DE3616388C1

DE3616388C1 - Elastic deformation sliding bearing

Info

Publication number: DE3616388C1
Application number: DE19863616388
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1987-03-05

Abstract

For the mutual support of structural bodies in the event of movements which occur in one direction and subside over time, use is made of an elastic deformation sliding bearing (4) having at least one bearing body (10), consisting of an elastic material, and a sliding layer (6) which is arranged between steel load-distributing bearing plates (5, 7) and consists of PTFE. In order to compensate for angular rotations, the invention provides an intermediate layer (11) consisting of a plasticating material, whose limit of plasticity under compressive loading is matched to the strength of the material of the elastic bearing body (10) such that plastication begins before this is overloaded. Consequently, the elastic action of the bearing structure is maintained for the transmission of additional dynamic supporting forces, even after relatively large deformations of the ground have terminated. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Verformungsgleit lager zur gegenseitigen Abstützung von Baukörpern, insbesondere bei Auftreten einsinniger, vorzugsweise irreversibler mit der Zeit abklingender Bewegungen der Baukörper mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent anspruchs 1.The invention relates to an elastic deformation slide bearings for the mutual support of structures, especially when one-sided, preferably irreversible movements that decay with time Structure with the features of the preamble of the patent claim 1.

Zur punktuellen Übertragung statischer und/oder dynamischer Lasten beim Auftreten von Verschiebungen quer zur Kraftrichtung sind sogenannte Verformungsgleit lager bekannt (DE-OS 28 65 606) . Darunter versteht man Gleitlager, die aus zwei unter Zwischenschaltung einer Gleitfuge, z. B. aus silikongeschmierten PTFE-Scheiben und spiegelpoliertem rostfreiem Stahlblech gegeneinander verschieblichen Lagerplatten aus Stahl bestehen, von denen mindestens eine auf ihrer Auflagerbank über einen elastischen Lagerkörper, z. B. ein Elastomerlager, auf- bzw. anliegt. Derartige Lager ermöglichen zwar praktisch unbegrenzte Gleitwege, jedoch ist die zulässige Verdrehung der Auflagerbänke gegeneinander sehr klein. Die zulässige Verdrehung wird durch den zulässigen Auflagerdrehwinkel des Elastomerlagers begrenzt und liegt in der Größenordnung von 0,005 = 0,5%.For selective transmission of static and / or dynamic loads when shifts occur Transversely to the direction of force are so-called deformation glide stock known (DE-OS 28 65 606). This is taken to mean plain bearings that two with the interposition of a sliding joint, e.g. B. from silicone-lubricated PTFE washers and mirror-polished stainless steel sheet slidable against each other Bearing plates are made of steel, at least of which one on her bench over an elastic one Bearing body, e.g. B. an elastomer bearing, or is applied. Such camps allow practically unlimited Slideways, however, is the permissible rotation of the Support benches against each other very small. The allowable Twist is determined by the permissible support rotation angle of the elastomer bearing and is of the order of magnitude of 0.005 = 0.5%.

