DE102020106688A1 - Bauwerk mit einem tragendenden ersten Bauwerksteil und einem über ein Bauwerkslager auf diesem abgestützten zweiten Bauwerksteil - Google Patents

Bauwerk mit einem tragendenden ersten Bauwerksteil und einem über ein Bauwerkslager auf diesem abgestützten zweiten Bauwerksteil Download PDF

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Max Brüninghold
Niculin Meng
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04Bearings; Hinges
    • E01D19/042Mechanical bearings
    • E01D19/046Spherical bearings

Abstract

Ein Bauwerk mit einem tragendenden ersten Bauwerksteil (1) und einem über ein Bauwerkslager (2) auf diesem abgestützten zweiten Bauwerksteil (3) umfasst das Bauwerkslager (2) eine mit dem ersten Bauwerksteil (1) lagefest verbundene untere Lagerplatte (4), eine mit dem zweiten Bauwerksteil (3) lagefest verbundene obere Lagerplatte (7) und einen zwischen der unteren Lagerplatte (4) und der oberen Lagerplatte (7) angeordneten, vertikale Kraft von der oberen Lagerplatte (7) in die untere Lagerplatte (4) übertragenden Gleitkörper (9). Dabei weisen die untere Lagerplatte (4) eine konkave zylindrische untere Gleitfläche (10) mit horizontaler erster Achse (X1) und einem ersten Krümmungsradius (R1) und die obere Lagerplatte (7) eine konkave zylindrische obere Gleitfläche (11) mit zur ersten Achse (X1) windschiefer horizontaler zweiter Achse (X2) und einem zweiten Krümmungsradius (R2) auf. Der Gleitkörper (9) weist eine konvexe zylindrische untere Gegenfläche, über die er flächig mit der unteren Gleitfläche (10) der unteren Lagerplatte (4) in Gleitkontakt steht, und eine konvexe zylindrische obere Gegenfläche, über die er flächig mit der oberen Gleitfläche (11) der oberen Lagerplatte (7) in Gleitkontakt steht, auf. Der Gleitkörper (9) ist parallel zu der ersten Achse (X1) relativ zu der unteren Lagerplatte (4) und/oder parallel zu der zweiten Achse (X2) relativ zu der oberen Lagerplatte (7) verschiebbar.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauwerk mit einem tragendenden ersten Bauwerksteil und einem über ein Bauwerkslager auf diesem abgestützten zweiten Bauwerksteil. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung dabei ein solches Bauwerk, bei dem das Bauwerkslager eine mit dem ersten Bauwerksteil lagefest verbundene untere Lagerplatte, eine mit dem zweiten Bauwerksteil lagefest verbundene obere Lagerplatte und einen zwischen der unteren Lagerplatte und der oberen Lagerplatte angeordneten, vertikale Kraft von der oberen Lagerplatte in die untere Lagerplatte übertragenden Gleitkörper umfasst, wobei die obere Lagerplatte relativ zu der unteren Lagerplatte mindestens drei Freiheitsgrade aufweist, indem sie - jeweils im begrenzten Umfang - Kippbewegungen („Rotationen“) bezüglich zweier horizontaler Achsen sowie eine translatorische Bewegung in mindestens einer horizontalen Richtung ausführen kann.
  • Für Bauwerke, bei denen sich ein Bauwerksteil mittels eines Bauwerkslagers auf einem anderen Bauwerksteil abstützt, bestehen regelmäßige anwendungsspezifische, die eine definierte Bewegbarkeit der beiden Bauwerksteile relativ zueinander betreffend Anforderungen, namentlich betreffend die für eine Bewegbarkeit der beiden Bauwerksteile relativ zueinander im Bereich der betreffenden Lagerung maßgeblichen Freiheitsgrade. Bei einem typischen Anwendungsfall (z. B. bei diversen Brücken) muss sich das gestützte Bauwerksteil bezüglich des stützenden Bauwerksteils um zwei horizontale Achsen kippen lassen und zudem in mindestens einer Horizontalrichtung verschieben lassen können. Üblicherweise kommen in diesem Fall Kalottenlager mit aufliegender Gleitplatte (vgl. beispielsweise DE 296 13 031 U1 ) oder Elastomer-Topflager mit aufliegender Gleitplatte zum Einsatz.
