Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BEARING STRUCTURE FOR THE DAMPED TRANSMISSION OF IMPACT AND/OR VIBRATORY FORCES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/070228
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing structure for the damped transmission of impact and/or vibratory forces, particularly for buildings that are subjected to a seismic load, comprising a volume-elastic damping material placed between two parts of a bearing body. According to the invention, a first bearing part (6) has, in essence, the shape of a pot. A guide sleeve (7) is placed in the center of the pot, and one or more reinforcing sleeves (5) is/are placed between the guide sleeve (7) and the inner wall of the pot. The damping material (4) at least partially fills the spaces between the inner wall of the pot, the reinforcing sleeve and the guide sleeve. A separate bearing part comprises a bolt (8) that can be displaced inside the guide sleeve (7), and this bolt (8) is in contact with a first fastening plate (2, 3). A second fastening plate (2, 3) is provided on the outside of the pot in order to anchor the bearing parts to the building. It is also possible to embed the bearing parts, the bolt and/or the fastening plates inside the part to be supported, e.g. to encase them in concrete.

Inventors:
Hertzfeldt, Roger (Möschenfelder Strasse 16, Grasbrunn, 85630, DE)
Application Number:
PCT/EP2003/001190
Publication Date:
August 19, 2004
Filing Date:
February 06, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
GUMETA AG (Kautschuk-Werk, Buchrainstrasse 2, Ebikon, CH-6030, CH)
Hertzfeldt, Roger (Möschenfelder Strasse 16, Grasbrunn, 85630, DE)
International Classes:
E01D19/04; E04H9/02; F16F1/38; F16F1/40; (IPC1-7): F16F1/373; E04H9/02; E01D19/04
Foreign References:
US5988610A1999-11-23
US5498060A1996-03-12
US4286827A1981-09-01
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 13 30 November 1999 (1999-11-30)
Attorney, Agent or Firm:
Kruspig, Volkmar (Meissner, Bolte & Partner Postfach 86 06 24, München, 81633, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Lagerkonstruktion zur gedämpften Übertragung von Stoßund/oder Schwingungskräften, insbesondere für Bauwerke, welche einer seismischen Belastung ausgesetzt sind, umfassend ein zwischen zwei Teilen eines Lagerkörpers angeordnetes, volumenelastisches Dämpfungsmaterial, wobei das erste Lagerteil eine im wesentlichen Topfform aufweist, im Zentrum oder Schwerpunkt des Topfes eine Führungshülse und zwischen Führungshülse und der Topfinnen wandung ein oder mehrere Bewehrungshülsen angeordnet sind sowie das Dämpfungsmaterial die Räume zwischen Topfinnenwandung, Bewehrungsund Führungshülse mindestens teilweise ausfüllt, dass zweite Lagerteil einen in der Führungshülse verschieblichen Bolzen umfaßt, wobei der Bolzen mit einer ersten Befestigungsplatte in Verbindung steht, weiterhin topfaußenseitig eine zweite Befesti gungsplatte vorgesehen ist, um somit das erste und zweite Lagerteil zu verankern, die erste und zweite Befestigungsplatte oder Befesti gungsfläche einerseits jeweils am Widerlager, Pfeiler oder Funda ment des zu stützenden Bauteils und andererseits am zu stützenden Bauteil selbst verankert oder eingelassen sind und die Verankerung derart erfolgt, daß horizontal, d. h. in xund yRichtung wirkende Kräfte aufgenommen, vertikal, d. h. in zRichtung jedoch keine Kräfte übertragen werden, die Bewehrungshülsen konzentrisch um die Führungshülse angeordnet und im Dämpfungsmaterial eingebettet sind und an ihren Schmalseiten jeweils eine Fase oder bogenförmige Rundung aufweisen sowie in den randseitigen Übergangsbereichen zwischen Dämpfungsmaterial und Topfinnenwandung und/oder Außenwandung der Führungshülse das Dämpfungsmaterial bezogen auf den durchschnittlichen Dickenverlauf im unbelasteten Zustand zur besseren Haftung und Kraftaufnahme überhöht ausgeführt und anvulkanisiert ist.
2. Lagerkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungshülsen der Querschnittsform des Topfes angepaßt sind.
3. Lagerkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf eine kreisförmige, elliptische, rechteckige oder Vieleck Querschnittsfläche aufweist.
4. Lagerkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Topfdeckundbodenfläche offen sind oder eine solche Abdeckung oder Grundfläche aufweisen, daß sich das Dämpfungs material bei Verformung frei im wesentlichen senkrecht zur Krafteinwirkungsrichtung ausdehnen kann.
5. Lagerkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsmaterial mit der Topfinnenwandung, der Außen wandung der Führungshülse und/oder den Bewehrungshülsen durch Anvulkanisieren verbunden ist.
6. Lagerkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer elliptischen Querschnittsfläche des Topfes und der Bewehrungshülsen zwischen Hauptachse und Nebenachse der Ellipse verschiedene Dämpfungsund Steifigkeitswerte vorgebbar sind.
7. Lagerkonstruktion nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung eines stetigen Übergangs des Dämpfungsmaterials mit bevorzugt kreisbogenförmigem oder wulstartigem Verlauf.
8. Lagerkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer rechtecktigen Querschnittsfläche a o b des Topfes verschiedene Dämpfungsoder Steifigkeitsverhältnisse in Richtung der jeweiligen Kanten a und b vorgebbar sind.
9. Lagerkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch natürliche oder synthetische Hochpolymere als Dämpfungsmaterial, wobei Topf, Bewehrungsund Führungshülse sowie Führungsbolzen aus Metall, insbesondere Stahl bestehen.
10. Lagerkonstruktion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die anzuvulkanisierenden metallischen Oberflächen eine aufgerauhte Struktur aufweisen.
11. Lagerkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen in der Führungshülse drehbeweglich gelagert ist.
Description:
LAGERKONSTRUKTION ZUR GEDÄMPFTEN ÜBERTRAGUNG VON STOSS-UND/ODER SCHWINGUNGSKRÄFTEN Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Lagerkonstruktion zur gedämpften Übertragung von Stoß-und/oder Schwingungskräften, insbesondere für Bauwerke, welche einer seismischen Belastung ausgesetzt sind, umfassend ein zwischen zwei Teilen eines Lagerkörpers angeordnetes volumenelastisches Dämpfungsmaterial gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gummifedern, die auf Parallel-oder Verdrehschub, aber auch auf Druck ansprechen und zur Stoß-und Schwingungsdämpfung geeignet sind, gehören zum bekannten Stand der Technik. Derartige Federelemente dienen der Dämpfung und Absorption z. B. von hochfrequenten Körper- schallschwingungen in den verschiedensten Bereichen der Mechanik.

