DE3520364A1

DE3520364A1 - Method and device for compensating different settlements of bearings of buildings of great rigidity

Info

Publication number: DE3520364A1
Application number: DE19853520364
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr.-Ing. 5750 Menden Eckstein
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1986-12-11

Abstract

In a method for compensating different settlements of bearings of buildings of great rigidity, an automatic level compensation is achieved, avoiding heavy building constructions, with low cost outlay and safe static calculation possibilities, as well as a limiting of the maximum bearing force on the individual bearings, by the use of bearings which, when they reach a given bearing force, are deformed plastically, changing their length, for as long as it takes the bearing force on the bearing in question to fall below the given value again. A bearing suitable for this has, arranged between a bearing upper part (2) and a bearing lower part (3), a pressure piece (4) or tension piece which, when a given bearing force is reached, is deformed, in particular by plastic flowing, changing its length, for as long as it takes the bearing force to fall below the given value again. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ausgleichen unter- Method and device for compensating under-

schiedlicher Absenkungen von Auflagern von Gebäuden großer Steifigkeit Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgleichen unterschiedlicher Absenkungen von Auflagern von Gebäuden großer Steifigkeit. different subsidence of supports of buildings of great rigidity The invention relates to a method and a device for balancing different subsidence of supports of buildings of great rigidity.

Bei statisch unbestimmt gelagerten Konstruktionen (Gebäuden) großer Steifigkeit verursachen Stützensenkungen, d.h.For statically indeterminate constructions (buildings) of large Stiffness causes column subsidence, i.e.

Absenkungen an den Auflagern des Gebäudes, Zwangskräfte, die häufig eine Unsicherheit im Bemessungsansatz bedeuten und die man in der Regel mit einem entsprechenden Sicherheitszuschlag in der Konstruktion auffängt. Dies führt zu sehr schweren und daher teuren Konstruktionen und erfordert Fundamente besonders hoher Tragfähigkeit.Depressions on the supports of the building, constraining forces that are common an uncertainty in the design approach and which you usually get with a appropriate safety margin in the construction. This leads to a great deal heavy and therefore expensive structures and requires particularly high foundations Load capacity.

Als Niveauausgleich für Fundament- und damit Auflagerabsenkungen sind grunsätzlich hydraulisch arbeitende Systeme verwendbar. Diese sind jedoch ebenfalls sehr kostenaufwendig und erfordern einen gewissen Regel aufwand sowie Betriebsüberwachung.As level compensation for foundation and thus support lowering Basically hydraulically working systems can be used. However, these are also very costly and require a certain amount of regular effort and operational monitoring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art unter Beseitigung der vorgenannten Schwierigkeiten bereitzustellen, insbesondere soll ein automatischer Niveauausgleich bei Auflagerabsenkungen derart geschaffen werden, daß eine maximale Auflagekraft auf das einzelne Auflager definiert ist und damit eine sichere statische Berechnung ohne übertrieben großen Sicherheitszuschlag für das Gebäude großer Steifigkeit möglich wird.The invention is based on the object of a method and a device of the type mentioned above, eliminating the aforementioned difficulties to provide, in particular, an automatic level compensation in case of support lowering be created in such a way that a maximum bearing force on the individual support is defined and thus a reliable static calculation without excessively large Safety margin for the building of great rigidity becomes possible.

Die Erfindung besteht hinsichtlich eines Verfahrens der eingangs genannten Art in der Verwendung von Auflagern, die sich beim Erreichen einer bestimmten Auflagekraft unter Längenänderung so lange plastisch verformen, bis die Auflagekraft auf das betroffene Auflager den bestimmten Wert wieder unterschreitet. Hinsichtlich einer Vorrichtung besteht die Erfindung in einem Auflager mit einem zwischen einem Lageroberteil und einem Lagerunterteil angeordneten Druck- oder Zugstück, daß sich beim Erreichen einer bestimmten Auflagekraft unter Längenänderung so lange plastisch verformt, bis die Auflagekraft den bestimmten Wert wieder unterschreitet. Die Erfindung basiert also auf dem Grundgedanken eines Auflagers mit einer plastisch verformbaren Niveau-Ausgleichszone.With regard to a method, the invention consists of those mentioned at the beginning Kind in the use of supports, which change when a certain contact force is reached Deform plastically while changing the length until the contact force is exerted on the affected supports falls below the specified value again. Regarding a The invention consists of a device with a support between a bearing upper part and a lower bearing part arranged pressure or pulling piece that when reached plastically deformed under a certain bearing force with a change in length, until the tracking force falls below the specified value again. The invention is based thus based on the basic idea of a support with a plastically deformable level compensation zone.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei der Absenkung eines oder mehrer Lager eines Gebäudes großer Steifigkeit sich die Auflagekraft auf die übrigen Auflager nur bis zu einem bestimmbaren Maximalwert erhöht und sich das Auflager einer weiteren Steigerung der Auflagekraft durch plastische Verformung entzieht; die maximalen Zwangskräfte sind somit bei entsprechender Dimensionierung des Auflagers bzw. seiner plastisch verformbaren Zone, einstellbar. Durch die Vergleichmäßigung der Kraftabtragung sind also auch bei ungleichmäßigem Setzen der einzelnen Unterstützungspunkte bei größerer Sicherheit nennenswerte Materialeinsparungen im Bereich der Gebäudekonstruktion möglich.An advantage of the invention is that when lowering a or more bearings of a building of great rigidity, the bearing force on the The rest of the support increases only up to a determinable maximum value and the support increases withdraws from a further increase in the bearing force due to plastic deformation; the maximum constraining forces are therefore with the appropriate dimensioning of the support or its plastically deformable zone, adjustable. By equalizing the force transfer are also with uneven placement of the individual support points at larger Safety significant material savings in the area the building construction possible.