Verschiebungen und Verdrehungen der Auflagerbänke treten insbesondere aus ungleichförmigen Setzungen zweier in einer Fuge aneinander grenzender Baukörper auf, wenn diese z. B. zur Neutralisierung von Erddrücken gegen die der Fuge gegenüberliegenden Außenfläche in dieser Fuge gegenein ander abgestützt werden. Selbst wenn diese Verschiebungen und Verdrehungen nur einsinnig ablaufen und mit der Zeit abklingen, können sie doch ab einer gewissen Größenordnung von dem Elastomermaterial nicht ohne Gefahr bleibender Schädigungen aufgenommen werden.Shifts and rotations of the support benches occur especially from non-uniform settlement of two in one Add adjoining structures if these z. B. to neutralize earth pressures against those of the joint opposite outer surface in this joint are supported. Even if these shifts and twists only run one-way and with time fade away, after a certain size of the elastomer material not without risk Damages are recorded.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um mit einem derartigen elastischen Verformungsgleitlager nicht nur relativ große vertikale Setzungsunterschiede gegeneinander abgestützter Baukörper, sondern insbesondere auch relativ große gegenseitige Verdrehungen aufnehmen zu können.The invention is therefore based on the object Possibility to create with such elastic deformation plain bearings not only relatively large vertical settlement differences against each other supported structure, but in particular also relatively to be able to absorb large mutual twists.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features solved in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter ansprüchen.Advantageous further developments result from the sub claims.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist die zusätzliche Anordnung einer oder mehrerer Zwischenschichten aus einem plastifizierenden Material, z. B. aus Bleilegierungen, deren Plastizitätsgrenze unter Druckbeanspruchung so eingestellt ist, daß die Plastifizierung insbesondere dann, wenn sich die Lagerplatten verstärkt durch andere Einflüsse gegeneinander verdrehen, bereits einsetzt, bevor die elastischen Lagerkörper überbeansprucht und/oder in ihrem Materialgefüge zerstört werden. Abmessungen und Plastizitätsgrenze des Materials dieser Zwischenschicht bzw. Zwischenschichten werden entsprechend der erwarteten maximalen Druckbeanspruchung der Lagerkonstruktion so gewählt, daß die Plastifizierung innerhalb des hoch beanspruchten Bereiches dieser Schichten einsetzt, bevor die für die elastischen Lagerkörper zulässige Beanspruchung aus Verformung und Belastung erreicht wird, so daß die Lastüberleitungsfähigkeit der Lagerkonstruktion erhalten bleibt. Dadurch bleibt die elastische Wirkungsweise der Lagerkonstruktion, wie sie für die Übertragung zusätzlicher dynamischer Abstützkräfte von Vorteil sein kann, auch nach dem Abschluß größerer Bodenverformungen erhalten.The essential feature of the invention is the additional Arrangement of one or more intermediate layers from one plasticizing material, e.g. B. from lead alloys, their plasticity limit under pressure so it is set that the plasticization in particular then when the bearing plates are reinforced by others Twisting influences against each other, already used, before the elastic bearing body is overstressed and / or be destroyed in their material structure. Dimensions and Plasticity limit of the material of this intermediate layer or intermediate layers are made according to the expected maximum pressure load on the bearing construction chosen that the plasticization within the high used area of these layers before the permissible load for the elastic bearing body is achieved from deformation and stress, so that the Load transfer capability of the bearing construction preserved remains. This keeps the elastic mode of action Bearing construction as used for the transmission of additional dynamic support forces can be beneficial, even after the completion of major soil deformations.

Die Zwischenschicht aus plastifizierendem Material kann im Aufbau des Gleitlagers grundsätzlich an beliebiger Stelle vorgesehen sein. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, sie einseitig an die lastverteilenden Lager platten aus Stahl angrenzend vorzusehen, um bei der Verformung der plastifizierenden Schichten etwa in der Fuge auftretende Kräfte aufnehmen zu können. Werden die plastifizierenden Zwischenschichten an die Gleitfläche anschließend angeordnet, dann sind, sofern nicht ohnehin vorhanden, zwischen der plastifizierenden Schicht und der Gleitfläche Stahlbleche bzw. -platten zur Aufnahme dieser Kräfte vorzusehen und entsprechend zu dimensionieren.The intermediate layer made of plasticizing material can in the construction of the plain bearing on any Place should be provided. Being particularly advantageous viewed, one-sided to the load-distributing bearings steel plates to be provided adjacent to the Deformation of the plasticizing layers approximately in the Joint to be able to absorb forces. Will the plasticizing intermediate layers on the sliding surface then arranged, if not anyway present, between the plasticizing layer and the Sliding surface steel sheets or plates to accommodate them Provide forces and dimension them accordingly.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Bausituation zur Verwendung eines erfindungsgemäßen Verformungs gleitlagers, die Fig. 1 shows a schematic representation of a construction situation for using a deformation sliding bearing according to the invention

Fig. 2a und b eine Ausführungsform eines Lagers nach der Erfindung vor und nach der Verformung, die FIGS. 2a and b show an embodiment of a bearing according to the invention before and after the deformation, the

Fig. 3a und b eine andere Ausführungsform eines Lagers vor und nach der Verformung und FIGS. 3a and b another embodiment of a bearing before and after the deformation, and

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Lagers nach der Erfindung. Fig. 4 shows a further embodiment of a bearing according to the invention.