Handelsübliche Gummifedern umfassen Gummiformteile mit anvulkani- sierten metallischen Anschlußstücken zur Befestigung und Krafteinleitung.

Gummi als volumenelastisches und inkompressibles Material besitzt ein nichtlineares Spannungs-Dehnungs-Verhalten, wobei die Proportionalität zwischen Belastung und Formgebung nach dem Hook'schen Gesetz begrenzt ist.

Metall/Gummi-Lager, z. B. zur Aufnahme von thermisch bedingten Ausdeh- nungskräften bei Brücken oder sonstigen Bauwerken finden vielfach Anwendung. Derartige Konstruktionen sind jedoch nicht geeignet, seis- misch bedingte Belastungen aufzunehmen.

Eine mögliche Strategie, die Beanspruchung von Bauwerken unter seismischer Belastung zu senken, ist die sogenannte Erdbeben-Isolation.

Hierunter versteht man die Entkopplung der Grundschwingzeiten des Bauwerks von der Erregerfrequenz des Bebens. Dies erfolgt durch das Ausbilden einer horizontal weichen Lagerungsebene, durch die die Grundschwingzeit des Bauwerks erhöht wird. Aufgrund der Charakteristika der Erdbebenanregung wird eine deutliche Verringerung der

Beanspruchung der betroffenen Bauwerke erreicht, wenn die Grund- schwingzeit des betreffenden Systems in einem Bereich von ca. 3 bis 5 Sekunden liegt.

Durch den Einsatz genormter Lager ist die Steuerung der Steifigkeit der Lagerungsebene allerdings nur begrenzt möglich. Eine Anhebung der Grundschwingzeit z. B. von Brückensystemen in dem Bereich von 3 bis 5 Sekunden mittels des Einsatzes genormter Elastomerlager kann selten erreicht werden. Bekannte Brückenlagerungen werden durch horizontal weiche Elastomerlager in Verbindung mit starren Festhaltungen umgesetzt.

Diese starren Festhaltungen können die im Erdbebenfall auftretenden Kräfte nur in den seltensten Fällen aufnehmen und verschlechtern zudem das dynamische Verhalten des Bauwerks.

