EP0244495A1 - Fugenabdeckung in Verkehrswegen, insbesondere von Brücken - Google Patents

Fugenabdeckung in Verkehrswegen, insbesondere von Brücken Download PDF

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EP0244495A1
EP0244495A1 EP86106144A EP86106144A EP0244495A1 EP 0244495 A1 EP0244495 A1 EP 0244495A1 EP 86106144 A EP86106144 A EP 86106144A EP 86106144 A EP86106144 A EP 86106144A EP 0244495 A1 EP0244495 A1 EP 0244495A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
notch
joint
edge
cut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86106144A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinold Huber
Waldemar Köster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kober AG Glarus
Koerber AG
Original Assignee
Kober AG Glarus
Koerber AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE19858508033 priority Critical patent/DE8508033U1/de
Application filed by Kober AG Glarus, Koerber AG filed Critical Kober AG Glarus
Priority to EP86106144A priority patent/EP0244495A1/de
Publication of EP0244495A1 publication Critical patent/EP0244495A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/06—Arrangement, construction or bridging of expansion joints

Definitions

  • the invention relates to a joint cover adjacent to the road surface in traffic routes, in particular of bridges, with an elastomeric plate bridging the joint, the longitudinal edges of which are each firmly connected to the associated joint edge, the plate having at least one notch on its underside.
  • Such a known joint cover (US Pat. No. 3,324,774) has an elastomeric plate consisting of inclined ribs with webs which are bent downwards and are bent between them at a middle height of the ribs.
  • the plate has on its underside border notches adjacent to the longitudinal edges and, because of the oblique ribs, further notches which adjoin the webs mentioned.
  • Both the edge notches and the further notches are designed in the form of grooves which are open at the bottom and which remain open even under the action of horizontal compressive forces while the webs bulge downwards.
  • Another known joint cover (US Pat. No. 3,316,574) has an elastomeric plate with a closed surface, without notches on its underside, but with cavities for material displacement in the event of compression deformation. Under the influence of horizontal compressive forces, the plate tends to bend downwards, caused by metal plates vulcanized in the middle of the plate near its underside or by cavities in the middle of the plate, which are arranged off-center, namely offset to the top of the plate.
  • the elastomeric plate is not intended to be subjected to tension. As a result of the explained design of the plate cross section, under the action of tensile forces the plate would warp upwards, i.e. the plate would lift off its surface.
  • joint covers are known (French patent specification 2 116 665) in which the joint is bridged by an elastomeric folding profile which is firmly connected at the longitudinal edges to the associated joint edge.
  • folding profiles which are notched alternately from above and from below, with the formation of their folding profile, can only withstand limited vertical loads. When they are deformed, the shape change forces of the folding mechanism are in the foreground, with other force mechanisms prevailing compared to the plate-shaped joint covers explained above.
  • joint covers are known (DE-GM 6 609 118) in which an elastomeric plate with a closed surface is connected in the middle to a metal strip.
  • the metal strip has edges that are curved upwards, which engage in grooves on the underside of the elastomeric plates and stiffen the plate in the lower region under the action of horizontal compressive forces. This results in a deflection of the plate downward when the pressure is deformed, so that it rests on the base. A strain on train is not intended.
  • the present invention has for its object to achieve a non-positive fit of the elastomeric plate on a base with a joint cover of the type mentioned both when Switzerlandals and compression deformation of the plate. i.e. when both horizontal tensile forces and horizontal compressive forces act on the plate edges, the plate should tend to deflect downwards.
  • the notch is designed as a cut notch, which is almost or completely closed in the de-energized state of the plate, so that the entire plate cross-section acts in the case of compression deformations, while the cut notch expands in the case of tensile deformations, in which essentially only the plate cross section remaining above the cut notch acts.
  • cut notch is to be understood to mean such a notch which, when de-energized, allows the surfaces delimiting the notch to lie against one another, similar to a narrow incision in the underside of the plate.
  • the plate cross-section can change depending on the type of stress, similar to a "system of variable structure" known in the art.
  • the plate When deformed, the plate acts like a closed plate without a notch; in the event of tensile deformation, the cut notch opens and only the remaining plate cross-section is effective.
  • the plate has edge notches adjacent to the longitudinal edges and at least one further notch in a known manner. If this additional notch is designed as a cut notch, the effect of the edge notches means that the plate cross-section effective for the reaction to compressive forces, measured from the road surface, extends further downwards than the edge height of the plate connected to the joint edge and vice versa, the plate cross-section effective for the reaction to tensile forces, on the other hand, extends less far downwards.
  • the known edge notches are that the center of gravity of the plate center is lower than that at the edge when the joint cover is subjected to pressure, the improvement according to the invention being that the center of gravity of the plate center is higher than that at the edge when there is tensile stress.