  • Solche Technologie hat sich für Standardanwendungen durchaus bewährt. Im Falle diverser Spezialanwendungen genügt sie aber nicht allen praxisrelevanten Anforderungen. Insoweit hat sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, ein Bauwerk der eingangs angegeben Art mit einer für spezielle Anwendungen gesteigerter Brauchbarkeit bereitzustellen.
  • Gelöst wird diese Aufgabenstellung erfindungsgemäß, indem bei dem eingangs dargelegten Bauwerk die untere Lagerplatte eine konkave zylindrische untere Gleitfläche mit horizontaler erster Achse und einem ersten Krümmungsradius und die obere Lagerplatte eine konkave zylindrische obere Gleitfläche mit horizontaler zweiter Achse und einem zweiten Krümmungsradius aufweist, wobei die erste Achse und die zweite Achse windschief bezüglich einander sind, der Gleitkörper eine konvexe zylindrische untere Gegenfläche, über die er flächig mit der unteren Lagerplatte in Gleitkontakt steht, und eine konvexe zylindrische obere Gegenfläche, über die er flächig mit der oberen Lagerplatte in Gleitkontakt steht, auf weist und der Gleitkörper parallel zu der ersten Achse relativ zu der unteren Lagerplatte und/oder parallel zu der zweiten Achse relativ zu der oberen Lagerplatte verschiebbar ist. Die vorliegende Erfindung wendet sich somit fundamental von dem bei Kalottenlagern verwirklichten Prinzip, wonach die Kippbewegungen bezüglich der beiden horizontalen Achsen in der selben (sphärischen) Gleitfläche dargestellt werden, ab, indem für die Darstellung der beiden besagten Kippbewegungen unterschiedliche (zylindrische) Gleitflächen bereitgestellt werden. In mindestens einer der beiden zylindrischen Gleitflächen wird dabei zusätzlich die/eine horizontale Verschiebebewegung des Gleitkörpers bezüglich der betreffenden Lagerplatte dargestellt.
  • Die Abkehr von einer (einzigen) sphärischen Gleitfläche durch Realisierung zweier unterschiedlich orientierter zylindrischer Gleitflächen ist dabei mit einer Reihe von substantiellen Vorteilen verbunden. Zum einen lässt sich auf diese Weise innerhalb eines großen Spielraumes Einfluss nehmen auf die Eigenschaften des betreffenden Lagers hinsichtlich der beiden Kippbewegungen, insbesondere durch unterschiedliche geometrische Verhältnisse (Krümmungsradius und/oder Größe der jeweiligen zylindrischen Gleit-Kontaktfläche) und/oder unterschiedliche Materialpaarungen. Mithin ist die Grundfläche des im Rahmen der Erfindung zum Einsatz kommenden Bauwerkslagers nicht auf eine mehr oder weniger quadratische Form beschränkt, sondern kann weitgehend an die geometrischen Verhältnisse der Bauwerksteile angepasst werden bzw. sonstige Aspekte der Einbausituation berücksichtigen. So kann sich die Möglichkeit unterschiedlicher geometrischer Verhältnisse im vorstehenden Sinne im Ergebnis insbesondere hinsichtlich der Pressungsverhältnisse vorteilhaft auswirken. In diesem Zuge ist für - normal zur betreffenden Zylinderachse - besonders schmale Ausführungen ein möglichst kleiner Krümmungsradius besonders vorteilhaft, da dieser die in DIN EN 1337-7:2004 Kalotten- und Zylinderlager mit PTFE offenbarten Exzentrizitäten verringert und dem beschriebenen Verschleiß somit entgegenwirkt. Namentlich ist im vorstehenden Sinne ganz besonders vorteilhaft, wenn die Abmessungen der unteren Lagerplatte und der oberen Lagerplatte parallel zu der dem geringeren Krümmungsradius zugeordneten Achse größer sind als quer zu dieser.
  • Zudem lassen sich, wiederum verglichen mit einem Kalottenlager, die Herstellung der Einzelteile des Bauwerkslagers und deren Montage im nennenswerten Maß vereinfachen. Denn im Falle der vorliegenden Erfindung bedarf es nicht der vergleichsweise aufwändigen Herstellung sphärischer Flächen, welche im Falle der Verwendung einer (typischerweise aus einem elastoplastischen Gleitwerkstoff wie beispielsweise PTFE oder UHMWPE bestehenden) Gleitplatte zur Darstellung der konkaven Gleitfläche eines Kalottenlagers sogar zudem hinterschnitten sein muss, um eine der Aufnahme der Gleitplatte dienende, umlaufend versenkte Tasche zu bilden. Und ebenfalls ist im Falle der vorliegenden Erfindung die Montage der Gleitplatte entschieden weniger aufwändig als im Falle der Ausführung des Bauwerkslagers als Kalottenlager.
