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Schwimmende oder gleitende Lagerung für im wesentlichen zweiachsig
ausgedehnte Hochbaukörper oder -teile Die Erfindung betrifft eine schwimmende oder
gleitende Lagerung für zweiachsig ausgedehnte Hochbaukörper oder -teile, deren Hauptebene
im wesentlichen horizontal gerichtet ist.
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Bei Lagerungen dieser bekannten Gattung besteht die Gefahr, daß der
Hochbaukörper bei einer unbestimmbaren Fixierung einseitig zu weit abgleitet oder
umgekehrt einseitige Drehungen erfährt, die sich nicht korrigieren lassen. Diese
Erscheinungen können bereits nach kurzer Zeit zu schweren Beschädigungen der unterstützenden
Teile sowie auch des abgestützten Hochbaukörpers führen. Diese Beschädigungen setzen
sich beispielsweise aus Putzschäden, Mauerwerksbrüchen, statischen Rissen, Fassadenschäden
jeder Art, Aufklaffen von Fugen usw. zusammen, d. h., daß Dauerschäden entstehen,
die fortdauernd Reparaturen erforderlich machen. Wenngleich die gleitende Lagerung
des HochbaukÖrpers das Ausmaß dieser Schäden gegenüber einer -
nicht gleitenden
Lagerung des oberen Baukörpers verringert,
so ist das Ausmaß der
hier noch auftretenden Schäden so erheblich, daß sie wirtschaftlich und aus vielen
anderen Gründen nicht zu vertreten sind.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß der Hochbaukörper
an einer genau vorbestimmten Stelle gegenüber den unterstützenden Teilen in mindestens
zwei zueinander senkrechten Richtungen unverschiebbar festzelegt sowie um die zu
diesen beiden Richtungen lotrechte Achse drehfest angeordnet ist. Hierdurch wird
erreicht, daß gegebenenfalls unabhängig von den eigentlichen Stützlagern für den
Hochbaukörper die zweckmäßigste Stelle für die Festlegung des Baukörpers gegen Verschiebung
und Drehung derart gewählt werden kann, daß in der Praxis die theoretisch errechneten
statischen und temperaturbedingten Voraussetzungen erfüllt werden.
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In Abhängigkeit von den jeweils vorliegenden Bedingungen besteht eine
weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung darin, daß die genau vorbestimmte Stelle
des Baukörpers als Festlager ausgebildet ist, während in größerer Entfernung von
dem Festlager ein Gleitlager eine Verschiebung des Baukörpers nur auf der Richtungslinie
zum Festlager ermöglicht. Auf diese Weise kann für jeden Punkt des Hochbaukörpers
der genaue Wert der Verschiebung ermittelt werden, der durch Wärmedehnungen oder
andere äußere Belastungen hervorgerufen wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann sich das Festlager
aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Gleitlagern zusammensetzen, deren Verschiebungsrichtunren
vorzugsweise
einen rechten Winkel bilden. Dabei stimmen zweclrmäßir .. die Verschiebungsrichtungen
von zwei der drei Gleitlagein mit ihrer Verbindungslinie überein. Diese Maßnahme
gestattet es, den Festpunkt des Hochbaukörpers unabhängig von der Lage der drei
Gleitlager festzulegen. Hierdurch ist es auch bei sehr ausgedehnten Hochbaukörpern
möglich, ohne zusätzliche Dehnung sfugen auszukommen "en erheblich zu ver-bzw. den
Abstand der Dehnungsfufgrößern. Hierdurch wird wiederum eine erhebliche Einsparunr
von Kosten an Material, Arbeitszeit und Unterhaltungs- sowie Reparaturkosten er--ielt.
Gemäß einer anleren Ausführungsform der Erfindung kann das Festlager als Zapfenlager
ausgebildet sein, wobei die Achsen des Zapfens und der Drehachse des Baukörners
übereinstimmen. Der Zapfen, kann dabei in eine seinem Ouerschnitt entsprechende
Öffnung der Grund- und/oder Deckplatte des Festla-ers eingepaßt und/oder eingeschweißt
sein. Ferner kann der Querschnitt des Zapfens mehrkantig ausgebildet sein. Hierdurch
wird von vornherein, gegebenenfalls ohne zusätzliche Verschweißung des Zapfens mit
der Grund-und/oder Deckplatte.eine drehfeste Sicherung des Hochbaukörpers erreicht.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht ferner darin, daß die Außenseiten
der Grund- und/ oder Deckplatte mit in den Baukörper eingebundenen Ankerstäben aus
Flach- oder Rundstahl in Richtung des Kraftangriffs fest verbunden sind. Hierdurch
können die Belastungskräfte in geeigneter Weise in die tragende Konstruktion des
Hochbaukörpers abgeleitet werden.