  • the decisive factor is the changing position of the center of gravity depending on the type of load, corresponding to the effective cross-section in the center of the board (parallel to the longitudinal direction of the joint).
  • the edge notches and at least one cut notch ensure that both with horizontal tensile forces and with horizontal compressive forces, a bending moment is always generated in the elastomeric plate, which has the tendency to press the plate downwards. This makes it possible to prevent the plate from bulging under pressure and to lift it off its base under tension. By ensuring that the panel lies flat on the base, the adverse impact effects of vehicles rolling over it are avoided, which gives the joint cover an overall longer service life.
  • the entire or part of the elastomeric plate preferably lies on a rigid, plate-shaped base that bridges the joint. But it can also rest directly on the joint edges without such a base being provided. This option is particularly suitable for narrow gap gaps.
  • An essential embodiment of the invention is that the cut notch merges into a fillet or into a cavity at its inner end.
  • the slot-shaped opening of the cavity closes during the compression deformation and the overall cross-section of the elastomeric plate acts, the center line of which, depending on the position and shape of the cavity, remains approximately in the cross-sectional center and thus deeper lies as the edge line of gravity displaced upwards by the edge notches, which corresponds to the location of the force application of the horizontal forces.
  • the result is that when the plate is deformed, it bends downwards.
  • the cut notch connected to the cavity opens and only the plate cross section remaining above the cavity acts for the tensile reaction forces, the center of gravity of which still lies above the boundary line of gravity. The result in the case of tensile deformation is therefore also a downward bend.
  • the cavity and edge notches provide the necessary space for material displacement without significantly increasing the plate thickness.
  • the transverse contraction is greatly reduced by the cavity due to the reduced tensile cross section.
  • the cavity has the advantage of preventing notch cracks or stress cracks in the area of the plate-inner end of the cut notch. For this purpose, however, a small cavity in the sense of rounding off the end of the cut notch is sufficient, the depth of which, including the cavity, is preferably between a third and a half of the plate thickness.
  • edge notches penetrate less deeply into the plate than the cut notch. This is the only way to ensure that the center of gravity of the remaining upper partial cross section of the plate is higher than the center of gravity in the edge area of the plate.
  • closed hollow chambers at the location of the edge notches are also suitable as technical equivalents for the edge notches.
  • Another possibility consists in stiffening edge notches or hollow chambers in the area of the underside of the plate, instead stiffening the overlying edge area thereof by appropriate inserts.
  • the elastomeric plate with a plurality of cut notches, with or without cavities. With wider joints, at least two notches will be arranged.
  • the shape of the cut notches - whether straight, corrugated or serrated - their direction to the plate surface and their arrangement to the cavities can influence the deformation pattern of the plate.
  • the position of the slot-shaped part of the cut notches with respect to the cavities connected to them can also be off-center.
  • the joint 1 to 3 each show, in different joint positions, a vertical cross section through a joint cover, the cutting plane running transversely to the longitudinal direction of the joint.
  • the joint 1 is bridged by an elastomeric plate 2, the material preferably being a highly elastic material with a low tendency to creep, for example chloroprene.
  • the elastomeric plate 2 is vulcanized with its side faces 3 to an edge angle 4.
  • the edge angles 4 are each anchored in the concrete of the associated joint edge 6, 7 by means of bolts, the axes of which are indicated by the lines 5.
  • the elastomeric plate 2 On the underside of its longitudinal edges 9, the elastomeric plate 2 each has an edge notch 10.
  • the rounded end of the edge notches 10, which is inside the plate, is at a distance a below the road surface 11.
  • the edge line of gravity r runs at a medium height at horizontal compressive forces D or tensile forces Z.
  • Distance a (for simplification it is always assumed here that the joint cross-section shown is constant in the longitudinal direction of the joint).
  • two cut notches 13 are also provided between the two edge notches 10. To avoid notch cracks, the cut notches 13 each have fillets 14 on their inner end. The cut notches 13 are cut deeper into the elastomeric plate 2 than the edge notches 10. Depending on their depth t, there is still a distance h from the road surface 11 which corresponds to the difference between the plate thickness s and the depth t of the cut notches 14.
  • the cross section of the elastomeric plate 2 which is effective for the reaction to horizontal compressive forces D, corresponds to its total thickness s, as shown in FIG. 2, since the cut notches 13 close under pressure. Accordingly, the center of gravity d runs at pressure reaction forces DR in the middle height of the plate thickness s.
  • the effective cross section for the reaction of the elastomeric plate 2 to tensile forces Z corresponds to. Fig. 3 the distance h, since there is a tensile load open the notches 13. Thus, the center of gravity z tensile reaction forces ZR runs in the middle of the distance h.