Nachteile bekannter Maßnahmen der Erdbeben-Isolation sind die auftre- tenden Relativbewegungen zwischen den Bauteilen, welche sich mit längerer Eigenschwingzeit des Systems vergrößern. Gerade im Brückenbau ist das Maß der vertretbaren Bewegungen insbesondere in Querrichtung sehr begrenzt.

Zum Stand der Technik sei noch auf das deutsche Patent 498 043 ver- wiesen, welches eine Ringfeder zeigt, wobei es dort nicht darum geht, horizontal wirkende Kräfte aufzunehmen, wobei in vertikaler Richtung keine Kräfte übertragen werden. In eine ähnliche Richtung geht die FR 2 652 865 Al. Auch dort ist nicht für eine freie Bewegung in z-Richtung gesorgt. Im übrigen ist der bei diesem Stand der Technik ins Auge gefaßte Anwendungsfall auf eine Dämpfungseinrichtung für Radaufhängungen an Schienenfahrzeugen gerichtet.

Auch die US-PS 2,126, 707 zeigt eine Art Ringfeder mit gummielastischen Dämpfungszwischenräumen. Die offenbarte elliptische Form des Dämpfungskörpers geht nicht auf die Problematik der freien Beweglichkeit in z-Richtung und die unterschiedlichen Dämpfungswerte in Haupt-und Nebenachsenrichtung ein.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiter- entwickelte Lagerkonstruktion als ein Element in einem Lagerungssystem zur gedämpften Übertragung von Stoß-und/oder Schwingungskräften, insbesondere für Bauwerke, welche einer seismischen Belastung ausgesetzt sind, anzugeben, wobei die Konstruktion so zu wählen ist, daß eine ein- fache und optimale Abstimmung mit Bezug auf das Schwingverhalten des Bauwerks, das maximale Maß der möglichen Bewegung, die zu über- tragenden Kräfte und bezogen auf die angestrebte große Dämpfung des Elements erfolgen kann.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Lagerkonstruktion gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Erfindungsgemäß ist ein erstes Lagerteil im wesentlichen topfförmig aus- gebildet, wobei im Zentrum des Topfes eine Führungshülse und zwischen Führungshülse und der Topfinnenwandung ein oder mehrere Bewehrungs- hülsen angeordnet sind. Ein volumenelastisches Dämpfungsmaterial füllt die Räume zwischen Topfinnenwandung, Bewehrungs-und Führungshülse mindestens teilweise aus.

Ein zweites Lagerteil umfaßt einen in der Führungshülse verschieblichen Bolzen, wobei der Bolzen mit einer ersten Befestigungsplatte in Verbin- dung steht. Topfaußenseitig ist eine zweite Befestigungsplatte oder Befestigungsfläche vorgesehen, so daß das erste und das zweite Lagerteil z. B. zwischen einem Fundament und dem zu stützenden Bauwerk verankert werden können.

Bevorzugt sind die Bewehrungshülsen konzentrisch um die Führungshülse angeordnet und im Dämpfungsmaterial mindestens teilweise eingebettet.

Die Bewehrungshülsen sind dabei der Querschnittsform des Topfes ange- paßt. Bei einem kreisringförmigen Topf sind demnach die Bewehrungs- hülsen ebenfalls kreisringförmig mit entsprechend abgestuften Durch- messerverhältnissen.

Der Topf selbst kann die erwähnte Kreis-oder Kreisringform, aber auch einen elliptischen, rechteckigen oder einen Vieleck-Querschnitt bzw. eine solche Querschnittsfläche aufweisen.

Die Topfdeck-und-bodenfläche sind offen oder besitzen eine Abdeckung derart, daß die Bewegung des Bolzens einerseits, aber auch des Dämpfungsmaterials andererseits nicht behindert wird. Mit anderen Worten muß sich das Dämpfungsmaterial bei Verformung frei im wesentlichen senkrecht zur Krafteinwirkungsrichtung ausdehnen können.

Das Dämpfungsmaterial ist mit der Topfinnenwandung, der Außenwandung der Führungshülse und/oder den Bewehrungshülsen durch Anvulkanisieren verbunden.

Die erste bzw. zweite Befestigungsplatte oder Befestigungsfläche ist einerseits jeweils am Widerlager, Pfeiler oder Fundament des zu stützen- den Bauteils und andererseits am zu stützenden Bauteil selbst verankert.