  • Besonders vorteilhaft ist die vorliegende Erfindung auch im Falle von ausgesprochen eingeschränkten Platzverhältnissen für das Bauwerkslager. Denn durch die Darstellung der zwei Gleit-Kontaktflächen als Zylinderflächen lassen sich diese durch geeignete Proportionierung hinsichtlich Länge (in Richtung der jeweiligen Achse) und Breite (quer zur Richtung der jeweiligen Achse) optimal an die spezifische Einbausituation anpassen. Zwar wurden auch schon zu Kalottenlagern Überlegungen angestellt, die Gleitkontaktfläche zu „beschneiden“, um das Lager für bestimmte Einbausituationen geeignet zu machen (vgl. EP 2 989 253 B1 ). Aber dies führte zu einer überaus aufwändigen Gesamt-Konstruktion des Bauwerkslagers mit entsprechend nachteiligen Folgen für die Praxistauglichkeit.
  • Die besonders günstigen Eigenschaften des im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommenden Bauwerkslagers - insbesondere hinsichtlich der Möglichkeiten, das Lager innerhalb einer großen Bandbreite an die anwendungsspezifischen Anforderungen anzupassen - machen dieses sehr geeignet für den Austausch bzw. Ersatz eines verschlissenen Bauwerkslagers in bestehendem, zu sanierenden Bauwerken. Ein in dieser Hinsicht herausragender Anwendungsfall für die vorliegende Erfindung ist die Sanierung von Brücken, bei denen sich der Überbau (zweites Bauwerksteil) über Rollenlager auf dem Widerlager (erstes Bauwerksteil) abstützt. Denn das in der Erfindung eingesetzte Bauwerkslager kann bei den Abmessungen des ursprünglich eingesetzten, zu ersetzenden Rollenlagers sogar eine gegenüber diesem noch gesteigerte Tragfähigkeit aufweisen mit der zusätzlich hinzukommenden Möglichkeit einer Kippbewegung um eine zweite Achse, was die Gefahr von Zwängungen und/oder übermäßig hohen Pressungen reduziert und zu einer besonders langen Lebensdauer - und somit hohen Wirtschaftlichkeit - beiträgt.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Gleitkörper sowohl parallel zu der ersten Achse relativ zu der unteren Lagerplatte als auch parallel zu der zweiten Achse relativ zu der oberen Lagerplatte verschiebbar. Bei dieser Ausgestaltung ist somit in beiden zylindrischen Gleit-Kontaktflächen sowohl eine Kippbewegung (Rotation um die betreffende Achse) als auch eine Verschiebebewegung (Translation parallel zu der betreffenden Achse) möglich, so dass sich insgesamt vier Freiheitsgerade ergeben.
  • Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Radius und der zweite Radius einander unterscheiden. Namentlich kann, in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung, der zweite Radius größer sein als der erste Radius, besonders bevorzugt mindestens doppelt so groß wie letzterer. Eine solche Ausgestaltung erweist sich insbesondere als sehr vorteilhaft für den weiter oben bereits erwähnten Anwendungsfall der Erfindung, nämlich die Sanierung eines bestehenden, bisher mit Rollenlagern ausgestatten Brücken-Bauwerks. Die Einbausituation ist dabei bevorzugt dergestalt, dass die erste Achse in Brückenlängsrichtung orientiert ist, die zweite Achse quer zu dieser, wobei der Gleitkörper zumindest parallel zu der ersten Achse relativ zu der unteren Lagerplatte verschiebbar ist.