In Fig. 1 ist schematisch eine Situation dargestellt, in der zwei Baukörper (A) und (B) in einer gemeinsamen Abdichtungswanne (C) angeordnet und durch eine Fuge (1) voneinander getrennt sind. Auf die der Fuge ( 1) gegen überliegenden Seiten der Baukörper (A) und (B) wirkt in Richtung der Pfeile (2 und 3) der Erddruck, zu dessen Neutralisierung die Baukörper in der Fuge (1) durch Lager (4) gegeneinander abgestützt werden. Ausführungsformen dieser Lager (4) sind in den weiteren Figuren dargestellt.In Fig. 1 a situation is shown schematically disposed in the two structures (A) and (B) in a common sealing trough (C) and are separated from one another by a joint (1). On the joint (1) acting on opposite sides of the structures (A) and (B) in the direction of the arrows (2 and 3) of the earth pressure, the building structure supported against one another to its neutralization in the joint (1) through bearings (4) will. Embodiments of these bearings ( 4 ) are shown in the other figures.

Fig. 2a zeigt einen vereinfachten Schnitt durch ein Verformungsgleitlager (4) nach der Erfindung, das zur Abstützung zweier nur angedeuteter Baukörper (A) und (B) dient. Das Lager ist als Gleitlager in an sich bekannter Weise einsinnig aufgebaut; es besteht aus einer am Baukörper (A) anliegenden Gleitplatte (5) aus Stahl, an deren freier Außenfläche sich die Gleitfläche (6) befindet. Die Gleit fläche (6) besteht aus in eine Trägerplatte (7) einge betteten PTFE-Scheiben (8) und einer an der Gleitplatte (5) anliegenden Gegengleitfläche aus einem spiegelpolierten rostfreien Stahlblech (9). An der PTFE-Trägerplatte (7) liegt eine Elastomerschicht (10) an. Zwischen dieser und der Oberfläche des Baukörpers (B) befindet sich eine Schicht (11) aus einem plastifizierenden Material, z. B. einer Bleilegierung. Fig. 2a shows a simplified section through a deformation slide bearing ( 4 ) according to the invention, which serves to support two only indicated structures (A) and (B) . The bearing is constructed as a plain bearing in a manner known per se; it consists of a steel sliding plate ( 5 ) lying against the structure (A) , on the free outer surface of which the sliding surface ( 6 ) is located. The sliding surface ( 6 ) consists of embedded PTFE plates ( 8 ) in a carrier plate ( 7 ) and a mating sliding surface on the sliding plate ( 5 ) made of a mirror-polished stainless steel sheet ( 9 ). An elastomer layer ( 10 ) lies on the PTFE carrier plate ( 7 ). Between this and the surface of the structure (B) there is a layer ( 11 ) made of a plasticizing material, for. B. a lead alloy.

Fig. 2b zeigt das Lager nach Fig. 2a im Endzustand nach einer zwischen den Baukörpern (A) und (B) unterschiedlichen Setzung um einen Betrag Δ s und einer Verdrehung um einen Winkel Δϕ, wie sie bei großen und unterschiedlich schweren Bauwerken, die auf relativ weichen Bodenschichten gegründet sind, häufig auftreten. Aus der Darstellung ist erkennbar, wie in der Gleitfläche (6) die Verschiebung um den Betrag Δ s stattfinden und durch plastische Verformung der Schicht (11) auch die Verdrehung um den Winkel Δϕ aufgenommen werden kann, ohne daß die Fähigkeit des Lagers zur Übertragung von Druckkräften beeinträchtigt wird. Fig. 2b shows the bearing of Fig. 2a in the final state after a different between the structures (A) and (B) settlement by an amount Δ s and a rotation by an angle Δϕ , as in large and differently heavy structures on relatively soft soil layers are established, occur frequently. From the illustration it can be seen how the displacement by the amount Δ s takes place in the sliding surface ( 6 ) and the rotation by the angle Δϕ can also be absorbed by plastic deformation of the layer ( 11 ) without the bearing's ability to transmit Pressure forces is impaired.

Eine andere Ausführungsform eines Verformungsgleitlagers nach der Erfindung ist in den Fig. 3a und b dargestellt. Bei diesem Lager, das in seiner Gesamtheit mit (12) bezeichnet ist, befindet sich die plastifizierende Schicht (13) in zwei Lagen beidseits der Gleitfläche (14), deren Aufbau hier nicht mehr dargestellt ist, unmittelbar im Anschluß an die Lagerplatten (15 bzw. 16) aus Stahl. Die Lagerplatten (15 und 16) sind über Elastomerlager (17 bzw. 18) gegenüber dem Baukörper (A) bzw. (B) abgestützt.Another embodiment of a deformation plain bearing according to the invention is shown in FIGS . 3a and b. In this bearing, which is designated in its entirety by ( 12 ), the plasticizing layer ( 13 ) is located in two layers on both sides of the sliding surface ( 14 ), the construction of which is no longer shown here, immediately after the bearing plates ( 15 or 16 ) made of steel. The bearing plates ( 15 and 16 ) are supported against the structure (A) and (B) via elastomer bearings ( 17 and 18 ).