Die Verankerung erfolgt derart, daß horizontal bzw. in x-und y-Richtung wirkende Kräfte aufgenommen werden können, vertikal jedoch keine Kräfte übertragen werden, was dadurch realisiert ist, daß der Bolzen der Füh- rungshülse spielfrei verschieblich gelagert ist. Auch ist eine Befestigung derart möglich, daß die Befestigungsplatte, das erste und/oder zweite Lagerteil bzw. der Bolzen in das zu stützende Bauteil eingelassen, z. B. einbetoniert werden.

Bei einer z. B. elliptischen Querschnittsfläche des Topfes und damit auch der Bewehrungshülsen und des Dämpfungsmaterials können zwischen Hauptachsenrichtung und Nebenachsenrichtung der Ellipse verschiedene Dämpfungswerte vorgegeben werden.

Um maximale Kräfte ohne Zerstörung der anvulkanisierten Bereiche aufnehmen zu können, ist in den randseitigen Übergangsbereichen zwischen Dämpfungsmaterial und Topfinnenwandung und/oder Außen- wandung der Führungshülse das Dämpfungsmaterial bezogen auf den

durchschnittlichen Dickenverlauf im unbelasteten Zustand überhöht ausgeführt. Hiernach ist also dieser Übergangsbereich stetig ansteigend oder kreisbogen-bzw. wulstartig verlaufend ausgestaltet.

Zur weiteren Verbesserung der Haftung des Dämpfungsmaterials sind die Bewehrungshülsen an ihren Schmalseiten mit einer Fase versehen oder besitzen einen bogenförmigen Verlauf bzw. eine derartig gestaltete Rundung.

Bei einer rechteckigen Querschnittsfläche des Topfes sind analog einer elliptischen Gestaltung verschiedene Dämpfungs-oder Steifigkeitsver- hältnisse in Richtung der jeweiligen Kanten des Rechtecks einstellbar.

Das Dämpfungsmaterial ist ein natürliches oder synthetisches Hoch- polymer, wobei Topf, Bewehrungs-und Führungshülse aus Metall, insbesondere Stahl bestehen.

Bevorzugt weisen die anzuvulkanisierenden metallischen Oberflächen- bereiche eine aufgerauhte Struktur auf.

Die Trag-und Verformungsfähigkeit der Lagerkonstruktion hängt im wesentlichen vom Durchmesser und der Form des äußeren Rings, d. h. des Topfes, dem Durchmesser und der Form des Führungsbolzens und der zugehörigen Hülse sowie der Anzahl, der Verteilung, der Höhe und der Dicke der Elastomer-bzw. Dämpfungsmaterial-Schichten ab. Durch das Elastomermaterial selbst kann das Verformungsverhalten der Gesamtan- ordnung eingestellt werden, wobei die jeweiligen Elastomerschichten auch durch ein unterschiedliches Material mit verschiedenen Eigenschaften gebildet werden können. Eine weitere Variable zur Gestaltung der Eigen- schaften der Lagerkonstruktion besteht in der möglichen Auswahl zwischen vulkanisierter und unvulkanisierter Ausführungsform bezogen auf die Ver- bindung zwischen Dämpfungsmaterial und den metallischen Teilen der Anordnung.

Die Festigkeit, Dicke und Aussteifungen der metallischen Teile werden nach deren möglicher maximaler Belastung gewählt. Die Beanspruchung

des Elastomermaterials kann durch konstruktive Detaillösungen verringert werden, und zwar durch eine variable obere und/oder untere Überdeckung der Bewehrungshülsen mit Elastomer, durch die erwähnte spezielle Kanten- form der Bewehrungshülsen selbst, aber auch durch eine Ausgestaltung der Verbindungsstelle Elastmer-Topfinnenwandung bzw. Elastomer- Außenfläche der Führungshülse mit entsprechend beanspruchungsver- ringender Form.

Eine erfindungsgemäße Verwendung der Lagerkonstruktion besteht im Zweck der elastischen Übertragung von horizontalen Kräften, d. h. Kräften in x-und y-Richtung bei der Lagerung von Bauwerken.

Als spezielles Einsatzgebiet ist der Erdbebenschutz von Bauwerken, z. B.

Brücken zu nennen. Hier ist von Vorteil, daß das Element bevorzugt nur Kräfte in der x/y-Ebene, d. h. senkrecht zu den Bewehrungshülsen über- trägt. Verschiebungen der angrenzenden Bauteile senkrecht zur Element- ebene, d. h. in z-Richtung, nämlich parallel zu den Bewehrungshülsen, werden nahezu kräftefrei ermöglicht.