  • Gemäß einer nochmals anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Gleitkörper dergestalt mehrteilig aufgebaut, dass er einen die untere Gegenfläche aufweisenden ersten Gleitkörperteil und einen um eine Hochachse relativ zu diesem verdrehbaren, die obere Gegenfläche aufweisenden zweiten Gleitkörperteil umfasst. Besonders bevorzugt liegen dabei der erste Gleitkörperteil und der zweite Gleitkörperteil über zugeordnete, zu der Hochachse senkrechte ebene Dreh-Gleitflächen flächig aneinander an. Günstig ist dabei, wenn der erste Gleitkörperteil und/oder der zweite Gleitkörperteil eine die betreffende Dreh-Gleitfläche ausbildende Gleitschicht (beispielsweise aus PTFE oder UHMWPE) aufweisen. Die Unterteilung des Gleitkörpers in zwei um die Hochachse relativ zueinander verdrehbare Gleitkörperteile stellt einen weiteren, dritten rotatorischen Freiheitsgrad für die durch das Bauwerkslager realisierte Abstützung bereit, so dass sich - je nachdem, ob ein oder zwei translatorische Freiheitsgrade realisiert sind - eine Abstützung mit insgesamt vier oder sogar fünf Freiheitsgraden ergibt.
  • Im Hinblick auf besonders günstige Betriebseigenschaften des erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Bauwerkslagers ist bei jeder der beiden zylindrischen Gleit-Kontaktzonen eine gesonderte Gleitschicht (beispielsweise aus PTFE oder UHMWPE) vorgesehen, welche eine der beiden betreffenden Gleitflächen ausbildet und in einer korrespondierenden taschenartigen Vertiefung des sie tragenden Bauteils aufgenommen ist. In diesem Sinne kann insbesondere die untere Lagerplatte eine untere Lagerplattenbasis und eine die untere Gleitfläche ausbildende untere Gleitschicht und/oder die obere Lagerplatte eine obere Lagerplattenbasis und eine die obere Gleitfläche ausbildende obere Gleitschicht aufweisen. In entsprechender Weise kann der Gleitkörper eine die untere Gegenfläche ausbildende untere Gegen-Gleitschicht und/oder eine die obere Gegenfläche ausbildende obere Gegen-Gleitschicht aufweisen. Unter Gesichtspunkten sowohl der Montage als auch des Betriebs ist ganz besonders vorteilhaft eine Kombination dergestalt, dass im Bereich der unteren Gleit-Kontaktzone die untere Lagerplatte eine untere Lagerplattenbasis und eine die untere Gleitfläche ausbildende, in eine taschenförmige Aufnahme der unteren Lagerplattenbasis eingepresste untere Gleitschicht aufweist, wohingegen im Bereich der oberen Gleit-Kontaktzone eine die obere Gegenfläche ausbildende obere Gegen-Gleitschicht in einer taschenförmigen Aufnahme des Gleitkörpers aufgenommen ist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommen für die strukturelle Anbindung der Lagerplatten an das zugeordnete Bauwerksteil unterschiedliche Ausgestaltungen in Betracht. Namentlich können (direkt) an der unteren Lagerplatte und/oder an der oberen Lagerplatte in dem zugeordneten Bauwerksteil verankerte Ankerelemente angebracht sein. Ebenfalls kann eine solche Ausgestaltung günstig sein, bei der die untere Lagerplatte lagefest an einer unteren Basisplatte montiert ist, an der in dem ersten Bauwerksteil verankerte untere Ankerelemente angebracht sind, und/oder die obere Lagerplatte lagefest an einer oberen Basisplatte montiert ist, an der in dem zweiten Bauwerksteil verankerte obere Ankerelemente angebracht sind. Ersichtlich kommen auch Kombinationen in Betracht, bei der für die untere Lagerplatte einerseits und die obere Lagerplatte andererseits unterschiedliche Formen der Anbindung an das jeweils zugeordnete Bauwerksteil realisiert sind.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand dreier in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
    • 1 in teilweise schematischer Darstellung den hier relevanten Ausschnitt eines in Form eines Brückenbauwerks ausgeführten ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
    • 2 das bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 zum Einsatz gebrachte Bauwerkslager in perspektivischer Ansicht von oben,
    • 3 einen in Brückenlängsrichtung geführten Vertikalschnitt durch das Bauwerkslager nach 2,
    • 4 einen quer zur Brückenlängsrichtung geführten Vertikalschnitt durch das Bauwerkslager nach den 2 und 3,
    • 5 einen entsprechend der 4 quer zur Brückenlängsrichtung geführten Vertikalschnitt durch das Bauwerkslager nach einem gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel abgewandelten zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel und
    • 6 einen Vertikalschnitt durch das nach einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Einsatz kommende Bauwerkslager.