Schließlich läßt sich unter gewissen
Bedingungen eine Vereinfachung in der Ausführung der Erfindung dadurch erzielen,
daß in den Baukörper eingebundene Ankerstäbe aus Flach- oder Rundstahl unmittelbar
an einer das Festlager bildenden Grundplatte in Richtung des Kraftangriffs befestigt
sind. Ein für die Lagerung nach der Erfindung besonders geeignetes Gleitlager ist
dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Gleitflächen von sich gegenseitig
abstützenden Gleitbacken mindestens eine Schicht eines Kunststoffes mit geringem
Reibungskoeffizienten zwischen sich einschließen. Auf diese Weise können außerordentlich
niedrige Reibungsbeiwerte bei gleichzeitiger hoher Verschleißfestigkeit des Lagers
und einer entsprechenden Verringerung der In dem Hochbaukörper wirksamen Schubkräfte
erreicht werden. Eine Sicherung gegenüber einer Bewegung quer zur Verschiebungsrichtung
der Gleitlager kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß mit geringem Spiel
ineinandergreitende.. parallel zur Verschiebungerichtung gerichtete Führungsrippen
auf den Gleitbacken der Gleitlager angeordnet sind. Falls darüber hinaus eine Abhebung
des Hochbaukörpers -
gegenüber den ihn unterstützenden Teilen verhindert werden
soll, können die von den Führungsrippen der Gleitbacken gebildeten Führunganuten
hinterschnitten sein. --
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise
veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 einen Hochbaukörper nach
der Erfindung in schaubildlicher Ansicht In schematischer Darstellung, Fig. 2 ein
Festlager nach der Erfindung in schaubildlicher, auseinandergezogener Ansicht der
Einzelteile, Fig. 3 auf einer Grundplatte befestigte Ankerstäbe in schaubildlicher
Ansicht, Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Gleitlager mit Führungsrippen, Fig.
5 einen Querschnitt durch ein Gleitlager in teilweise weggebrochener Darstellung
mit aus Kunststoff bestehenden Gleitflächen auf den Gleitbacken, Fig.
6 einen Querschnitt durch eine hinterschnittene Führungsnutverbindung eines
Gleitlagers, Fig. 7 eine andere Ausführungsform einer hinterschnittenen Führungsnut
eines Gleitlagers im Querschnitt, Fig. 8 ein aus zwei einen rechten Winkel
bildenden Gleitlagein bestehender Festpunkt mit einem weiteren Gleitlager und Fig.
9 eine weitere Ausführungsmöglichkeit eines Festpunktes mit Gleitlager.
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In Fig. 1 Ist ein Hochbaukörper mit 1 bezeichnet, der
vermittels
einer Kunststoftschicht 2 auf unterstützenden Teilen 3 gelagert Ist. Mit
Pl , P 2 und P3 sind zueinander senkrecht stehende Kraftrichtungen und mit
M 12 M 2 und M3 Momente bezeichnet, gegenüber denen der Hochbaukörper
1 unverdrehbar und unverschiebbar im Schnittpunkt der genannten Kraftrichtungen
festgelegt Ist. Es ist verständlich, daß die unterstützenden Teile
3 des Hochbaukörpern beliebige Gestalt aufweisen und aus Stützen oder
durchgehenden massiven Körpern bestehen können.
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In Fig. 2 ist ein Festlager veranschaulicht, das aus einer Deckplatte
4, einem Zapfen 5 und einer Grundplatte 6 besteht. In der Deckplatte
4 ist eine dem viereckigen Querschnitt des Zapfens 5 entsprechende Öffnung
7 und in der Grundplatte 6 eine dem Zapfen 5 entsprechende
Öffnung 8 angebracht. Der Zapfen wird in die Öffnung 8 eingesetzt
und kann gegebenenfalls mit der Grundplatte an der Oberseite und/oder Unterseite
angeschweißt werden. In gleicher Weise kann nach dem Aufsetzen der DeckD1atte 4
auf den Zapfen 5 dieser auch mit der Deckplatte durch Schweißen fest verbunden
werden. In Abweichung von dieser Ausführungsform kann gegebenenfalls der Querschnitt
des Zapfens auch rund sein.
