EP2235265B1 - Plattenelement für ein bauwerklager - Google Patents

Plattenelement für ein bauwerklager Download PDF

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EP2235265B1
EP2235265B1 EP08862266A EP08862266A EP2235265B1 EP 2235265 B1 EP2235265 B1 EP 2235265B1 EP 08862266 A EP08862266 A EP 08862266A EP 08862266 A EP08862266 A EP 08862266A EP 2235265 B1 EP2235265 B1 EP 2235265B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal
concrete
plate
bearing
concrete element
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP08862266A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2235265A1 (de
Inventor
Georg Michael Wolff
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.)
Reisner & Wolff Engineering GmbH
Original Assignee
Reisner & Wolff Engineering GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Reisner & Wolff Engineering GmbH filed Critical Reisner & Wolff Engineering GmbH
Publication of EP2235265A1 publication Critical patent/EP2235265A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2235265B1 publication Critical patent/EP2235265B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • E01D19/04—Bearings; Hinges

Definitions

  • the invention relates to a structural sliding bearing with a plate element in the form of an anchor plate or sliding plate for a building warehouse with a plate body and a method for its production.
  • Plain bearings for engineering structures such as Bridges, steel constructions, pipelines, etc., as e.g. in ⁇ NORM EN 1337 and ⁇ NORM B 4021 are regulated, have among other sliding plates or anchor plates.
  • the sliding plates serve to decouple between the supporting structure, so for example.
  • a bridge pier or an abutment for a carriageway, and the structural part to be stored, such. the road itself, so as to allow this latter part of the building a horizontal displacement. It can thus be avoided that due to changes in length, for example. Due to temperature fluctuations, occurring forces are introduced into the supporting structure itself.
  • Anchor plates in turn are used for the positive connection of a building warehouse to the building.
  • the thickness of these plates can clearly exceed 100 mm. According to the standard, it is required that the thickness has at least 4% of the surface diagonal. In particular, it must be prevented that an elastic deflection occurs when installing the plates due to fresh concrete load.
  • the resulting extremely thick plates on the one hand have the disadvantage that this high material costs are associated, and that on the other hand increases due to the increasing thickness with increasing cost component due to the mechanical processing of the plates.
  • DE 10128362 discloses a structural sliding bearing according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is therefore to provide a building warehouse, which is cheaper to produce.
  • these transport aids can act as reinforcing elements for power transmission in the adjacent components of the building in the sequence in which they are involved in the concrete of the adjacent components and thus a positive connection is made.
  • the metal elements With the metal elements, the concrete element of these plates can be given the required stability.
  • these metal elements can also be used to attach additional desired attachments, such as guide elements for the formation of management levels, thus allowing a sliding movement in one direction, tabs for ybefest Trent the plates on the building, display scales, measurement levels, nameplates, etc.
  • the metal element may be formed by a metal frame or a metal pot.
  • the metal frame completely surrounds the concrete element at its periphery, the metal frame can be used simultaneously as a formwork for the concrete element. It is thus a better adhesion or connection of the concrete element on the metal element achievable.
  • the metal element or the metal frame in particular has a height which corresponds to the height of the concrete element, so that therefore the concrete element at least on its upper side flush with the metal element, i. the metal frame, completes.
  • the metal content of the anchor plate or sliding plate is in turn increased by the use of a metal pot, the bottom of the metal pot can be used as formwork and, moreover, the transport of these plates is easier to carry out, since damage to the underside of the plate can be better avoided.
  • this plate is used as a sliding plate by the metal pot is toppled and thus a metallic surface of the plate is available.
  • the metal frame is formed from interconnected angle profiles, although an integral production of a metal profile is possible.
  • the plates with a wide variety of cross-section - viewed in plan view - can be produced, so for example. Round plates.
  • the angle profiles can in particular be designed as L or U or C profile - viewed in side view of the plate.
  • the concrete element facing surface (s) reinforcing elements are arranged for the concrete element, which concretes by filling the metal frame with the concrete in the concrete element become. It is thus improved, the connection of the concrete element to the metal element.
  • the metal element also has reinforcing elements on one or more outer surfaces (s) facing away from the concrete element, which are embedded in the structural part. It may thus be limited to additional connecting means, such as e.g. linglaschen or the like., Will be omitted.
  • the reinforcing elements extend through the metal element, as this allows the power transmission from the concrete element directly into the subsequent structural part, and also the production of these plates can be simplified since these reinforcing elements are not welded to the metal element Like. Must be connected, but in principle only holes or recesses in the metal elements must be provided through which the reinforcing elements are inserted through. An additional attachment to the metal element is of course possible.
  • reinforcing elements and / or transport aids are arranged in the concrete element, which protrude beyond the surface of the concrete element and can be embedded in the adjacent building part, whereby the connection This anchor plate to the building so that the power transmission can be done better.
  • the compressive strength of the concrete element is at least as great as the compressive strength of a subsequent component of the structure, since thus a relief of the metal element so.
  • the metal frame can be done.
  • a, in particular metallic, sliding element is arranged, which has a surface area - viewed in plan view - which is so large that the top surface of the concrete element is covered by, and with connected to the metal element. It is thus the sliding movement focused solely on this metallic slider.
  • the stress on the concrete element is reduced on the one hand, on the other hand, so that the friction between the successive sliding layers can be reduced.
  • this metallic sliding element it is possible to preheat this metallic sliding element and to arrange it in the heated state on the concrete element and to connect to the metal frame, whereby it is achieved that this metallic sliding element at the operating temperatures of the bearing constantly under an all-around voltage, i. a membrane tension, is, whereby so-called crease effects can be avoided on the slider.