  • 1 veranschaulicht die Umsetzung der Erfindung anhand eines als Brückenbauwerk ausgeführten Bauwerks. Demgemäß existiert ein tragendendes erstes Bauwerksteil 1 in Form eines Widerlagers W, auf welchem sich über ein Bauwerkslager 2 ein - als Überbau Ü ausgeführtes - zweites Bauwerksteil 3 abstützt. Um thermische Längenänderungen des Überbaus Ü (Doppelpfeil A) auszugleichen, besteht zwischen dem Überbau Ü und dem Widerlager W in als solches bekannter und üblicher Weise eine Dehnfuge D, welche mittels einer - hier nicht näher interessierenden und somit nur schematisch angedeuteten - Dehnfugenüberbrückungsvorrichtung V überbrückt ist.
  • Das Bauwerkslager 2 (vgl. auch die 2 bis 4) umfasst eine untere Lagerplatte 4, welche mit dem Widerlager W über eine (in dem Widerlager W verankerte untere Ankerelemente 5 aufweisende) untere Ankerplatte 6 lagefest verbunden ist, eine obere Lagerplatte 7, welche über eine obere Ankerplatte 8 mit dem Überbau Ü lagefest verbunden ist, und einen zwischen der unteren Lagerplatte 4 und der oberen Lagerplatte 7 angeordneten, vertikale Kraft von der oberen Lagerplatte 7 in die untere Lagerplatte 4 übertragenden Gleitkörper 9. Die untere Lagerplatte 4 weist dabei eine konkave zylindrische untere Gleitfläche 10 mit sich horizontal quer zur Brückenlängsrichtung (Doppelpfeil B) erstreckender erster Achse X1 auf. Demgegenüber weist die obere Lagerplatte 7 eine konkave zylindrische obere Gleitfläche 11 mit sich horizontal in Brückenlängsrichtung B erstreckender zweiter Achse X2 auf. Die erste Achse X1 und die zweite Achse X2 verlaufen demgemäß windschief zueinander, wobei die erste Achse X1 höher liegt als die zweite Achse X2. Die zylindrische untere Gleitfläche 10 ist mit einem ersten Krümmungsradius R1 und die zylindrische obere Gleitfläche 11 ist mit einem zweiten Krümmungsradius R2 ausgeführt, wobei der zweite Krümmungsradius R2 hier (wesentlich) größer ist als der erste Krümmungsradius R1, nämlich etwa 5-fach so groß.
  • Der zwischen der unteren Lagerplatte 4 und der oberen Lagerplatte 7 aufgenommen Gleitkörper 9 weist - zur flächigen Anlage über eine untere Gleitkontaktzone 12 an der unteren Lagerplatte 4 - eine mit dem ersten Krümmungsradius R1 ausgeführte konvexe zylindrische untere Gegenfläche 13 und - zur flächigen Anlage über eine obere Gleitkontaktzone 14 an der oberen Lagerplatte 7 - eine mit dem zweiten Krümmungsradius R2 ausgeführte konvexe zylindrische obere Gegenfläche 15 auf. Entsprechend der Orientierung der in den beiden Lagerplatten 4, 7 ausgeführten zylindrischen Gleitflächen 10, 11 sind auch die Achsen der auf dem Gleitkörper 9 ausgeführten zylindrischen Gegenflächen 13, 15 windschief zueinander. Die untere Gleitfläche 10 ist dabei auf einer unteren Gleitschicht 16 ausgebildet, welche als eine in eine taschenförmige Aufnahme 17 der unteren Lagerplattenbasis 18 eingepresste PTFE-Platte 19 ausgeführt ist. Im Bereich der oberen Gleitkontaktzone 14 liegen die Dinge umgekehrt; hier ist die obere Gegenfläche 15 auf einer oberen Gegen-Gleitschicht 20 ausgebildet, welche als eine in eine taschenförmige Aufnahme 21 des Gleitkörpers 9 eingelegte - und dort ggf. mittels Kunststoffschrauben S fixierte bzw. niedergehaltene - PTFE-Platte 22 ausgeführt ist.