  • the elastomeric plate 2 can either be prefabricated, i.e. installed together with the edge angles 4 in the joint area and then connected to the road surface 8; it can also be cast on site, whereby the edge notches 10 can be formed by foam strips inserted into the recess for the elastomeric plate 2.
  • the cut notches 13 with fillets 14 can be produced by means of a lost formwork of approximately T-shaped cross-section rounded on the inside as shown in FIG. 1.
  • Fig. 3 is the bottom 12 of the elastomeric plate 2 instead of on the gap 1 bridging base 15 made of rigid material such as steel or hard elastic plastic, so that the deformation of the cut notches 13 and the edge notches 10 is not hindered. While the edge notches 10 always remain open - according to the narrow joint position. Fig. 2 reduced, in the wide joint position. Fig. 3 enlarged accordingly - are the cut notches 13 under pressure load acc. Fig. 2 completely closed and under tensile load acc. Fig. 3 opened accordingly. When de-energized according to Fig. 1, the cut notches 13 are just closed, without the fillet 14 being reduced.
  • FIGS. 4 and 5 each show, in a vertical section transverse to the joint 1, a joint cover with only one notch 13, which merges into a particularly large cavity 16.
  • the elastomeric plate 2 rests directly on the joint edges 6, 7.
  • the joint cover is particularly suitable for narrow joints. 4 shows the pressure force D and the pressure reaction force DR on the right half, the tensile force Z and the tensile reaction force ZR on the left half. It can easily be seen that the lines of gravity for the force attack run in the same way as for the exemplary embodiment according to FIG. specify Figures 1 to 3. These relationships result from the arrangement of a cut notch 13 and the two edge notches 10.
  • the center of gravity for the tensile force Z or the compressive force D in the edge region of the plate 2 can also be shifted to the upper plate region in another way.
  • Correspondingly arranged hollow chambers have a similar effect as the edge notches 10.
  • Such a hollow chamber 17 is shown in the left half of FIG. 5.
  • the center of gravity is also shifted into the upper plate region by the fact that it is reinforced by additional measures, for example by a metal insert 18 shown in section in the right half of FIG. 5 4 and 5, for the sake of simplifying the drawing, the hatching of the elastomeric plate 2, which is shown in section, omitted.
  • the elastomeric plate 2 is vulcanized with its lateral edges to the edge angles 4 anchored in the joint edges 6, 7.

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Abstract

Eine an die Fahrbahnoberfläche (11) angrenzende Fugenabdeckung in Verkehrswegen, insbesondere von Brücken, umfaßt eine die Fuge (1) überbrückende elastomere Platte (2), deren Längsränder jeweils fest mit dem zugeordnetem Fugenrand (6,7) verbunden sind. Um ein Aufwölben der Platte (2) unter Einwirkung horizontaler Druckkräfte D zu vermeiden, besitzt die Platte (2) an ihrer Unterseite Randkerben (10) oder Hohlräume (17) bzw. ist im Randbereich an ihrer Oberseite zusätzlich ausgesteift. Um ein Abheben der elastomeren Platte (2) von ihrer Unterlage unter der Einwirkung horizontaler Zugkräfte Z zu vermeiden, besitzt die Platte (2) an ihrer Unterseite mindestens eine Schnittkerbe (13); die Schnittkerbe (13) ist im spannungslosen Zustand der elastomeren Platte nahezu oder vollständig geschlossen, jedoch unter Einwirkung von horizontalen Zugkräften Z aufgespreizt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine an die Fahrbahnoberfläche angrenzende Fugenabdeckung in Verkehrswegen, insbeson­dere von Brücken, mit einer die Fuge überbrückenden elastomeren Platte, deren Längsränder jeweils fest mit dem zugeordneten Fugenrand verbunden sind, wobei die Platte an ihrer Unterseite wenigstens eine Kerbe aufweist.
  • Eine derartige bekannte Fugenabdeckung (US-PS 3 324 774) besitzt eine aus schrägen Rippen mit dazwischen in mittlerer Höhe der Rippen vorgesehenen, nach unten durchgebogenen Stegen bestehende elastomere Platte. Die Platte weist an ihrer Unterseite an die Längsrän­der angrenzende Randkerben und wegen der schrägen Rip­pen noch weitere Kerben auf, welche an die genannten Stege angrenzen. Sowohl die Randkerben als auch die weiteren Kerben sind in Form von nach unten offenen Nuten ausgebildet, die auch unter Einwirkung horizonta­ler Druckkräfte offen bleiben, während sich die Stege nach unten wölben. Bei Druckverformung der Platte er­gibt sich eine Tendenz zur Durchbiegung nach unten, weil die Randkerben die Druckkraft nach unten auslen­ken, so daß die Platte kraftschlüssig auf den Fugenrän­dern aufliegt. Die Rippen bilden hier den wirksamen Plattenquerschnitt. Eine Beanspruchung der Platte auf Zug ist nicht vorgesehen.