Die Genauigkeit der statischen Berechnung des Auflagers und des Gebäudes großer Steifigkeit wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch ein Auflager mit einer ausgeprägten Streckgrenze des Druck- oder Zugstückes möglich. Bevorzugt werden solche Auflager verwendet, bei denen die Streckgrenze des Druck- oder Zugstückes unabhängig von ihrer Länge bis zur Erreichung der Bruchgrenze konstant bleibt.The accuracy of the static calculation of the support and the building According to a development of the invention, great rigidity is provided by a support possible with a pronounced yield point of the compression or tension piece. Preferred such supports are used where the yield point of the compression or tension piece remains constant regardless of its length until the breaking point is reached.

Besonders bevorzugte Druck- oder Zugstücke bestehen aus Stahl, insbesondere aus Material St37.Particularly preferred pressure or tension pieces are made of steel, in particular made of material St37.

Bei Oberbelastungen des Druck- oder Zugstückes kann ein Versagen des Auflagers durch einen oder mehrere Wegbegrenzer für die Formänderung des Druckstückes unterbunden werden.If the pressure or tension piece is overloaded, the Support by one or more travel limiters for changing the shape of the pressure piece be prevented.

Die vorgenannten, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahl kriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.The aforementioned components to be used according to the invention are subject in their size, shape, choice of materials and technical conception none special exceptional conditions, so that those known in the respective field of application Selection criteria can be applied without restriction.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auflagers dargestellt worden ist. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Auflager am Vertikalschnitt, Fig. 2 ein Last-Verformungs-Diagramm.Further details, features and advantages of the subject matter of the invention result from the following description of the associated drawing in which a preferred embodiment of a support according to the invention has been shown is. The drawings show: FIG. 1 a support on a vertical section, FIG. 2 a Load-deformation diagram.

Ein Auflager 1 weist ein Lageroberteil 2 und ein Lagerunter- teil 3 auf, zwischen denen ein den Abstand des Lageroberteiles vom Lagerunterteil bestimmendes Druckstück 4 aus dem Material St 37 angeordnet ist. Das Lagerunterteil 3 stützt sich unter Zwischenlage eines Formstücks 5 auf einem Fundament 6 ab.A support 1 has a bearing upper part 2 and a bearing lower part 3, between which a determining the distance between the upper bearing part and the lower bearing part Pressure piece 4 made of the material St 37 is arranged. The lower bearing part 3 is supported with the interposition of a shaped piece 5 on a foundation 6.

Das Druckstück 4 wird für die gewünschte maximale Auflagekraft in an sich bekannter Weise derart bemessen und konstruktiv ausgebildet, daß keine Instabilitäten auftreten können und die Fließgrenze beim Erreichen der zuvor bestimmten maximalen Auflagekraft erreicht wird.The pressure piece 4 is for the desired maximum contact force in dimensioned and constructed in a manner known per se in such a way that no instabilities can occur and the yield point when reaching the previously determined maximum Tracking force is reached.

Die Höhe des Druckstückes wird nach den zu erwartenden unterschiedl ichen Stützensenkungen (Lagerabsenkungen) derart bemessen, daß die maximal mögliche plastische Längenänderung des Druckstückes 4 den maximal zu erwartenden unterschiedlichen Absenkungen der Stützen (des Auflagers) entspricht. Entsprechend beabstandete Stirnflächenbereiche 7 und 8 des Lageroberteiles 2 bzw. des Lagerunterteiles 3 dienen dabei als Wegbegrenzer für die maximale Verkürzung des Druckstückes 4. Eine der seitlichen Außenfläche 9 des Druckstückes 4 gegenüberliegende Innenfläche 10 des Lagerunterteiles 3 dient als Wegbegrenzer für die seitliche Formänderung des Druckstückes 4.The height of the pressure piece is differentiated according to the expected ichen support subsidence (bearing subsidence) such that the maximum possible plastic change in length of the pressure piece 4 the maximum expected different Lowering of the supports (of the support). Correspondingly spaced end face areas 7 and 8 of the upper bearing part 2 and the lower bearing part 3 serve as travel limiters for the maximum shortening of the pressure piece 4. One of the lateral outer surface 9 of the pressure piece 4 opposite inner surface 10 of the lower bearing part 3 is used as a travel limiter for the lateral change in shape of the pressure piece 4.