  • Zusätzlich zu den beiden über die zylindrischen Gleitkontaktzonen 12, 14 bereitgestellten, zueinander orthogonalen Kippbewegungen um die erste Achse X1 bzw. die zweite Achse X2 ist die obere Lagerplatte 7 bezüglich der unteren Lagerplatte 4 sowohl in Brückenlängsrichtung B als auch quer hierzu horizontal verschiebbar. Hierzu sind im Bereich der oberen Gleitkontaktzone 14 der Gleitkörper 9 und die obere Lagerplatte 7 parallel zu der zweiten Achse X2 relativ zueinander verschiebbar (Doppelpfeil C); und in entsprechender Weise sind im Bereich der unteren Gleitkontaktzone 12 der Gleitkörper 9 und die untere Lagerplatte 4 parallel zu der ersten Achse X1 relativ zueinander verschiebbar. Mithin verfügt das Bauwerkslager nach den 2 bis 4 über vier Freiheitsgrade, nämlich zwei rotatorische und zwei translatorische.
  • In den 2 und 3 sind seitlich an der unteren Lagerplatte 4 angebrachte Laschen 27 zu sehen, welche der (auswechselbaren) Befestigung der unteren Lagerplatte 4 auf der unteren Ankerplatte 6 dienen. Die Muttern 28 der der betreffenden Befestigung dienenden Schraubverbindungen 29 sind dabei in Schutzköchern 30 aufgenommen. Die obere Lagerplatte 7 ist mit der oberen Ankerplatte 8 ebenfalls (auswechselbar) über Schraubverbindungen 31 verbunden, wozu auch an der oberen Lagerplatte 7 entsprechende Leisten 32 angebracht sind (vgl. 2 und 4). Weiterhin sind in 2 und 3 noch Transportsicherungen 33 mit paarweise jeweils an der oberen Lagerplatte 7 und der unteren Ankerplatte 6 angeordneten Laschen 34, 35 erkennbar. Die zwischen ihnen wirkenden Schrauben 36 werden nach der Montage des Bauwerkslagers 2 entfernt.
  • Exemplarisch schließt die obere Ankerplatte 8 an ein bestehendes Bauwerk mit einbetonierten Ankerbolzen an. Dafür weist die obere Ankerplatte 8 Verpresskanäle 37 sowie Aussparungen 38 für Bolzen 39 auf. Angedeutet sind in den verschiedenen Figuren der Zeichnung schließlich auch noch Gleitbleche 45, 46, welche mit der jeweiligen weiter oben erläuterten Gleitschicht 16 bzw. 20 reibungsarm gleitend zusammenwirken und mit dem betreffenden Teil des Bauwerkslagers 2 (d. h. dem Gleitkörper 9 bzw. der oberen Lagerplatte 7) flächig verklebt sind. (Alternative Möglichkeiten der Fixierung der Gleitbleche 45, 46 sind beispielsweise umlaufende Schweißnähte, Schrauben oder Nieten, ggf. in Verbindung mit dem Einlegen des betreffenden Gleitblechs 45, 46 in einen zugeordneten Rezess.)
  • In Abwandlung des in den 2 bis 4 gezeigten, vorstehend erläuterten Bauwerkslagers 2 weist das in 5 gezeugte Bauwerkslager 2' zwei an der oberen Lagerplatte 7' ausgeführte Führungselemente 24 auf, welche in Form von zwei von der oberen Lagerplatte 7' nach unten vorspringenden, die untere Lagerplatte 4' seitlich umgreifenden Führungsleisten 25 ausgeführt sind. Bei diesem Bauwerkslager 2' ist somit eine translatorische Bewegung der beiden Lagerplatten 4' und 7' bezüglich einander in der quer zur Brückenlängsrichtung B, d. h. parallel zur ersten Achse X1 orientierten Richtung unterbunden. Das Bauwerkslager 2' verfügt demgemäß über drei Freiheitsgrade, nämlich zwei rotatorische und einen translatorischen. Im Hinblick auf die Verschiebbarkeit der oberen Lagerplatte 7' bezüglich des Gleitkörpers 9' parallel zur zweiten Achse X2 (und zur Brückenlängsrichtung B) wirken dabei zwischen der jeweiligen Führungsleiste 25 und dem zugeordneten Rand der unteren Lagerplatte 4' jeweils zwei Gleitauflagenpaare 26, beispielsweise aus einer Stahl/PTFE-Paarung.
  • Im Übrigen entspricht das Bauwerkslager 2' nach 5 demjenigen nach den 2 bis 4, so dass auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird.