  • In diesem Fall würde die Platte allerdings nach oben wölben, d. h. von der Unterlage abheben, weil die Rand­kerben dann umgekehrt die Zugkraft nach oben heben.
  • Eine andere bekannte Fugenabdeckung (US-PS 3 316 574) besitzt eine elastomere Platte mit geschlossener Ober­fläche, ohne Kerben an ihrer Unterseite, jedoch mit Hohlräumen zur Materialverdrängung bei Druckverfor­mung. Unter Einwirkung horizontaler Druckkräfte ergibt sich eine Tendenz der Platte zur Durchbiegung nach unten, verursacht durch in der Plattenmitte in der Nähe ihrer Unterseite einvulkanisierte Metallplatten oder durch Hohlräume in der Plattenmitte, die außermit­tig angeordnet, nämlich zur Plattenoberseite hin ver­setzt sind. Eine Beanspruchung der elastomeren Platte auf Zug ist nicht vorgesehen. Infolge der erläuterten Ausbildung des Plattenquerschnitts käme es unter der Einwirkung von Zugkräften zu einer Verwölbung der Plat­te nach oben, d.h. die Platte würde von ihrer Unterla­ge abheben.
  • Schließlich sind Fugenabdeckungen bekannt (Französi­sche Patentschrift 2 116 665) bei denen die Fuge durch ein elastomeres Faltprofil überbrückt ist, welches an den Längsrändern jeweils fest mit dem zugeordneten Fugenrand verbunden ist. Derartige Faltprofile, welche abwechselnd von oben und von unten, unter Ausbildung ihres Faltprofils eingekerbt sind, können nur begrenzten Vertikallasten standhalten. Bei ihrer Ver­formung stehen die Formänderungskräfte des Faltmecha­nismus im Vordergrund, wobei verglichen mit den oben erläuterten plattenförmigen Fugenabdeckungen andere Kraftmechanismen vorherrschen.
  • Darüber hinaus sind noch andersartige Fugenabdeckungen bekannt (DE-GM 6 609 118) bei denen eine elastomere Platte mit geschlossener Oberfläche in der Mitte mit einem Metallstreifen verbunden ist. Der Metallstreifen besitzt nach oben gebogene Ränder, die in Nuten an der Unterseite der elastomeren Platten eingreifen und unter der Einwirkung von horizontalen Druckkräften die Platte im unteren Bereich aussteifen. Dadurch er­gibt sich bei Druckverformung eine Durchbiegung der Platte nach unten, so daß diese auf der Unterlage auf­liegt. Eine Beanspruchung auf Zug ist nicht vorgesehen. Im Falle einer Zugbelastung der Platte würde der Me­tallstreifen zwar seinem Eingriff in den Nuten lösen und kein Aufwölben verursachen; keineswegs käme es aber zu einer Tendenz der Platte, sich nach unten durchzubiegen, mit der Folge eines erwünschten kraft­schlüssigen Aufliegens der Plattenunterseite auf der Unterlage; diese Beobachtung gilt auch für alle weiter oben erläuterten bekannten Fugenabdeckungen. Auch diese sind bei Zugverformungen unzureichend, nämlich ohne Kraftschluß mit der Unterlage gelagert, d.h. sie unterliegen unter der Einwirkung von Verkehrs­lasten ständigen Schlägen nach unten mit der Folge, daß sie einem raschen Verschleiß unterworfen sind.
  • Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Auf­gabe zugrunde, bei einer Fugenabdeckung der eingangs genannten Art ein kraftschlüssiges Aufliegen der ela­stomeren Platte auf einer Unterlage sowohl bei Zug­als auch bei Druckverformung der Platte zu erzielen. d.h. bei Einwirkung sowohl horizontaler Zugkräfte als auch horizontaler Druckkräfte auf die Plattenränder soll sich eine Durchbiegungstendenz der Platte nach unten einstellen.
  • Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kerbe als Schnittkerbe ausge­bildet ist, die im spannungslosen Zustand der Platte nahezu oder vollständig geschlossen ist, so daß bei Druckverformungen der ganze Plattenquerschnitt wirkt, während sich bei Zugverformungen die Schnittkerbe auf­spreizt, wobei im wesentlichen nur der oberhalb der Schnittkerbe verbleibende Plattenquerschnitt wirkt.
  • Mit dem Ausdruck Schnittkerbe soll eine solche Kerbe verstanden werden, die im spannungslosen Zustand ein Aneinanderliegen der die Kerbe begrenzenden Flächen ermöglicht, ähnlich einem schmalen Einschnitt in die Unterseite der Platte.