  • Fig. 1 shows a plate member in the form of an anchor plate 1 or sliding plate 2 for a building, in particular a civil engineering structure, such as a bridge, a steel construction or a pipeline.
  • This anchor plate 1 or sliding plate 2 has a plate body 3, which is formed as a metal / concrete composite element 4 with a metal element 5 and a concrete element 6.
  • the metal element 5 surrounds the concrete element 6 at least partially on a circumference 7 of the concrete element 6.
  • the concrete element 6 and the metal element 5 are flush with respect to a top surface 9 and a bottom surface 10, ie formed planar, so there is no gradation between the concrete element 6 and the metal element 5 is present.
  • the metal element 5 consists in this embodiment of a metal frame of individual metal profiles 11 is formed, wherein the metal profiles 11 have a C-shaped cross section and connected to each other at the corners, in particular welded, are.
  • connection options such as the screw connection, etc.
  • metal elements 5 of the anchor plate 1 and sliding plate 2 is given the required stability.
  • metal elements 6 in particular steel profiles in question, and depending on the stability requirements, other metals or metal alloys can be used.
  • the concrete element 6 is preferably made of a creeping and shrinkage-free concrete, for example a high-performance concrete, a fiber-reinforced concrete or a polymer concrete. Since these types of concrete are known in principle from the prior art, there is no need for further discussion at this point.
  • the compressive strength of the concrete element 6 is at least as high as the compressive strength of the subsequent to the anchor plate 1 and sliding plate 2 components of the building.
  • the metal element 5 is produced in a first step, for example.
  • This metal element 5 is then placed on a solid precision plate, which preferably has a requirements exceeding evenness and at the same time serves as shuttering element for the concrete element 6 to be produced.
  • the metal element 5 is poured out with the concrete and preferably pulled off with the metal element 5 planar. If necessary, the cast-in concrete is shaken for compaction.
  • the precision plate can be arranged on a vibrating device or this precision plate can form part of this vibrating device.
  • Fig. 2 shows a variant of the metal element 5 cut in an oblique view.
  • this metal element 5 is formed as a metal pot 12, that this metal element 5 already includes a bottom, so no additional precision plate must be used as a support surface.
  • This metal element 5 can be produced, for example, such that a surface element can be bent several times, so that two opposing side walls of the metal element 5 are formed from this surface element. The (two) other side walls can be connected in the sequence with this metal element part, in particular welded, become.
  • anchor plate 1 or sliding plate 2 does not necessarily have to have a square or quadrangular cross-section, but other cross-sectional shapes - seen in plan view - are possible, for example. Round or polygonal, eg pentagonal, hexagonal, octagonal Etc.
  • the metal element 5 in this embodiment of the invention is annular and is made of a metal strip, in particular steel strip.
  • metal element 5 does not surround the concrete element 6 over the entire circumference 7.
  • Metal elements 5 may be composed of a plurality of metal profiles 11 which connect the metal profiles 11 via angle connectors or metal bars, for example threaded rods, which run in the corner regions of the plate element in the diagonal direction. These additional connectors in the corner areas can also serve as reinforcement.
  • a full-surface enclosure of the concrete element 6 in the region of the circumference 7, since no additional formwork in this area are required.
  • Fig. 4 shows a sliding plate 2, in turn comprising the metal / concrete composite element 4.
  • a sliding member 14 in the form of a thin, non-rigid metal plate for the production of the sliding plane is arranged on the top surface 9 of the metal / concrete composite element 4.
  • This sliding element 14 has a thickness which is selected from a range with a lower limit of 0.5 mm and an upper limit of 5 mm.
  • the sliding element 14 has a surface area which is so large that its edge areas rest on the metal element 5, ie, that the concrete element 6 is completely covered by this sliding element 14 in plan view.
  • the sliding element 14 can be connected to the metal element 5, e.g. by means of screw or welding fasteners. It is advantageous if, prior to the connection, the sliding element 14 is preheated to the extent that it is constantly under membrane pressure at the operating temperatures of the bearing, that is to say a voltage acting on all sides with respect to the surface, whereby crease effects can be avoided.
  • the preheating temperature may be selected from a range having a lower limit of 50 ° C and an upper limit of 150 ° C.
  • this sliding element 14 is made of a metal, such as e.g. a polished stainless steel sheet.
  • plastics such as e.g. POM, UHMWPE, or the like, or coatings, e.g. with epoxy resin.
  • the metal element 5 is formed in this embodiment by metal profiles 11 with L-shaped cross-section.
  • L-shaped profiles can be used or it is generally possible to use a wide variety of metal profiles or angle profiles in the invention for the metal element 5.
  • anchor plate 1 or sliding plate 2 can have a wide variety of dimensions or dimensions, which are based on the respective requirement with respect.
  • Such anchor plates 1 or sliding plates 2 can have a surface area of up to 2 m ⁇ 1.5 m.
  • Fig. 5 is shown to install within the concrete element 6 reinforcements for the concrete element 6, for example.
  • reinforcing bars In the form of reinforcing bars.
  • These reinforcing elements 15 may, for example, with the metal element 5, i. the metal profiles 11, connected, for example, be welded. But there are also other connection methods possible, for example. Screwing.
  • these reinforcing elements 15 may be as shown in FIG Fig. 5 is shown, be arranged in the manner of a grid, but there are also possible embodiments in which only reinforcing elements 15 are arranged in one direction.