Generell ist es auch möglich, die Funktion des Lagerober-und -unterteiles zu vertauschen, so daß aus dem Druckstück ein Zugstück wird, welches die beiden Lagerteile zugfest miteinander verbindet und seine Länge bei Erreichen der maximal zulässigen Auflagekraft durch plastische Materialverformung vergrößert. Der Fließvorgang bei der plastischen Verformung kann also für beide Belastungsarten (Zug und Druck) genutzt werden.In general, it is also possible to use the upper and lower part of the bearing to swap, so that the pressure piece becomes a pulling piece, which the two Bearing parts connected to one another in a tensile manner and its length when reaching the maximum permissible bearing force increased by plastic material deformation. The flow process in the case of plastic deformation, for both types of loading (tension and compression) be used.

Eine bevorzugte Last-Verformungs-Charakteristik ergibt sich aus Fig. 2. Für baupraktische Zwecke beträgt die Streckgrenze (F max.) bevorzugt 200 bis 10.000 kN.A preferred load-deformation characteristic is shown in FIG. 2. For practical building purposes this amounts to Yield strength (F max.) Preferred 200 to 10,000 kN.

Ausführungsbeispiel Ein in der Zeichnung nicht dargestellter runder Adsorber für eine Rauchgasentschwefelungsanlage soll mit 48 Lagern, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, auf einer Betonbühne gelagert werden. Der Adsorber soll einen Durchmesser von 19 m und eine Höhe von 60 m aufweisen.Exemplary embodiment A round one, not shown in the drawing Adsorber for a flue gas desulfurization system should have 48 bearings that run evenly are distributed over the circumference, be stored on a concrete platform. The adsorber should have a diameter of 19 m and a height of 60 m.

Belastungen außerhalb des Adsorbers verursachen unterschiedliche Verformungen der Betonbühne unter den Auflagepunkten. Der praktisch unendlich steife Behälter könnte sich diesen Verformungen normalerweise nicht anpassen, so daß bei den möglichen Verformungen der Betonplatte das gesamte Absorbergewicht sich unter ungünstigen Verhältnissen auf 10 bis 15 Auflager verteilen würde. Bei den konventionellen Auflagern würde dies dazu führen, daß die anderen Lager im wesentlichen kraftfrei bleiben. Dabei würden an den Hochpunkten der Betonplatte Lagerkräfte auftreten, die den 10-fachen Wert der Auflagekraft bei gleicher Lastverteilung auf alle 48 Lager betragen können.Loads outside the adsorber cause different deformations the concrete platform under the support points. The practically infinitely rigid container could normally not adapt to these deformations, so that with the possible Deformations of the concrete slab the entire absorber weight is under unfavorable Ratios among 10 to 15 supports. With the conventional supports this would lead to the fact that the other bearings remain essentially free of force. Thereby bearing forces would occur at the high points of the concrete slab that are ten times higher Value of the tracking force with the same load distribution on all 48 bearings.

Durch Verwendung der sich aus Fig. 1 ergebenden Auflager könnte die maximale Auflagekraft auf 700 kN begrenzt werden, so daß die erforderlichen Blechdicken im unteren Behälterbereich nur etwa 25 mm betragen müßten.By using the resulting from Fig. 1 support could maximum contact force can be limited to 700 kN, so that the required sheet thicknesses in the lower container area would only have to be about 25 mm.

Demgegenüber würden bei Verwendung konventioneller Auflager maximale Auflagekräfte von über 4.000 kN auftreten können, weshalb im unteren Behälterbereich die Blech dicken etwa 45 mm betragen müßten.In contrast, when using conventional supports, maximum Support forces of over 4,000 kN can occur, which is why in the lower container area the sheet thickness would have to be about 45 mm.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Auflager 2 Lageroberteil 3 Lagerunterteil 4 Druckstück 5 Formstück 6 Fundament 7 Stirnflächenbereich 8 Stirnflächenbereich 9 Außenfläche 10 Innenfläche - Leerseite -LIST OF REFERENCE SIGNS 1 support 2 upper bearing part 3 lower bearing part 4 thrust piece 5 Form piece 6 Foundation 7 Front surface area 8 Front surface area 9 Outer surface 10 inner surface - blank page -

Claims

Claims 1. Method for compensating for different subsidence of supports of buildings of great rigidity, characterized by the use those supports that change in length when a certain contact force is reached Deform plastically until the bearing force on the affected support is falls below a certain value again.

2. Support for buildings with great rigidity, characterized by a between an upper bearing part (2) and a lower bearing part (3) arranged pressure piece (4) or tension piece, which when a certain contact force is reached (F max.) plastically deformed with a change in length until the contact force exceeds the specified limit Falls below value again.

3. Support according to claim 2, characterized by a pronounced Yield strength of the pressure or tension piece.

4. Support according to claim 2 or 3, characterized in that the Yield strength of the pressure or tension piece regardless of its length until it is reached the breaking point remains constant.

5. Support according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the pressure or tension piece is made of steel.

6. Support according to one of claims 1 to 5, characterized by one or more travel limiters (7,8 resp.

9,10) for changing the shape of the push or pull piece.