  • Dadurch daß die Schnittkerbe im spannungslosen Zustand der Platte praktisch geschlossen ist, kann sich der Plattenquerschnitt je nach Beanspruchungsart ändern, ähnlich bei einem in der Technik bekannten "System veränderlicher Gliederung". Bei Druckverformung wirkt die Platte wie eine geschlossene Platte ohne Schnitt­kerbe; bei Zugverformung öffnet sich die Schnittkerbe und es wirkt nur der verbleibende Plattenquerschnitt.
  • Durch diesen Lösungsvorschlag gelingt es, die Verhält­nisse bei Zugverformung der Platte derart zu ändern, daß die Platte zwangsläufig einer nach unten gerichte­ten Biegespannung unterworfen wird, so daß sie stets satt und kraftschlüssig auf ihrer Unterlage aufliegt.
  • Während also bei horizontalen Druckkräften im we­sentlichen der Gesamtquerschnitt der Platte für die Reaktionskräfte wirksam ist, kommt es bei horizontalen Zugkräften zu einem Wirksamwerden nur des sich von der Plattenoberfläche nach unten ersteckenden oberen Teilquerschnitts der Platte, das ist der Teilquer­schnitt oberhalb der Schnittkerbe. Bei unter der Wir­kung horizontaler Zugkräfte aufgespreizter Schnittkerbe ergibt sich in der Platte eine nach unten gerichtete Biegespannung.
  • Gemäß dem Erfindungsvorschlag weist die Platte in be­kannter Weise an die Längsränder angrenzende Randkerben und wenigstens eine weitere Kerbe auf. Bei Ausbildung dieser weiteren Kerbe als Schnittkerbe kommt es dazu, daß infolge der Wirkung der Randkerben der für die Reaktion auf Druckkräfte wirksame Plattenquerschnitt, von der Fahrbahnoberfläche aus gemessen, sich weiter nach unten erstreckt als der am Fugenrand angeschlos­senen Randhöhe der Platte entspricht und daß umgekehrt, der für die Reaktion auf Zugkräfte wirksame Platten­querschnitt sich demgegenüber weniger weit nach unten erstreckt.
  • Im Sinne statischer Überlegungen geht es bei den be­kannten Randkerben darum, daß die Schwerlinie der Plat­tenmitte bei Druckbeanspruchung der Fugenabdeckung tiefer liegt als jene am Rand, wobei die erfin­dungsgemäße Verbesserung darin besteht, daß demgegen­über bei Zugbeanspruchung die Schwerlinie der Platten­mitte höher liegt als jene am Rand. Entscheidend ist also die nach je Belastungsart sich ändernde Lage der Schwerlinie entsprechend dem jeweils wirksamen Quer­schnitt in Plattenmitte (parallel zur Fugenlängsrich­tung).
  • Durch die Randkerben und wenigstens eine Schnittkerbe wird erreicht, daß sowohl bei horizontalen Zugkräften als auch bei horizontalen Druckkräften in der elasto­meren Platte stets ein Biegemoment erzeugt wird, wel­ches die Tendenz hat, die Platte nach unten zu drücken. Dadurch gelingt es, ein Aufwölben der Platte unter Druck und ein Abheben von ihrer Unterlage unter Zug zu vermeiden. Durch ein somit gesichertes flächiges Aufliegen der Platte auf der Unterlage werden die nach­teiligen Schlagwirkungen durch darüber rollende Fahr­zeuge vermieden, was der Fugenabdeckung insgesamt eine längere Lebensdauer verleiht.
  • Zumindest bei breiteren Fugen liegt die elastomere Platte bevorzugt ganz- oder teilflächig auf einer stei­fen, plattenförmigen, die Fuge überbrückende Unterlage gleitend auf. Sie kann aber auch unmittelbar auf den Fugenrändern aufliegen, ohne daß eine derartige Unter­lage vorgesehen ist. Diese Möglichkeit kommt vor allem für schmale Fugenspalte in Frage.
  • Eine wesentliche Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Schnittkerbe an ihren platteninneren Ende in eine Ausrundung oder in einen Hohlraum über­geht. Dabei schließt sich bei der Druckverformung die schlitzförmige Öffnung des Hohlraums und es wirkt der Gesamtquerschnitt der elastomeren Platte, deren Schwer­linie von Lage und Gestalt des Hohlraum abhängig etwa in der Querschnittsmitte verbleibt und damit tiefer liegt als die durch die Randkerben nach oben verlagerte Randschwerlinie, welche dem Ort des Kraftangriffs der Horizontalkräfte entspricht. Das Ergebnis ist bei Druckverformung der Platte deren Biegung nach unten. Bei der Zugverformung öffnet sich die an den Hohlraum angeschlossene Schnittkerbe und es wirkt allein der über dem Hohlraum verbleibende Plattenquerschnitt für die Zugreaktionskräfte , wobei deren Schwerlinie noch oberhalb der Randschwerlinie liegt. Das Ergebnis bei Zugverformung ist somit ebenfalls bei eine Biegung nach unten.