  • the reinforcing elements 15 may extend over the entire width or the entire length of the concrete element 6 or embodiments are possible in which these reinforcing elements extend over only a portion of these dimensions.
  • the metal element 5 can be a carrier of a wide variety of attachments.
  • These tabs 16 are welded in particular to the metal element 5.
  • these tabs 16 project through the metal element 5 and extend into the concrete element 6 and in this via, for example, suitable anchoring means, e.g. Claws or the like., Are attached.
  • the Fig. 6 shows a variant of the anchor plate 1 and sliding plate 2 in which the reinforcing elements 15 also project through the metal element 5 and thus protrude beyond the side surfaces of the metal element 5.
  • This embodiment variant of the invention is particularly suitable for a concrete connection of the anchor plate 1 or sliding plate 2, for which purpose these reinforcing elements 15 can be concreted in during the production of the subsequent structural part in this.
  • Fig. 6 is further shown by dashed lines that reinforcing elements 15, for example.
  • reinforcing elements 15 In the form of a head bolt, can project beyond the top surface 9 in order to improve the connection of the anchor plate 1 to adjacent building parts.
  • reinforcing elements 15 protrude over all side surfaces of the metal element 5, but depending on the requirements of the power transmission such reinforcing elements 15 only on one of the side surfaces, for example. Only one or two opposing, projecting formed.
  • the anchor plate 1 after Fig. 6 additionally has lifting eyes 17, which are formed projecting beyond the top surface 9 and which are arranged diagonally to each other in this case.
  • these transport aids It is possible with these transport aids that such anchor plates 1 for installation on the building by means of appropriate tools, for example. Cranes, can be placed easily.
  • these eyebolts 17 are also for transport by truck, ie the same loading and unloading of advantage.
  • the metal / concrete composite element 4 according to the invention proves to be an advantage, since these transport aids, so for example.
  • the lifting eyes 17, during the manufacture of the anchor plate 1 or sliding plate 2 can be embedded in concrete, so there are no additional connection measures required.
  • These transport aids can subsequently also be used as reinforcing elements 15, that is to say for power transmission in the anchor plate 1 or sliding plate 2.
  • Fig. 7 shows an embodiment of the invention, in which the anchor plate 1 and sliding plate 2 carrier a variety of attachments.
  • the metal element 5 have a so-called indicator scale 18, as this is for such anchor plates 1 and sliding plates 2 prior art, as well guide elements 19 can be arranged on the metal element 5, said guide elements 19, as is known from the prior Technique is known to limit the mobility of arranged sliding plates 2 in one direction. For example. is so that a longitudinal mobility but not a transverse mobility of the overlying sliding plate 2 possible.
  • PTFE, POM, UHMWPE or the like, or coatings, eg with epoxy resin, can better control crosswind forces, for example in the case of bridges, through the guide planes, which can be provided with a sliding material.
  • These guide levels can also be taken into account in the manufacture of the anchor plates 1 and sliding plates 2 by a corresponding groove is provided in the concrete element 6, in the sequence engages a corresponding web on the overlying sliding plate, said groove with a sliding material,
  • PTFE, POM, UHMWPE, or the like or coatings, for example, with epoxy resin, at least partially lined.
  • the metal element 5 can further serve, for example, as a carrier of nameplates, measurement levels, etc.
  • the metal elements 5 may be made of a ferritic steel.
  • anchor plates 1 via the metal element 5 on the building, e.g. a steel bridge to be welded. In this case, no over the metal element 5 projecting reinforcing elements 15 are arranged.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Panels For Use In Building Construction (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Plattenelement in Form einer Ankerplatte (1) bzw. Gleitplatte (2) für ein Bauwerklager mit einem Plattenkörper (3). Der Plattenkörper (3) ist ein Metall/Beton-Verbundelement (4) aus einem Betonelement (6) und einem Metallelement (5), wobei das Betonelement (6) vom Metallelement (5) zumindest teilweise umgeben ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bauwerkgleitlager mit einem Plattenelement in Form einer Ankerplatte bzw. Gleitplatte für ein Bauwerklager mit einem Plattenkörper sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Gleitlager für Ingenieurbauwerke, wie z.B. Brücken, Stahlbaukonstruktionen, Rohrleitungen, etc., wie sie z.B. in der ÖNORM EN 1337 und ÖNORM B 4021 geregelt sind, weisen unter anderem Gleitplatten bzw. Ankerplatten auf. Die Gleitplatten dienen dabei der Entkoppelung zwischen dem tragenden Bauwerk, also bspw. einem Brückenpfeiler oder einem Widerlager für eine Fahrbahn, und dem zu lagernden Bauwerkteil, wie z.B. der Fahrbahn selbst, um damit diesem letztgenannten Bauwerkteil eine horizontale Verschiebbarkeit zu ermöglichen. Es kann damit vermieden werden, dass durch Längenänderungen, bspw. infolge von Temperaturschwankungen, auftretende Kräfte in das tragende Bauwerk selbst eingeleitet werden. Ankerplatten wiederum werden zur formschlüssigen Verbindung eines Bauwerklagers zum Bauwerk verwendet. Bei großen Lagern, bspw. mit einer Ausdehnung von 2 x 1,5 m, kann dabei die Dicke dieser Platten 100 mm deutlich übersteigen. Gemäß Norm ist gefordert, dass die Dicke zumindest 4 % der Flächendiagonale aufweist. Insbesondere muss verhindert werden, dass eine elastische Durchbiegung beim Einbau der Platten infolge Frischbetonlast entsteht. Die dadurch bedingten extrem dicken Platten haben einerseits den Nachteil, dass damit hohe Materialkosten verbunden sind, und dass andererseits aufgrund der mit zunehmender Dicke höhere Kostenanteil infolge der mechanischen Bearbeitung der Platten steigt.