  • Die in 6 schematisch veranschaulichte Ausführungsform des Bauwerkslagers 2" unterscheidet sich von der weiter oben erläuterten nach den 1 bis 4 in erster Linie dadurch, dass hier der Gleitkörper 9" mehrteilig aufgebaut ist. Er umfasst einen die untere Gegenfläche 13 aufweisenden ersten Gleitkörperteil 40 und einen die obere Gegenfläche 15 aufweisenden zweiten Gleitkörperteil 41. Die beiden Gleitkörperteile 40, 41 sind um eine Hochachse X3 relativ zueinander verdrehbar. Hierzu verfügt der untere, erste Gleitkörperteil 40 über einen Drehzapfen 42, welcher in eine korrespondierende Aufnahme des oberen, zweiten Gleitkörperteils 41 hinein ragt.
  • Der erste Gleitkörperteil 40 und der zweite Gleitkörperteil 41 liegen über zugeordnete, zu der Hochachse X3 senkrechte ebene Dreh-Gleitflächen flächig aneinander an. Der erste Gleitkörperteil 40 weist eine die betreffende Dreh-Gleitfläche ausbildende Gleitschicht 43 auf, welche durch eine in eine korrespondierende taschenförmige Aufnahme des ersten Gleitkörperteils 40 eingelegte PTFE-Platte 44 gebildet ist. Das Bauwerkslager 2" nach 6 weist, was die Bewegbarkeit der oberen Lagerplatte 7" bezüglich der unteren Lagerplatte 4" angeht, insgesamt fünf Freiheitsgrade auf, nämlich drei rotatorische und zwei translatorische.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 29613031 U1 [0002]
    • EP 2989253 B1 [0007]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN 1337-7:2004 [0005]

Claims (18)

  1. Bauwerk mit einem tragendenden ersten Bauwerksteil (1) und einem über ein Bauwerkslager (2; 2'; 2") auf diesem abgestützten zweiten Bauwerksteil (3), wobei das Bauwerkslager (2; 2'; 2") eine mit dem ersten Bauwerksteil (1) lagefest verbundene untere Lagerplatte (4; 4'; 4"), eine mit dem zweiten Bauwerksteil (3) lagefest verbundene obere Lagerplatte (7; 7'; 7") und einen zwischen der unteren Lagerplatte (4; 4'; 4") und der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") angeordneten, vertikale Kraft von der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") in die untere Lagerplatte (4; 4'; 4") übertragenden Gleitkörper (9; 9'; 9") umfasst, mit den folgenden Merkmalen: - die untere Lagerplatte (4; 4'; 4") weist eine konkave zylindrische untere Gleitfläche (10) mit horizontaler erster Achse (X1) und einem ersten Krümmungsradius (R1) auf; - die obere Lagerplatte (7; 7'; 7") weist eine konkave zylindrische obere Gleitfläche (11) mit horizontaler zweiter Achse (X2) und einem zweiten Krümmungsradius (R2) auf; - die erste Achse (X1) und die zweite Achse (X2) sind windschief bezüglich einander; - der Gleitkörper (9; 9'; 9") weist eine konvexe zylindrische untere Gegenfläche (13), über die er flächig mit der unteren Gleitfläche (10) der unteren Lagerplatte (4; 4'; 4") in Gleitkontakt steht, und eine konvexe zylindrische obere Gegenfläche (15), über die er flächig mit der oberen Gleitfläche (11) der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") in Gleitkontakt steht, auf; - der Gleitkörper (9; 9'; 9") ist parallel zu der ersten Achse (X1) relativ zu der unteren Lagerplatte (4; 4'; 4") und/oder parallel zu der zweiten Achse (X2) relativ zu der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") verschiebbar.
  2. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkörper (9; 9'; 9") sowohl parallel zu der ersten Achse (X1) relativ zu der unteren Lagerplatte (4; 4'; 4") als auch parallel zu der zweiten Achse (X2) relativ zu der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") verschiebbar ist.
  3. Bauwerk nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Krümmungsradius (R1) und der zweite Krümmungsradius (R2) sich voneinander unterscheiden.
  4. Bauwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der unteren Lagerplatte (4; 4'; 4") und der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") parallel zu der dem geringeren Krümmungsradius zugeordneten Achse größer sind als quer zu dieser.