  • Bei der Druckverformung bieten Hohlraum und Randker­ben den notwendigen Raum für die Materialverdrängung ohne die Plattendicke wesentlich zu vergrößern. Bei der Zugverformung wird durch den Hohlraum die Quer­kontraktion infolge des verringerten Zugquerschnitts stark vermindert. Da außerdem im Bereich zwischen Rand­kerben und Hohlraum infolge der Ausdehnung des Hohl­raums weniger elastomeres Material verformt wird, bleibt die Plattendicke auch bei Zugbelastung nahezu unverändert.
    Überdies hat der Hohlraum den Vorteil, Kerbrisse bzw. Spannungsrisse im Breich des platteninneren Endes der Schnittkerbe zu verhindern. Zu diesem Zweck genügt allerdings schon ein kleiner Hohlraum im Sinne einer Ausrundung des Endes der Schnittkerbe, deren Tiefe einschließlich dem Hohlraum bevorzugt zwischen einem Drittel und der Hälfte der Plattendicke beträgt.
  • Damit unter der Einwirkung der Zugkräften auf die ela­stomere Platte bei Anwesenheit von Randkerben ein nach unten gerichtetes Biegemoment erzeugt wird, ist zu beachten, daß die Randkerben weniger tief in die Platte eindringen als die Schnittkerbe. Nur so ist sicherge­stellt, daß die Schwerlinie des verbleibenden oberen Teilquerschnitts der Platte höher liegt als die Schwerlinie im Randbereich der Platte.
  • Im Rahmen der Erfindung kommen als technische Äquiva­lente für die Randkerben auch geschlossene Hohlkammern an der Stelle der Randkerben in Frage. Eine andere Möglichkeit besteht darin, unter Verzicht auf Randker­ben oder Hohlkammern im Breich der Unterseite der Plat­te statt dessen deren darüberliegenden Randbereich durch entsprechende Einlagen auszusteifen.
  • Im Rahmen weiterer Ausgestaltungen der Erfindung be­steht die Möglichkeit, die elastomere Platte mit meh­reren Schnittkerben, mit oder ohne Hohlräume zu ver­sehen. Bei breiteren Fugen wird man zumindest zwei Schnittkerben anordnen. Durch Form der Schnittkerben - ob gerade, gewellt oder gezackt -, deren Richtung zur Plattenoberfläche sowie deren Anordnung zu den Hohlräumen kann das Verformungsbild der Platte be­einflußt werden.
  • Die Lage des schlitzförmigen Teils der Schnittkerben bezüglich der damit verbundenen Hohlräume kann auch außermittig sein.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; es zeigen
    • Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch eine Fu­genabdeckung in spannungslosem Zustand der elastomeren Platte,
    • Fig. 2 einen Querschnitt gem. Fig. 1 in zusammenge­drücktem Zustand der elastomeren Platte,
    • Fig. 3 einen Querschnitt gem. Fig. 1 in gedehtem Zustand der ealstomeren Platte,
    • Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Fugenabdeckung für eine schmale Fuge und
    • Fig. 5 jeweils hälftig zwei Varianten zu Fig. 4.
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen in unterschiedlicher Fugenstel­lungen jeweils einen vertikalen Querschnitt durch eine Fugenabdeckung, wobei die Schnittebene quer zur Fugen­längsrichtung verläuft.
    Die Fuge 1 ist überbrückt durch eine elastomere Platte 2, wobei als WErkstoff bevorzugt eine hochelastisches Material mit geringer Kriechneigung, z.B. Chloropren in Frage kommt. Die elastomere Platte 2 ist mit ihren Seitenflächen 3 jeweils an einen Randwinkel 4 anvul­kanisiert. Die Randwinkel 4 sind jeweils mittels Schraubenbolzen, deren Achsen durch die Linien 5 ange­geben sind, im Beton des zugeordneten Fugenrands 6,7 verankert. Jeweils auf der von der Fuge 1 abgewandten Seite der Randwinkel 4 grenzt der Fahrbahnbelag 8, z.B. einer Asphaltfahrbahn an.
  • An der Unterseite ihrer Längsränder 9 besitzt die ela­stomere Platte 2 jeweils eine Randkerbe 10. Das ausge­rundete platteninnere Ende der Randkerben 10 befindet sich im Abstand a unterhalb der Fahrbahnoberfläche 11. Somit verläuft die Randschwerlinie r bei horizonta­len Druckkräfte D bzw. Zugkräfte Z in mittlerer Höhe des Abstands a (zur Vereinfachung wird hier immer vor­ausgesetzt, daß der dargestellte Fugenquerschnitt in Fugenlängsrichtung konstant ist).