  • DE 10128362 offenbart ein Bauwerkgleitlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bauwerklager bereitzustellen, welches kostengünstiger herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird durch das Bauwerkgleitlager nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 9 gelöst.
  • Durch den Ersatz eines großen Anteils an Metall, verglichen mit den metallischen Anker- bzw. Gleitplatten aus dem Stand der Technik, durch Beton wird eine deutliche Kostenreduzierung in der Herstellung dieser Platten erreicht. Zudem ist damit eine hohen Ebenheit der Oberfläche dieser Platten einfacher herstellbar, da nicht mehr große Metallplatten bearbeitet werden müssen sondern kleinere Metallelemente, bspw. Metallrahmenteile, und der größere Flächenanteil der Plattenelemente, welcher durch den Beton gebildet wird, durch Abziehen des noch nassen bzw. feuchten Betons die geforderte Ebenheit dieser Platten erhält. Zudem ist es damit möglich, ggf. anzuordnende Transporthilfsmittel, wie z.B. Haken, Ösen, oder dgl., mit einzubetonieren, wobei diese Transporthilfsmittel in der Folge als Bewehrungselemente zur Kraftübertragung in die angrenzenden Bauteile des Bauwerkes wirken können, in dem diese in den Beton der angrenzenden Bauteile eingebunden werden und damit eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Mit den Metallelementen kann dem Betonelement dieser Platten die geforderte Stabilität gegeben werden. Gleichzeitig können diese Metallelemente auch dafür verwendet werden, zusätzliche gewünschte Anbauteile anzubringen, wie Führungselemente zur Ausbildung von Führungsebenen, um damit eine Gleitbewegung in einer Richtung zu erlauben, Laschen zur Schraubbefestigung der Platten am Bauwerk, Anzeigeskalen, Messebenen, Typenschilder etc.
  • Das Metallelement kann durch einen Metallrahmen oder einen Metalltopf gebildet sein. Indem der Metallrahmen das Betonelement an dessen Umfang vollständig umgibt, kann der Metallrahmen gleichzeitig als Schalung für das Betonelement verwendet werden. Es ist damit eine bessere Haftung bzw. Anbindung des Betonelements am Metallelement erzielbar. Dazu weist das Metallelement bzw. der Metallrahmen insbesondere eine Höhe auf, welcher der Höhe des Betonelementes entspricht, sodass also das Betonelement zumindest an dessen Oberseite bündig mit dem Metallelement, d.h. dem Metallrahmen, abschließt.
  • Durch die Verwendung eines Metalltopfes wird zwar der Metallanteil der Ankerplatte bzw. Gleitplatte wiederum erhöht, allerdings kann der Boden des Metalltopfes als Schalung verwendet werden und ist zudem der Transport dieser Platten einfacher durchführbar, da Beschädigungen an der Unterseite der Platte besser vermieden werden können. Andererseits ist es damit auch möglich, dass diese Platte als Gleitplatte verwendet wird, indem der Metalltopf gestürzt wird und somit eine metallische Oberfläche der Platte zur Verfügung steht.
  • Bevorzugt wird der Metallrahmen aus miteinander verbundenen Winkelprofilen gebildet, wenngleich auch eine einstückige Herstellung aus einem Metallprofil möglich ist. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass die Platten mit unterschiedlichstem Querschnitt - in Draufsicht betrachtet - hergestellt werden können, also bspw. auch runde Platten. Mit einzelnen Winkelprofilen wird der Vorteil erreicht, dass beliebige Querschnittsformen einfacher herstellbar sind. Die Winkelprofile können insbesondere als L- oder U- bzw. C-Profil - in Seitenansicht der Platte betrachtet - ausgeführt sein.
  • Zur besseren Kraftableitung bzw. Kraftübertragung in das Metallelement ist es von Vorteil wenn an diesem an einer oder mehreren inneren, dem Betonelement zugewandten Oberfläche(n) Bewehrungselemente für das Betonelement angeordnet sind, wobei diese durch das Ausfüllen des Metallrahmens mit dem Beton in das Betonelement einbetoniert werden. Es ist damit auch die Anbindung des Betonelements an das Metallelement verbessert.
  • Zur Kraftübertragung in das der Platte anliegende Bauwerkteil, bspw. ein Widerlager, ist es möglich, dass das Metallelement auch an einer oder mehreren äußeren, dem Betonelement abgewandten Oberfläche(n) Bewehrungselemente aufweist, die in das Bauwerkteil einbetoniert werden. Es kann damit ggf. auf zusätzliche Verbindungsmittel, wie z.B. Schraublaschen oder dgl., verzichtet werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Bewehrungselemente durch das Metallelement hindurch erstrecken, da damit die Kraftübertragung vom Betonelement direkt in das anschließenden Bauwerkteil ermöglicht wird, und zudem auch die Herstellung dieser Platten vereinfacht werden kann, da diese Bewehrungselemente nicht mit dem Metallelement durch Schweißen oder dgl. verbunden werden müssen, sondern im Prinzip lediglich Bohrungen oder Ausnehmungen im Metallelementen vorgesehen werden müssen, durch die die Bewehrungselemente hindurch gesteckt werden. Eine zusätzliche Befestigung am Metallelement ist aber selbstverständlich möglich.