Durch die gegebene Elastizität des Dämpfungsmaterials respektive der Elastomerschichten wird im Gegensatz zu bekannten horizontalen Festhaltungen ermöglicht, daß horizontale Bewegungen stattfinden können. Hierbei erfolgt ein stetiger Anstieg der Rückstellkräfte. Die Steifigkeit der Lagerkonstruktion steigt mit dem Maß der Verformung an, d. h. es ist eine progressive Steifigkeit gegeben. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Lagerkonstruktion stellt sich in gewünschter Weise eine Dämpfung bei dynamischer Belastung ein. Die erwähnten Parameter gestatten eine breite Dimensionierung der Lagerkonstruktion, wobei durch Variation der Materialeigenschaften des Elastomers das gesamte Dämpfungsverhalten gezielt beeinflußt werden kann.

Bei Einsatz der Lagerkonstruktion ist also in einer Vorzugsrichtung eine nahezu kraftfreie Lagerung bei kleinen Bauwerksbewegungen im Sinne einer schwimmenden Lagerung des Bauwerks möglich, wodurch sich Zwangsbeanspruchungen verringern. Bei größeren Bauwerksbewegungen steigen die Rückführungskräfte progressiv an und es findet eine

Energiedissipation durch das Dämpfungsverhalten des Elastomers selbst statt, wodurch eine Verringerung der Beanspruchung des Bauwerks bei dynamischer Belastung, z. B. einem Erdbeben die Folge ist.

Durch eine einfache Dimensionierung der Lagerkonstruktion in bezug auf das gewünschte Kraft-Verformungs-Verhalten ist die Möglichkeit geschaf- fen, die Lagerung eines Bauwerks auf die Anforderungen oder Einwirkun- gen gezielt abzustimmen. Diese Abstimmung ist mit Blick auf das Schwing- verhalten des Bauwerks, das maximale Maß der möglichen Bewegung, die zu übertragenden Kräfte und die Dämpfung der Lagerkonstruktion erreich- bar. Im Gegensatz zu üblichen Lagern kann durch die Wahl verschiedener Querschnittsflächenformen ein unterschiedliches Dämpfungsverhalten in Längs-und Querrichtung bzw. x-und y-Richtung eingestellt werden.

Hierdurch ist das Maß einer möglichen Maximalverschiebung in einer bestimmten Richtung steuerbar.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lagerkonstruktion wird ein neuer Weg beschritten. Diese Technologie ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst um die Führungshülse ein gummielastisches Material gewickelt wird. Nachdem das so gegebene Gebilde vorliegt, wird eine erste Bewehrungshülse übergestülpt. Im Anschluß hieran erfolgt eine weitere Wicklung eines Gummicompounds und so weiter. Dieses vorgefertigte Teil wird dann in eine Form gegeben, die gleichzeitig die Außenwandung, respektive das Lagerteil darstellt. Formenboden und Formendeckel besitzen eine nach innen gerichtete Wölbung zur Unterstützung der Bildung von gewünschten Übergangsbereichen des Gummicompounds zu den metallischen Teilen. Mittels Temperatur-bzw. Druck-und Temperatur- behandlung findet dann der eigentliche Vulkanisationsprozeß, d. h. die Verbindung zwischen den Wickelschichten untereinander und den Bewehrungshülsen bzw. dem Lagerteil und der zum Gummimaterial hin gerichteten Seite der Führungshülse statt. Durch die Wahl der Wicklungen und der sich hieraus ergebenden Wicklungsstärke lassen sich in einfacher Weise Lagerkonstruktionen unterschiedlicher Abmessungen, insbesondere unterschiedlicher Durchmesser, mit geringen Kosten realisieren. Störende Lufteinschlüsse werden im Vergleich zum Stand der Technik, der von

geschnittenen Kreisringen ausgeht, die über die Hülsen gestülpt werden, vermieden.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen : Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Lagerkonstruktion nach Ausführungs- beispiel ; Fig. 2 eine weitere Schnittdarstellung längs der Linie A-A gemäß Fig. 1 ; und Fig. 3 eine Prinzipdarstellung in teilperspektivischer Ansicht der Lager- konstruktion bei Belastung in x-Richtung.