  • Ebenfalls von ihrer Unterseite 12 ausgehend sind zwi­schen den beiden Randkerben 10 noch zwei Schnittker­ben 13 vorgesehen. Zur Vermeidung von Kerbrissen besit­zen die Schnittkerben 13 jeweils Ausrundungen 14 an ihrem platteninneren Ende. Die Schnittkerben 13 sind tiefer in die elastomere Platte 2 eingeschnitten als die Randkerben 10. Entsprechend ihrer Tiefe t verbleibt bis zur Fahrbahnoberfläche 11 noch ein Abstand h, wel­cher der Differnz aus der Plattendicke s und der Tiefe t der Schnittkerben 14 entspricht.
  • Der für die Reaktion auf horizontale Druckkräfte D wirksame Querschnitt der elastomeren Platte 2 ent­spricht, wie in Fig. 2 dargestellt, ihrer gesamten Dicke s, da sich unter Druck die Schnittkerben 13 schließen. Demzufolge verläuft die Schwerlinie d bei Druckreaktionskräften DR in mittlerer Höhe der Plat­tendicke s. Der wirksame Querschnitt für die Reaktion der elastomeren Platte 2 auf Zugkräfte Z entspricht gem. Fig. 3 dem Abstand h, da sich unter Zugbelastung die Schnittkerben 13 öffnen. Somit verläuft die Schwer­linie z Zugreaktionskräfte ZR in mittlerer Höhe des Abstandes h.
  • Gem. Fig. 1 ist deutlich erkennbar, daß die Rand­schwerlinie r für die von außen angreifenden Horizon­talkräfte D,Z - in vertikaler Richtung gesehen - zwi­schen der darüber verlaufenden Schwerlinie z für die Zugreaktionskräfte ZR und der unterhalb verlaufenden Schwerlinie d für die Druckreaktionskräfte DR verläuft.
  • Durch diese Geometrie ist sichergestellt, daß im Falle der in Fig. 2 dargestellten Druckbelastung der Fugen­abdeckung die elastomere Platte 2 in Richtung der Mo­mente M1 nach unten gedrückt wird und daß auch unter Zugbelastungen gem. Fig. 3 gleichgerichtete Momente M2 erzeugt werden. Der jeweilige Momentenverlauf er­gibt sich zwingend aus der vertikalen Versetzung zwi­schen der jeweiligen Aktions- und Reaktionskraft, näm­lich im Falle der Fig. 2 zwischen der die Fungenab­deckung verengenden Druckkraft D und der Druckreak­tionskraft DR sowie im Falle der Fig. 3 zwischen der die Fugenabdeckung streckenden Zugkraft Z und der zuge­hörigen Zugreaktionskraft ZR. Dabei ist eine gering­fügige Wölbung der Fahrbahnoberfläche 11 im Bereich der elastomeren Platte 2 entsprechend dem in Fig. 2 und 3 strichliert eingezeichneten Verlauf unschädlich. Wesentlich bleibt, daß die elastomere Platte 2 niemals von ihrer Unterlage abhebt.
  • Die elastomere Platte 2 kann entweder fabrikmäßig vor­gefertigt werden, d.h. zusammen mit den Randwinkeln 4 im Fugenbereich eingebaut und dann an den Fahrbahn­belag 8 angeschlossen werden; sie kann auch vor Ort gegossen werden, wobei die Randkerben 10 durch in die Aussparung für die elastomere Platte 2 eingelegte Schaumstoffstreifen ausgebildet werden können. Die Schnittkerben 13 mit Ausrundungen 14 können mittels einer verlorenen Schalung von etwa T-förmigem, entspre­chend der Darstellung in Fig. 1 innen ausgerundetem Querschnitt erzeugt werden.
  • Sowohl unter Druckbelastung gem. Fig. 2 als auch unter Zugelastung gem. Fig. 3 liegt die Unterseite 12 der elastomeren Platte 2 statt auf der die Fuge 1 über­brückenden Unterlage 15 aus steifem Werkstoff wie Stahl oder hartelastischem Kunststoff gleitend auf, so daß die Verformung der Schnittkerben 13 bzw. der Randker­ben 10 nicht behindert wird. Während die Randkerben 10 stets offen bleiben - in der engen Fugenstellung gem. Fig. 2 verkleinert, in der weiten Fugenstellung gem. Fig. 3 entsprechend vergrößert - sind die Schnitt­kerben 13 unter Druckbelastung gem. Fig. 2 vollkommen geschlossen und unter Zugbelastung gem. Fig. 3 entspre­chend geöffnet. Im spannungslosen Zustand gem. Fig. 1 sind die Schnittkerben 13 gerade geschlossen, ohne daß dabei deren Ausrundung 14 verkleinert ist.