  • Wie bereits erwähnt ist es von Vorteil, wenn im Betonelement Bewehrungselemente und/oder Transporthilfsmittel angeordnet sind, die über die Oberfläche des Betonelementes vorragen und in das angrenzende Bauwerkteil einbetoniert werden können, wodurch die Anbindung dieser Ankerplatte an das Bauwerk damit auch die Kraftübertragung besser erfolgen kann.
  • Weiters ist es von Vorteil, wenn die Druckfestigkeit des Betonelementes mindestens so groß ist, wie die Druckfestigkeit eines daran anschließenden Bauteils des Bauwerks, da damit eine Entlastung des Metallelementes also bspw. des Metallrahmens erfolgen kann.
  • Zur Ausbildung der Gleitplatte ist es möglich, dass an einer Oberfläche des Betonelements ein, insbesondere metallisches, Gleitelement angeordnet ist, das eine Flächenausdehnung - in Draufsicht betrachtet - aufweist, die so groß ist, dass die Deckfläche des Betonelementes davon abgedeckt ist, und das mit dem Metallelement verbunden ist. Es wird damit die Gleitbewegung ausschließlich auf dieses metallische Gleitelement konzentriert. Damit wird die Beanspruchung des Betonelementes einerseits verringert, andererseits kann damit auch die Reibung zwischen den aufeinander abgleitenden Schichten verringert werden.
  • In einer Ausführungsvariante des Verfahrens ist es möglich, dieses metallische Gleitelement vorzuwärmen und im erwärmten Zustand an dem Betonelement anzuordnen und mit dem Metallrahmen zu verbinden, wodurch erreicht wird, dass dieses metallische Gleitelement bei den Betriebstemperaturen des Lagers ständig unter einer allseitig wirkenden Spannung, d.h. einer Membranspannung, steht, wodurch so genannte Bügelfalteneffekte an dem Gleitelement vermieden werden können.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
    • Fig. 1
    eine erste Ausführungsvariante eines Plattenelementes in Schrägansicht geschnitten;
    Fig. 2
    eine Ausführungsvariante eines Plattenelementes mit topfförmigen Metallelement in Schrägansicht geschnitten;
    Fig. 3
    ein Plattenelement mit kreisförmigen Querschnitt in Schrägansicht;
    Fig. 4
    eine Gleitplatte in Schrägansicht geschnitten;
    Fig. 5
    eine Gleitplatte mit innen liegenden Bewehrungselementen in Schrägansicht ge- schnitten;
    Fig. 6
    eine Ausführungsvariante einer Gleitplatte mit zusätzlichen außen liegenden Beweh- rungselementen in Schrägansicht geschnitten;
    Fig. 7
    ein Plattenelement in Schrägansicht mit zusätzlich angeordneten Anbauteilen.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfmdungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Fig. 1 zeigt ein Plattenelement in Form einer Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 für ein Bauwerk, insbesondere ein Ingenieurbauwerk, wie eine Brücke, eine Stahlbaukonstruktion oder eine Rohrleitung. Diese Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 weist einen Plattenkörper 3 auf, der als Metall/Beton-Verbundelement 4 mit einem Metallelement 5 und einem Betonelement 6 ausgebildet ist. Dabei umgibt das Metallelement 5 das Betonelement 6 zumindest teilweise an einem Umfang 7 des Betonelementes 6. Bevorzugt wird eine Ausführung, bei der das Metallelement 5 das Betonelement 6 an Seitenflächen 8 des Betonelementes 6 über den gesamten Umfang 7 umgibt. Das Betonelement 6 sowie das Metallelement 5 sind dabei im Hinblick auf eine Deckfläche 9 und eine Bodenfläche 10 bündig, d.h. ebenflächig ausgebildet, es ist also keine Abstufung zwischen dem Betonelement 6 und dem Metallelement 5 vorhanden.
  • Das Metallelement 5 besteht bei dieser Ausführungsvariante aus einem Metallrahmen der aus einzelnen Metallprofilen 11 gebildet ist, wobei die Metallprofile 11 einen C-förmigen Querschnitt aufweisen und an den Ecken miteinander verbunden, insbesondere verschweißt, sind. Selbstverständlich bestehen auch andere Verbindungsmöglichkeiten, wie z.B. die Verschraubung, etc.
  • Durch die als Metallprofile ausgebildeten Metallelemente 5 wird der Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 die erforderliche Stabilität verliehen.
  • Als Metallelemente 6 kommen insbesondere Stahlprofile in Frage, wobei je nach Stabilitätserfordernissen auch andere Metalle bzw. Metalllegierungen verwendet werden können.
  • Das Betonelement 6 wird bevorzugt aus einem kriech- und schwindungsfreien Beton hergestellt, bspw. einem Hochleistungsbeton, einem faserbewehrten Beton oder einem Polymerbeton. Da diese Betonarten prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt sind, erübrigt sich eine weitere Erörterung an dieser Stelle.
  • Die Druckfestigkeit des Betonelementes 6 ist zumindest so hoch wie die Druckfestigkeit der an die Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 anschließenden Bauteile des Bauwerkes.