Aus Fig. 3b, die das Lager nach Fig. 3a wieder nach einseitiger Setzung um das Maß Δ s und Verdrehung um den Winkel Δϕ zeigt, ist erkennbar, wie die beiden durch die Gleitfläche (14) voneinander getrennten Lagerteile gegeneinander verschoben und die beiden Lagen der Zwischenschicht (13) plastisch verformt worden sind, um die aufgetretenen Verschiebungen und Verformungen auszugleichen.From Fig. 3b, which shows the bearing according to Fig. 3a again after one-sided settlement by the dimension Δ s and rotation by the angle Δϕ , it can be seen how the two bearing parts separated from one another by the sliding surface ( 14 ) are displaced relative to one another and the two layers the intermediate layer ( 13 ) have been plastically deformed to compensate for the displacements and deformations that have occurred.

Eine weitere Möglichkeit, um eine Winkeldrehung in besonders großem Ausmaß aufnehmen zu können, ist in Fig. 4 angedeutet. Das hier gezeigte Verformungsgleitlager (19) besteht, ähnlich wie das Lager nach den Fig. 2a und 2b aus zwei Stahlplatten (20 und 21), zwischen denen sich die Gleitfläche (22) befindet, deren Aufbau hier ebenfalls nicht mehr dargestellt wurde. Die in der Darstellung rechte Lagerplatte (21) liegt gegen die Außenfläche des Baukörpers (B) mit zwei Elastomerlagern (23) bzw. Reihen von Elastomerlagern an; die andere Lagerplatte (20) gegen die Außenfläche des Baukörpers (A) nur mit einem Elastomerlager (24) bzw. einer Reihe von Elastomerlagern, der bzw. denen eine Schicht (25) aus plastifizierendem Material zugeordnet ist. Während die Verschiebung bei diesem Lager innerhalb der Gleitfläche (22) stattfindet, kann die Verdrehung im Bereich der plastifizierenden Schicht (25) erfolgen.Another possibility of being able to record an angular rotation to a particularly large extent is indicated in FIG. 4. The deformation slide bearing ( 19 ) shown here, similar to the bearing according to FIGS. 2a and 2b, consists of two steel plates ( 20 and 21 ), between which there is the sliding surface ( 22 ), the structure of which was also no longer shown here. The right-hand bearing plate ( 21 ) in the illustration lies against the outer surface of the structure (B) with two elastomer bearings ( 23 ) or rows of elastomer bearings; the other bearing plate ( 20 ) against the outer surface of the structure (A) only with an elastomer bearing ( 24 ) or a series of elastomer bearings, to which a layer ( 25 ) of plasticizing material is assigned. While the displacement in this bearing takes place within the sliding surface ( 22 ), the rotation can take place in the region of the plasticizing layer ( 25 ).

Claims

1. Elastic deformation sliding bearing for the mutual support of structures, in particular when one-sided, preferably irreversible, time-decaying movements of the structure occur with at least one bearing body made of an elastic material, in particular an elastomer, and a sliding layer arranged between load-distributing steel bearing plates, e.g. B. made of PTFE, characterized in that at least one intermediate layer ( 11, 13, 25 ) made of a plasticizing material is provided to compensate for angular rotations , the plastic limit of which under pressure is thus applied to the strength of the elastic material of the bearing body ( 10, 17, 18, 23, 24 ) it is agreed that the plasticization starts before it is overused.

2. Deformation sliding bearing according to claim 1, characterized by a one-sided bearing structure such that a plasticizing intermediate layer ( 11 ) is arranged in the direct connection to an elastic bearing body ( 10 ).

3. Deformation sliding bearing according to claim 1, characterized in that a steel plate is arranged between the intermediate layer ( 11 ) and the elastic bearing body ( 10 ).

4. Deformation sliding bearing according to claim 2, characterized in that the plasticizing intermediate layer ( 11 ) between the elastic bearing body ( 10 ) and the structure (A, B) is arranged.

5. Deformation slide bearing according to claim 1, characterized by a symmetrical bearing structure such that the plasticizing intermediate layer ( 13 ) in two the sliding surface ( 14 ) between themselves including layers between the in turn supported by elastic bearing body ( 17, 18 ) steel plates ( 15, 16 ) is arranged.