  5. Bauwerk nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Radius (R2) größer ist als der erste Radius (R1), bevorzugt mindestens doppelt so groß, besonders bevorzugt mindestens vierfach so groß wie dieser.
  6. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkörper (9; 9'; 9") dergestalt mehrteilig aufgebaut ist, dass er einen die untere Gegenfläche (13) aufweisenden ersten Gleitkörperteil (40) und einen um eine Hochachse (X3) relativ zu diesem verdrehbaren, die obere Gegenfläche (15) aufweisenden zweiten Gleitkörperteil (41) umfasst.
  7. Bauwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gleitkörperteil (40) und der zweite Gleitkörperteil (41) über zugeordnete, zu der Hochachse (X3) senkrechte ebene Dreh-Gleitflächen flächig aneinander anliegen.
  8. Bauwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gleitkörperteil (40) und/oder der zweite Gleitkörperteil (41) eine die betreffende Dreh-Gleitfläche ausbildende Gleitschicht (43) aufweisen.
  9. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lagerplatte (4; 4'; 4") eine untere Lagerplattenbasis (18) und eine die untere Gleitfläche (10) ausbildende untere Gleitschicht (16) und/oder die obere Lagerplatte (7; 7'; 7") eine obere Lagerplattenbasis und eine die obere Gleitfläche (11) ausbildende obere Gleitschicht aufweist.
  10. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkörper (9; 9'; 9") eine die untere Gegenfläche (13) ausbildende untere Gegen-Gleitschicht und /oder eine die obere Gegenfläche (15) ausbildende obere Gegen-Gleitschicht (20) aufweist.
  11. Bauwerk nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der unteren Gleit-Kontaktzone (12) die untere Lagerplatte (4; 4'; 4") eine untere Lagerplattenbasis (18) und eine die untere Gleitfläche (10) ausbildende, in eine taschenförmige Aufnahme (17) der unteren Lagerplattenbasis (18) eingepresste untere Gleitschicht (16) aufweist, wohingegen im Bereich der oberen Gleit-Kontaktzone (14) eine die obere Gegenfläche (15) ausbildende obere Gegen-Gleitschicht (20) in einer taschenförmigen Aufnahme (21) des Gleitkörpers (9; 9'; 9") aufgenommen ist.
  12. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibungskoeffizient des Gleitkontakts des Gleitkörpers (9; 9'; 9") mit der unteren Lagerplatte (4; 4'; 4") abweicht von dem Reibungskoeffizient des Gleitkontakts des Gleitkörpers (9; 9'; 9") mit der oberen Lagerplatte(7; 7'; 7").
  13. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der unteren Lagerplatte (4; 4'; 4") und/oder an der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") in dem zugeordneten Bauwerksteil (1, 3) verankerte Ankerelemente angebracht sind.
  14. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lagerplatte (4; 4'; 4") lagefest an einer unteren Ankerplatte (6) montiert ist, an der in dem ersten Bauwerksteil (1) verankerte untere Ankerelemente (5) angebracht sind, und/oder die obere Lagerplatte (7; 7'; 7") lagefest an einer oberen Ankerplatte (8) montiert ist, an der in dem zweiten Bauwerksteil (3) verankerte obere Ankerelemente angebracht sind.
  15. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen Lagerplatte (7') nach unten vorspringende, zumindest teilweise die untere Lagerplatte (4') seitlich überlappende Führungselemente (24) vorgesehen sind.
  16. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der unteren Lagerplatte (4; 4'; 4") und/oder der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") den Verschiebeweg des Gleitkörpers (9; 9'; 9") bezüglich der betreffenden Lagerplatte (4; 4'; 4") bzw. (7; 7'; 7") parallel zur ersten bzw. zur zweiten Achse (X1; X2) begrenzende Anschläge vorgesehen sind.
  17. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") in Richtung der zweiten Achse (X2) wesentlich geringer ist als in hierzu senkrechter horizontaler Richtung.
  18. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Brückenbauwerk handelt, bei welchem der erste Bauwerksteil (1) durch ein Widerlager (W) und der zweite Bauwerksteil (3) durch einen Überbau (Ü) gebildet ist, wobei die zweite Achse (X2) in Brückenlängsrichtung (B) orientiert ist und der Gleitkörper (9; 9'; 9") zumindest parallel zu der zweiten Achse (X2) relativ zu der oberen Lagerplatte (7; 7'; 7") verschiebbar ist.
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