  • Zur Herstellung dieser Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 wird in einem ersten Schritt das Metallelement 5 hergestellt, bspw. der Stahlrahmen. Dieses Metallelement 5 wird dann auf eine massive Präzisionsplatte aufgelegt, die vorzugsweise eine die Anforderungen übersteigende Ebenheit aufweist und die gleichzeitig als Schalungselement für das herzustellende Betonelement 6 dient. In der Folge wird das Metallelement 5 mit dem Beton ausgegossen und vorzugsweise mit dem Metallelement 5 ebenflächig abgezogen. Gegebenenfalls wird der eingegossene Beton zur Verdichtung gerüttelt. Dazu kann bspw. die Präzisionsplatte auf einer Rüttelvorrichtung angeordnet sein bzw. kann diese Präzisionsplatte einen Teil dieser Rüttelvorrichtung bilden.
  • Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante des Metallelementes 5 in Schrägansicht geschnitten. Dabei ist dieses Metallelement 5 als Metalltopf 12 ausgebildet, d.h. dieses Metallelement 5 umfasst bereits einen Boden, sodass keine zusätzliche Präzisionsplatte als Auflagefläche verwendet werden muss. Dieses Metallelement 5 kann bspw. so hergestellt werden, dass ein Flächenelement mehrfach umgebogen werden kann, sodass zwei einander gegenüberliegende Seitenwände des Metallelementes 5 aus diesem Flächenelement gebildet sind. Die (beiden) anderen Seitenwände können in der Folge mit diesem Metallelementteil verbunden, insbesondere verschweißt, werden.
  • Strichliert ist weiters angedeutet, dass zusätzlich im Bereich der Deckfläche 9 des Betonelements 5 (Fig. 1) dieses Metallelement 5 eine Abwinkelung 13 aufweist, ähnlich zu den Winkelprofilen bzw. Metallprofilen 11 nach Fig. 1. Es wird damit ein besserer Zusammenhalt durch das Eindringen des Betons des Betonelementes 6 in die dadurch geschaffene "Aussparung" des Metallelementes 5 erreicht. Diese Abwinkelungen 13 können in den Eckbereichen auf Gärung geschnitten sein.
  • Mit Fig. 3 soll verdeutlicht werden, dass die Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 nicht zwingender Weise einen quadratischen bzw. viereckigen Querschnitt aufweisen muss, sondern auch andere Querschnittsformen - in Draufsicht gesehen - möglich sind, bspw. runde oder auch polygonale, also z.B. fünfeckige, sechseckige, achteckige etc.
  • Das Metallelement 5 bei dieser Ausführungsvariante der Erfmdung ist ringförmig ausgebildet und wird aus einem Metallstreifen, insbesondere Stahlstreifen, hergestellt.
  • Bei sämtlichen Ausführungsvarianten der Erfindung besteht die Möglichkeit, dass das Metallelement 5 das Betonelement 6 nicht über den gesamten Umfang 7 umgibt. Bspw. können Metallelemente 5 aus mehreren Metallprofilen 11 zusammengesetzt werden, die über Winkelverbinder oder Metallstangen, bspw. Gewindestangen, die in den Eckbereichen des Plattenelementes in diagonaler Richtung verlaufen, die Metallprofile 11 verbinden. Diese zusätzlichen Verbinder in den Eckbereichen können dabei auch als Bewehrung dienen. Bevorzugt ist jedoch eine vollflächige Einfassung des Betonelementes 6 im Bereich des Umfanges 7, da damit keine zusätzlichen Schalungen in diesem Bereich erforderlich sind.
  • Fig. 4 zeigt eine Gleitplatte 2, umfassend wiederum das Metall/Beton-Verbundelement 4. Bei dieser Ausführungsvariante der Erfindung ist auf der Deckfläche 9 des Metall/Beton-Verbundelementes 4 ein Gleitelement 14 in Form einer dünnen, nicht biegesteifen Metallplatte zur Herstellung der Gleitebene angeordnet. Dieses Gleitelement 14 weist eine Dicke auf, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 5 mm. Weiters weist das Gleitelement 14 eine Flächenausdehnung auf, die so groß ist, dass dessen Randbereiche auf dem Metallelement 5 aufliegen, d.h. also, dass in Draufsicht das Betonelement 6 zur Gänze von diesem Gleitelement 14 abgedeckt ist.
  • Verbunden kann das Gleitelement 14 mit dem Metallelement 5 z.B. mittels Schraub- oder Schweißbefestigungen werden. Es ist dabei von Vorteil, wenn vor der Verbindung das Gleitelement 14 soweit vorgewärmt wird, dass es bei den Betriebstemperaturen des Lagers ständig unter einer Membranspannung steht, also einer allseitig wirkenden Spannung, bezogen auf die Fläche, wodurch Bügelfalteneffekte vermieden werden können. Die Vorwärmtemperatur kann dazu aus einem Bereich ausgewählt sein, mit einer unteren Grenze von 50 °C und einer oberen Grenze von 150 °C.
  • Insbesondere wird dieses Gleitelement 14 aus einem Metall, wie z.B. einem polierten Edelstahlblech, gefertigt. Es können aber auch Kunststoffe, wie z.B. POM, UHMWPE, oder dgl., oder Beschichtungen, z.B. mit Epoxydharz, verwendet werden.
  • Das Metallelement 5 ist bei dieser Ausführungsvariante durch Metallprofile 11 mit L-förmigem Querschnitt gebildet. Selbstverständlich können auch bei sämtlich anderen Varianten der Erfindung derartige L-förmige Profile verwendet werden bzw. ist es generell möglich, unterschiedlichste Metallprofile bzw. Winkelprofile im Rahmen der Erfindung für das Metallelement 5 zu verwenden.
  • Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 unterschiedlichste Ausdehnungen bzw. Abmessungen aufweisen können, die sich nach dem jeweiligen Erfordernis bzgl. der mechanischen Beanspruchung des Bauwerklagers richten. Bspw. können derartige Ankerplatten 1 bzw. Gleitplatten 2 eine Flächenausdehnung von bis zu 2 m x 1,5 m aufweisen.
  • Zur Verbesserung der mechanischen Stabilität der Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 ist es möglich, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, innerhalb des Betonelementes 6 Bewehrungen für das Betonelement 6 anzubringen, bspw. in Form von Bewehrungseisen.
  • Diese Bewehrungselemente 15 können bspw. mit dem Metallelement 5, d.h. den Metallprofilen 11, verbunden, bspw. verschweißt sein. Es sind aber auch andere Verbindungsmethoden möglich, bspw. Verschraubungen.
  • Insbesondere können diese Bewehrungselemente 15 wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, in Art eines Gitters angeordnet sein, es sind aber auch Ausführungen möglich, bei denen lediglich Bewehrungselemente 15 in einer Richtung angeordnet werden. Die Bewehrungselemente 15 können sich dabei über die gesamte Breite bzw. die gesamte Länge des Betonelementes 6 erstrecken bzw. sind auch Ausführungen möglich, bei denen sich diese Bewehrungselemente nur über einen Teilbereich dieser Dimensionen erstrecken.
  • Aus Fig. 5 ist weiters ersichtlich, dass das Metallelement 5 Träger unterschiedlichster Anbauteile sein kann. Im Falle der Ausführung nach Fig. 5 sind dies Laschen 16 die zumindest annähernd rechtwinkelig vom Metallelement 5 nach außen abstehen und die eine Bohrung aufweisen, um als Schraubbefestigung der Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 an dem jeweiligen Bauwerkteil verwendet werden zu können. Diese Laschen 16 sind insbesondere mit dem Metallelement 5 verschweißt.
  • Es besteht im Rahmen der Erfindung aber auch die Möglichkeit, dass diese Laschen 16 durch das Metallelement 5 hindurchragen und sich bis in das Betonelement 6 erstrecken und in diesem über bspw. geeignete Verankerungsmittel, z.B. Krallen oder dgl., befestigt sind.
  • Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante der Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 bei der die Bewehrungselemente 15 ebenfalls durch das Metallelement 5 hindurchragen und somit über die Seitenflächen des Metallelementes 5 vorragen. Diese Ausführungsvariante der Erfindung eignet sich insbesondere für einen Betonanschluss der Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2, wofür diese Bewehrungselemente 15 während der Herstellung des anschließenden Bauwerkteils in diesem einbetoniert werden können.
  • In einer Abwandlung dazu ist es möglich, dass diese nach außen vorragenden Bewehrungselemente 15 nur an der äußeren Oberfläche des Metallelementes 15 befestigt bspw. verschweißt sind.
  • Wie weiters aus Fig. 6 ersichtlich ist, besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass diese nach außen vorragenden Bewehrungselemente 15 kopfbolzenartig ausgebildet sind. Generell besteht die Möglichkeit, dass zur besseren Kraftübertragung in die angrenzenden Bauteile des Bauwerklagers diese Bewehrungselemente unterschiedlichste Geometrien aufweisen können.
  • In Fig. 6 ist weiters strichliert dargestellt, dass Bewehrungselemente 15, bspw. in Form eines Kopfbolzens, über die Deckfläche 9 vorragen können, um die Anbindung der Ankerplatte 1 an angrenzende Bauwerkteile zu verbessern.
  • Selbstverständlich besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass derartige Bewehrungselemente 15 über die Bodenfläche 10 vorragen.
  • Generell sei darauf hingewiesen, dass es nicht zwingend ist, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, dass derartige Bewehrungselemente 15 über sämtliche Seitenflächen des Metallelementes 5 vorragen, sondern können je nach Erfordernis an der Kraftübertragung derartige Bewehrungselemente 15 nur über einzelne der Seitenflächen, bspw. nur über eine oder zwei einander gegenüberliegende, vorragend ausgebildet sein.
  • Die Ankerplatte 1 nach Fig. 6 weist zusätzlich Transportösen 17 auf, die über die Deckfläche 9 vorragend ausgebildet sind und die in diesem Fall diagonal zueinander angeordnet sind. Anstelle dieser Transportösen 17 können bspw. auch Transporthaken oder dgl. angeordnet sein. Es wird mit diesen Transporthilfsmitteln ermöglicht, dass derartige Ankerplatten 1 für den Einbau am Bauwerk mittels entsprechender Hilfsmittel, bspw. Kräne, einfacher platziert werden kann. Darüber hinaus sind diese Transportösen 17 auch für den Transport mittels LKW, d.h. die Beladung und Entladung desselben, von Vorteil. Wiederum erweist sich das erfindungsgemäße Metall/Beton-Verbundelement 4 hierbei als Vorteil, da diese Transporthilfsmittel, also bspw. die Transportösen 17, während der Herstellung der Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 mit einbetoniert werden können, es sind also keine zusätzlichen Verbindungsmaßnahmen erforderlich. Diese Transporthilfsmittel können in weiterer Folge auch als Bewehrungselemente 15 verwendet werden, also zur Kraftübertragung in der Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 belassen werden.
