefläche 5 auf. Ein oberes Ende 6 eines
abgewinkelten Endabschnitts 7 der Stützleiste 3 schließt
bündig mit der Oberfläche 4 der Betonplatten 2 ab.
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In
der durch die beiden einander zugeordneten stützleisten 3 aus
Stahl gebildete Ausnehmung befindet sich eine die Dehnfuge 1 bedeckende
Abdeckplatte 8. Die Abdeckplatte 8 weist an ihren
beiden Längsrändern 9 jeweils eine Auflagerleiste 10 auf.
Die Abmessungen der Abdeckplatte 8 sind kleiner als die
Abmessungen der durch die einander zugeordneten Stützleisten 3 gebildeten
Ausnehmung, so dass entlang der beiden Längsränder 9 der
Abdeckplatte 8 ein Spalt 11 zwischen den Längsrändern der
Abdeckplatte 8 und den abgewinkelten Endbereichen 7 der
Stützleiste 3 verbleibt.
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An
der Stützleiste 3 sind im Abstand zu den Auflagerleisten 10 der
Abdeckplatte 8 vorspringende Ausformungen in Form von sich über
die gesamte Länge der Abdeckplatte 8 parallel
zu der Dehnfuge 1 erstreckenden Anschlagleisten 12 angeordnet.
Während die Auflagerleisten 10 jeweils eine zur
Dehnfuge 1 gerichtete, nach innen gewandte Anschlagfläche 13 aufweisen,
weisen die beiden Anschlagleisten 11 jeweils eine nach
außen gerichtete, der zugeordneten Auflageleiste 10 zugewandte
Anschlagfläche 14 auf. Sowohl die Auflageleiste 10 als
auch die Anschlagleisten 12 weisen im Bereich der jeweiligen Anschlagflächen 13, 14 eine
Hinterschneidung auf.
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Wenn
sich die beiden Betonplatten 2 lediglich geringfügig
aufeinander zu oder voneinander wegbewegen, so kann die beweglich
auf den Stützleisten 3 gelagerte Abdeckplatte 8 die
Relativbewegung der beiden Betonplatten 2 zueinander ausgleichen
und eine zuverlässige Abdeckung der Dehnfuge 1 bewirken.
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Eine übermäßige
horizontale Auseinanderbewegung der beiden Betonplatten 2 wird
jedoch verhindert, indem die Anschlagflächen 14 der
Anschlagleisten 12 mit den zugeordneten Anschlagflächen 13 der
Auflagerleisten 10 in Eingriff treten und die horizontale
Beweglichkeit der Abdeckplatte 8 begrenzen.
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Durch
die Hinterschneidungen der Auflagerleisten 10 und der Anschlagleisten 12 wird
ein unerwünschtes Ablösen der Abdeckplatte 8 von
den Auflageflächen 5 der Stützleisten 3 verhindert.
Zusätzlich können durch die Abdeckplatte 8 ragende,
mit den Stützleisten 3 verbundene Sicherungsschrauben 15 oder
Führungszapfen vorgesehen sein, die in daran angepassten
langlochartigen Ausnehmungen 16 geführt werden
und ein unerwünschtes Ablösen der Abdeckplatte 8 von
den Stützleisten 3 auch dann wirkungsvoll verhindern
können, wenn die einander zugewandten Anschlagflächen 13, 14 noch
nicht miteinander in Eingriff getreten sind. Derartige Sicherungsschrauben 15 und
daran angepasste langlochartigen Ausnehmungen 16 sind jedoch
nicht geeignet, um größere Querkräfte
bzw. Scherkräfte aufnehmen zu können und dadurch
wirksam eine horizontale Beweglichkeit der Abdeckplatte 8 zu
begrenzen.
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In
den 3 und 4 wird eine modifizierte Ausführungsform
einer Dehnfugenüberbrückung dargestellt. Zwischen
den beiden einander zugewandten Anschlagflächen 13, 14 der
Auflagerleisten 10 bzw. der Anschlagleisten 12 befindet
sich eine Federeinrichtung 17. Die Federeinrichtung 17 kann dazu
dienen, eine durch äußere Krafteinwirkung, wie beispielsweise
bei Erdbeben, Explosionen oder außergewöhnlich
starken Windkräften auftretende Auseinanderbewegung der
beiden Betonplatten 2 zu dämpfen und möglichst
so zu begrenzen, dass keine oder lediglich geringe Beschädigungen
entstehen und die Dehnfugenüberbrückung nicht
zerstört wird. Darüber hinaus kann mittels einer
Federeinrichtung 17 auch eine Dämpfung von unerwünschten
Gebäudeschwingungen sowie bei der Übertragung
von Erschütterungen oder Schallwellen erreicht werden.
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In
dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht die Federeinrichtung 17 jeweils aus zwei parallel
zueinander angeordneten wellenförmigen Stahlbändern 18.
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In 3 ist
lediglich beispielhaft dargestellt, dass die Stützleisten 3 über
an einer Unterseite 8 der Stützleisten 3 angeschweißte
Befestigungsstäben 19 mit einer in den Betonplatten 2 angeordneten
Stahlbewehrung 20 verankert ist. Durch eine geeignete Vorgabe
der Abmessungen der Abdeckplatte 8, der Stützleisten 3 und
der Verankerung der Stützleiste 3 in den Betonplatten 2 können
die maximal aufnehmbaren Kräfte an die jeweils erwarteten
Anforderungen angepasst werden.
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Die
Stützleisten 3 weisen jeweils in einem Bereich
zwischen der Dehnfuge 1 und der jeweiligen Anschlagleiste 12 eine
schräg verlaufende Oberseite 21 auf, so dass im
Bereich der Dehnfuge 1 unterhalb der Abdeckplatte 8 ein
Hohlraum 22 gebildet wird. Auf diese Weise kann auch eine
geringe vertikale Relativbewegung der aneinandergrenzenden Betonplatten 2 und
eine dadurch erzwungene geringfügige Verkippung der Abdeckplatte 8 ausgeglichen
werden, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung oder Zerstörung
der Dehnfugenüberbrückung kommen muss.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3540401
A1 [0005]
- - EP 1118715 B1 [0006]