Die Lagerkonstruktion gemäß der nachstehenden Beschreibung wird z. B. zwischen einem Fundament 1 und einem zu stützenden Bauteil 1', z. B. einer Brücke, über Befestigungsflächen 2 und 3 in geeigneter Weise verankert.

Dabei besteht grundsätzlich die Möglichkeit, daß das erste, topfförmige Lagerteil 6 am Fundament 1, aber auch am zu stützenden Bauteil 1'fixiert wird.

Das erste, topfförmige Lagerteil 6 besitzt im Zentrum eine Führungshülse 7, wobei zwischen Führungshülse 7 und der Innenwandung des ersten Lagerteils 6 ein oder mehrere Bewehrungshülsen 5 angeordnet sind. Ein Dämpfungsmaterial 4 füllt die Räume zwischen Topfinnenwandung sowie Bewehrungshülsen 5 und Führungshülse 7 mindestens teilweise aus.

Das zweite Lagerteil besitzt einen in der Führungshülse 7 verschieblichen Bolzen 8, wobei der Bolzen 8 mit einer entsprechenden Befestigungsplatte 2 ; 3 verbunden ist.

Beim gezeigten Beispiel sind die Bewehrungshülsen 5 konzentrisch um die Führungshülse 7 angeordnet und im Dämpfungsmaterial 4 eingebettet. Die Bewehrungshülsen 5 sind der Querschnittsform des topfförmigen ersten Lagerteils 6 angepaßt. So besitzen die Bewehrungshülsen 5 analog der Topfform eine z. B. kreisringförmige Gestalt.

In den Figuren nicht gezeigt besteht auch die Möglichkeit, daß der Topf eine elliptische, rechteckige oder eine Vieleck-Querschnittsfläche aufweist.

Die oberen und unteren Flächen des Topfes sind so gestaltet, daß sich das Dämpfungsmaterial 4, wie in Fig. 3 im rechten Bildteil gezeigt, bei ent- sprechender Belastung in x-Richtung nach oben und unten frei ausdehnen kann.

Das Dämpfungsmaterial 4 ist mit den jeweiligen bevorzugt metallischen Oberflächen des Topfes, den Bewehrungshülsen 5 und/oder der Führungs- hülse 7 durch Anvulkanisieren verbunden.

Die Verankerung der Lagerkonstruktion erfolgt derart, daß mit Blick auf die Fig. 3 horizontal wirkende Kräfte, d. h. Kräfte in x-und y-Richtung aufge- nommen werden können, wobei in vertikaler, d. h. in z-Richtung keine Kräfte übertragen werden.

Die Detaildarstellung in Fig. 1 zeigt einen kreisbogenförmigen Übergangs- bereich zwischen dem Dämpfungsmaterial 4 und der Innenwandung des topfförmigen ersten Lagerteils 6 zur Verbesserung der Haftung und zur sicheren Ableitung auftretender Kräfte, ohne daß sich das anvulkanisierte Dämpfungsmaterial von der metallischen Oberfläche löst.

Über die Wahl unterschiedlicher, von einer Kreisform abweichender Querschnittsflächen des Topfes und der Bewehrungshülsen 5 ist es möglich, verschiedene Dämpfungs-oder Steifigkeitsverhältnisse in x-oder y-Richtung vorzugeben.

Gemäß Ausführungsbeispiel besteht das Dämpfungsmaterial aus natür- lichen oder synthetischen Hochpolymeren, wobei Topf, Bewehrungs-und

Führungshülse aus Stahl gefertigt sind. Zur Verbesserung der Haftung des Dämpfungsmaterials können die entsprechenden Oberflächen der metal- lischen Teile eine aufgerauhte Struktur besitzen.

Die Lagerkonstruktion gemäß Ausführungsbeispiel ermöglicht eine stetige Kraftübertragung bei einem progressivem Kraft-, Verformungs-und Steifigkeitsverlauf. Die erforderliche Steifigkeit und Tragfähigkeit ist durch einfache Variation der Dimensionierungsverhältnisse einstellbar.

Im Vergleich zu starren Festhaltungen können auftretende Kräfte infolge Bauwerksbewegungen bei Nutzung der Lagerkonstruktion vermindert werden.

Ein spezielles Anwendungsgebiet der Lagerkonstruktion ist der Einsatz zum Erdbebenschutz von Brücken bzw. die Verwendung als zwängungsarme schwimmende Lagerung von Brückenbauwerken.




 
Previous Patent: VIBRATION ABSORBER ASSEMBLY

Next Patent: VIBRATION ISOLATOR