  • Fig. 7 zeigt schließlich eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei der die Ankerplatte 1 bzw. Gleitplatte 2 Träger unterschiedlichster Anbauteile ist. Einerseits kann hierzu das Metallelement 5 eine so genannte Anzeigeskala 18 aufweisen, wie diese für derartige Ankerplatten 1 bzw. Gleitplatten 2 Stand der Technik ist, ebenso können Führungselemente 19 an dem Metallelement 5 angeordnet werden, wobei diese Führungselemente 19, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, die Beweglichkeit darüber angeordneter Gleitplatten 2 auf eine Richtung beschränken. Bspw. ist damit eine Längsbeweglichkeit nicht jedoch eine Querbeweglichkeit der darüber liegenden Gleitplatte 2 möglich. Durch die Führungsebenen, die mit einem Gleitwerkstoff versehen sein können, bspw. PTFE, POM, UHMWPE, oder dgl., oder Beschichtungen, z.B. mit Epoxydharz, können Seitenwindkräfte, bspw. bei Brücken, besser beherrscht werden. Diese Führungsebenen können auch bereits bei der Herstellung der Ankerplatten 1 bzw. Gleitplatten 2 mitberücksichtigt werden, indem im Betonelement 6 eine entsprechende Nut vorgesehen wird, in die in der Folge ein entsprechender Steg an der darüber liegenden Gleitplatte eingreift, wobei diese Nut mit einem Gleitwerkstoff, z.B. PTFE, POM, UHMWPE, oder dgl., oder Beschichtungen, z.B. mit Epoxydharz, zumindest teilweise ausgekleidet sein kann.
  • Das Metallelement 5 kann weiters bspw. als Träger von Typenschildern, Messebenen etc. dienen.
  • Die Metallelemente 5 können aus einem ferritischen Stahl hergestellt sein.
  • Generell ist es auch möglich, dass diese Ankerplatten 1 über das Metallelement 5 an dem Bauwerk, z.B. einer Stahlbrücke, angeschweißt werden. In diesem Falle sind keine über das Metallelement 5 vorragenden Bewehrungselemente 15 angeordnet.
  • Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Plattenelementes des Bauwerkgleitlagers, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben eingeschränkt ist.
  • Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Plattenelementes dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Ankerplatte
    2
    Gleitplatte
    3
    Plattenkörper
    4
    Metall/Beton-Verbundelement
    5
    Metallelement
    6
    Betonelement
    7
    Umfang
    8
    Seitenfläche
    9
    Deckfläche
    10
    Bodenfläche
    11
    Metallprofil
    12
    Metalltopf
    13
    Abwinkelung
    14
    Gleitelement
    15
    Bewehrungselement
    16
    Lasche
    17
    Transportöse
    18
    Anzeigeskala
    19
    Führungselement

Claims (10)

  1. Bauwerkgleitlager mit einem Plattenelement in Form einer Ankerplatte (1) bzw. Gleitplatte (2) mit einem Plattenkörper (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenkörper (3) ein Metall/ Beton-Verbundelement (4) aus einem Betonelement (6) und einem Metallelement (5) ist, wobei das Metallelement (5) das Betonelement (6) an Seitenflächen (8) des Betonelementes (6) über den gesamten Umfang (7) umgibt, und wobei das Metallelement (5) durch einen Metallrahmen oder einen Metalltopf (12) gebildet ist.
  2. Bauwerkgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallrahmen aus miteinander verbundenen Metallprofilen (11) gebildet ist.
  3. Bauwerkgleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallrahmen durch Winkelprofile gebildet ist.
  4. Bauwerkgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallelement (5) an einer oder mehreren inneren, dem Betonelement (6) zugewandten Oberfläche(n) Bewehrungselemente (15) für das Betonelement (6) aufweist.
  5. Bauwerkgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallelement (5) an einer oder mehreren äußeren, dem Betonelement (6) abgewandten Oberfläche(n) Bewehrungselemente (15) zur Kraftübertragung in das Bauwerk aufweist.
  6. Bauwerkgleitlager nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bewehrungselemente (15) durch das Metallelement (5) hindurch erstrecken.
  7. Bauwerkgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Betonelement (6) Bewehrungselemente (15) und/oder Transporthilfsmittel angeordnet sind, die über die Oberfläche des Betonelementes (6) vorragen.
  8. Bauwerkgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberfläche des Betonelementes (6) ein, insbesondere metallisches, Gleitelement (14) angeordnet ist, das eine Flächenausdehnung - in Draufsicht betrachtet - aufweist, die so groß ist, dass die Deckfläche (9) des Betonelementes (6) davon abgedeckt ist, und das mit dem Metallelement (5) verbunden ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Bauwerkgleitlagers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Plattenelement in Form einer Ankerplatte (1) bzw. Gleitplatte (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein Metallrahmen auf eine Präzisionsplatte aufgelegt wird, die eine den jeweiligen Anforderungen an die Ebenheit des Plattenelementes übersteigende Ebenheit aufweist, und der Metallrahmen mit Beton zur Herstellung eines Betonelementes (6) ausgegossen wird, gegebenenfalls nach Anordnung von Bewehrungselementen (15) am Metallrahmen.
  10. Verfahren zur Herstellung Bauwerkgleitlagers in Form einer Gleitplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Oberfläche des Betonelementes (6) ein, insbesondere metallisches, Gleitelement (14) angeordnet wird, das eine Flächenausdehnung - in Draufsicht betrachtet - aufweist, die so groß ist, dass die Deckfläche (9) des Betonelementes (6) davon abgedeckt ist, und das mit dem Metallrahmen verbunden wird, wobei das Gleitelement (14) vor der Anordnung auf dem Betonelement (6) vorgewärmt wird.
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