  • Die Figuren 4 und 5 zeigen jeweils in einem Vertikal­schnitt quer zur Fuge 1 eine Fugenabdeckung mit nur einer Schnittkerbe 13, welche in einen besonders groß ausgebildeten Hohlraum 16 übergeht. Die elastomere Platte 2 ruht direkt auf den Fugenrändern 6, 7. In dieser Ausgestaltung eignet sich die Fugenabdeckung besonders für schmale Fugen. In Fig. 4 sind auf der rechten Hälfte die Druckkraft D und die Druckreaktions­kraft DR angegeben, auf der linken Hälfte die Zugkraft Z und die Zugreaktionskraft ZR. Man erkennt ohne wei­teres, daß die Schwerlinien für den Kraftangriff ebenso verlaufen wie zu dem Ausführungsbeispiel gem. den Fi­guren 1 bis 3 angeben. Diese Verhältnisse ergeben sich aufgrund der Anordnung einer Schnittkerbe 13 und der beiden Randkerben 10. Anstelle der beiden Randkerben kann die Schwerlinie für die Zugkraft Z bzw. die Druck­kraft D im Randbereich der Platte 2 auch noch auf an­dere Weise in den oberen Plattenbereich verlagert wer­den. Ähnliche Wirkung wie die Randkerben 10 haben ent­sprechend angeordnete Hohlkammern. In der linken Hälf­te der Fig. 5 ist eine derartige Hohlkammer 17 einge­zeichnet. Anstatt im unteren Bereich der Platte 2 eine Kerbe oder eine Hohlkammer anzuordnen ergibt sich eine Verlagerung der Schwerlinie in den oberen Plattenbe­reich auch dadurch, daß dieser durch zusätzliche Maß­nahmen ausgesteift ist, beispielsweise durch eine in der rechten Hälfte von Fig. 5 im Schnitt dargestellte Metalleinlage 18. In den Figuren 4 und 5 ist aus Grün­den der Zeichnungsvereinfachung die Schraffur der ela­stomeren Platte 2, welche im Schnitt dargestellt ist, weggelassen. Selbstverständlich ist auch hier die ela­stomere Platte 2 mit ihren seitlichen Rändern an den in den Fugenrändern 6, 7 verankerten Randwinkeln 4 anvulkanisiert.

Claims (5)

1. An die Fahrbahnoberfläche angrenzende Fugenabdeck­ung in Verkehrswegen, insbesondere von Brücken, mit einer die Fuge (1) überbrückenden elastomeren Platte (2), deren Längsränder fest mit dem zugeord­netem Fugenrand (6,7) verbunden sind, wobei die Platte (2) an ihrer Unterseite wenigstens eine Kerbe aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kerbe als Schnittkerbe (13) ausgebildet ist, die in spannungslosem Zustand der Platte (2) nahezu oder vollständig geschlossen ist, so daß bei Druckverformungen der ganze Plattenquerschnitt wirkt, während sich bei Zugverformungen die Schnitt­kerbe (13) aufspreizt, wobei im wesentlichen nur der oberhalb der Schnittkerbe (13) verbleibende Plattenquerschnitt wirkt.
2. An die Fahrbahnoberläche angrenzende Fugenabdeckung in Verkehrswegen, insbesondere von Brücken , mit einer die Fuge (1) überbrückenden elastomeren Plat­te (2), deren Längsränder jeweils fest mit dem zuge­ordnetem Fugenrand (6,7) verbunden sind, wobei die Platte (2) an die Längsränder angrenzende Randker­ben (10) und wenigstens eine weitere Kerbe aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kerbe als Schnittkerbe (13) ausgebildet ist, die im spannungslosen Zustand der Platte (2) nahezu oder vollständig geschlossen ist, so daß bei Druckverformungen der ganze Plattenquerschnitt wirkt, während sich bei Zugverformungen die Schnitt­kerbe (13) aufspreizt, wobei im wesentlichen nur der oberhalb der Schnittkerbe (13) verbleibende Plattenquerschnitt wirkt.
3. Fugenabdeckung nach Anspruch 1 doer 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schnittkerbe (13) an ihrem platteninneren Ende in eine Ausrundung (14) oder einen Hohlraum (16) übergeht.
4. Fugenabdeckung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Randkerben (10) weniger tief in die Platte (2) eindringen als die Schnittkerbe (13).
5. Fugenabdeckung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tiefe (t) der Schnittkerbe (13) zwischen einem Drittel und der Hälfte der Plattendicke be­trägt.
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