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Mit 9 und 10.sin-d Ankerstäbe des Hochbaukörpers bezeichnet,
die in zueinander senkrechten Richtungen zur Ableitung der etwa in der Ebene den
Hochbaukörpers wirksamen Kräfte mit der Deckplatte 4, z. B. durch Schweißen, fest
verbunden sind. Die Ankerstäbe sind Im Bereich Ihrer Befestigung mit der Oberseite
der Deckplatte abwärts geknickt, die Im vorliegenden Fall an der Unterseite des
Hochbaukörpers angeordnet
ist.
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Von den Randteilen der Grundplatte 6 ragen Flacheisenanker
11 und 12 abwärts, die zur Verankerung der Grundplatte 6 in einem
unterstützenden Teil für den Hochbaukörper vorgesehen sind.
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Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform, bei der Ankerstäbe
9, 10 unmittelbar auf einer einem unterstützenden Teil zugeordneten Grundplatte
13 angeschweißt sind. Es ist offensichtlich, daß auch hierdurch ein unverdrehbares
Festlager für den im übrigen gleitend gelagerten Hochbaukörper geschaffen wird.
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Fig. 4 zeigt zwei Gleitbacken 14 und 16, die vermittels einer
Kunstatoffschicht 15 aufeinander gleitend gelagert sind. Gegeneinander gerichtete
Führungsrippen der beiden Gleitbacken greifen in entsprechende 11uten der gegenübeKiegenden
Backe ein. In Fig. 5 Ist die Anordnung der Gleitschichten aus Kunststoff
deutlicher veranschaulicht. Dort sind mit 17 und 20 elastische Kunstkautschuk-Schichten
bezeichnet, die auf die beiden Gleitbacken gleichmäßig aufgetragen sind. Auf dieser
Kunstkautschukschicht Ist beispielsweise Polytetrafluoräthylen als weitere Schicht
befestigt, das einen außerordentlich niedrigen Beibungskoetfizienten aufweist. Naturgemäß
können anstelle dieses Kunststoffen auch andere geeignete Kunststoffe verwendet
werden. Ebenso kann gegebenenfalls auch auf die Zwischenlagerung einer Kunstkautschuk-Schicht
oder einer anderen ähnliche Eigenschaften aufweisenden Zwischenschicht verzichtet
werden. Es ist ersichtlich, daß
die Rippen 21 eine Verschiebung
des Gleitlagers nur in einer Richtung zulassen.
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In Fig. 6 und 7 ist zusätzlich eine Sicherung des Hochbaukörpers
1 im Bereich der Gleitlager gegen Abhebung durch eine schwalbenschwanzförmige
oder T-förmige Hinterschneidung der Nuten bzw. Führungsrippen der Gleitbacken 14,
16 gewährleistet.
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Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Hochbaukörper
1 auf zwei Gleitlagern 23 und einem Gleitlager 24 gelagert ist. Dabei
verläuft die Verschiebungsrichtung der Gleitlager 23 in Richtung ihrer Verbindungslinie,
während hierzu die Verschiebungsrichtung des Gleitlagers 24 einen größeren Winkel
bildet. Der Schnittpunkt der Verschiebungsrichtung der Gleitlager 23 und
des Gleitlagers 24 fixiert den Festpunkt 22 des Hochbaukörpers, der somit durch
entsprechende Anordnung der Gleitlager genau vorher bestimmt werden kann. Infolgedessen
ist es möglich, sämtliche Maßänderungen des Hochbaukörpers unter Einwirkung von
Temperaturänderungen oder anderweitiger Beanspruchungen genau zu bestimmen. Es ist
ersichtlich, daß bei dieser Anordnung die Gleitlager zwar eine gewisse relative
Bewegung des Materials des Hochbaukörpers in Verschiebungsrichtung ermöglichen,
der gesamte Hochbaukörper aber g egenüber dem Festpunkt 22 unverschieblich
ist.
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In Fig. 9 ist der Festpunkt von vornherein durch ein Festlager
bestimmt, wie es in seiner praktischen Ausführung, z. B. in Fig. 2, veranschaulicht
ist. Gegenüber diesem Festlager 25 ist der Hochbaukörper drehtest und unverschieblich
gelagert, während die Verschiebungsrichtung eines Gleitlagers 26 die Achse
des.
Festlagers 25 schneidet, so daß z. B. Wärmedehnungen
des Hochbaukörpers vermittels des Gleitlagers 26 ausgeglichen werden können.
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In allen beiden Ausgestaltungen nach Fig. 8 und 9
ist
jedoch sichergestellt, daß eine unkontrollierte Verschiebung des Hochbaukörpers
1 Infolge des Festpunktes 22 bzw. des Festlagers 25 aus.-.eschlossen
ist und nunmehr auch in der Praxis die theoretisch errechenbaren Bedingungen für
die Verhaltensweise des Hochbaukörpers erfüllt werden.