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Titelaufnahme

Titel
Faserverstärkte Elastomerlager : Konzeption und Bemessung / eingereicht von Ulrich Gerhaher
VerfasserGerhaher, Ulrich
Begutachter / BegutachterinStrauss, Alfred ; Lener, Gerhard
Betreuer / BetreuerinStrauss, Alfred
Erschienen2010
UmfangX, 173 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2010
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Elastomer / Lager / Gewebe / Kohlenstofffasern / Glasfasern / Bemessung / Steifigkeit / Dämpfung
Schlagwörter (EN)elastomer / bearing / fabric / carbon fiber / glass fiber / design / stiffness / damping
Schlagwörter (GND)Bauwesen / Elastomerlager / Bemessung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-18954 Persistent Identifier (URN)
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 Das Werk ist frei verfügbar
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Faserverstärkte Elastomerlager [7.7 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Bewehrte Elastomerlager werden aufgrund ihrer Robustheit und der geringen Herstellungskosten sowohl als statische Lager, als auch als dynamische Lager verwendet. Eine exakte Bemessung mit Berücksichtigung der materialseitigen und mechanischen Nichtlinearitäten sowie eine Bemessung der Lagerdämpfung sind in den Normen nicht zu finden. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, verbesserte Bemessungsansätze zu entwickeln, die es erlauben, das komplexe Verhalten von Elastomerlagern genauer zu bestimmen. Die hier vorgestellten, neu entwickelten Bemessungsformeln beschreiben die vertikalen und horizontale Lagersteifigkeit, die horizontale Dämpfung und die Versagenskriterien der Lager. Dabei werden die aus der Verwendung von Kunststoffgewebebewehrung anstelle der üblichen Stahlplattenbewehrung resultierenden Einflüsse auf das Lagerverhalten besonders berücksichtigt. Die neuen Ansätze werden jenen der bestehenden Normen gegenübergestellt, Unterschiede hinterfragt und Widersprüche der Normen diskutiert. Die wichtigsten drei Arbeitsabschnitte dieser Untersuchungen waren: a) Die Untersuchungen des Materialverhaltens von Elastomer und Gewebe: Dabei wurden besonders die Materialdegradation, der Einfluss der Belastungsgeschwindigkeit, das nichtlineare Steifigkeitsverhalten und die Dämpfung der Materialien untersucht. b) Die Durchführung und Auswertung von Belastungs- und Verformungsversuchen an faserbewehrten Elastomerlagern: Untersucht wurden dabei das vertikale und das horizontale Lagerverhalten in Bezug auf die Steifigkeit und auf die Dämpfung. c) Die Entwicklung der neuen Bemessungsansätze: Basierend auf analytischen Herleitungen und umfangreiche Parameterstudien an numerischen Lagermodellen wurde die Sensitivität einzelner Einflüsse auf das Lagerverhalten untersuche und neue Ansätze entwickelt. Die Erweiterung der Bemessungsansätze auf die Verwendung von Gewebebewehrung soll die Nutzung der zahlreichen Vorteile dieser Konstruktionsart erleichtern und einen Beitrag zur diesbezüglichen Erweiterung der betreffenden Normen leisten.

Zusammenfassung (Englisch)

Reinforced elastomeric bearings are characterized by robustness and small manufacturing costs. Therefore they are therefore often used as static bearings as well as dynamic bearings. The design codes for reinforced elastomeric bearings in civil engineering describe the bearing behavior with strong simplifications. Material and geometrical nonlinear effects as well as the damping behavior of the bearings are disregarded in these design guidelines. The objective of this thesis was the development of new design guidelines to allow the analytical determination of the complex behavior of elastomeric bearings. The new formulations describe the horizontal and vertical stiffness of the bearings as well as the horizontal damping and the criteria of failure. The influences on the bearing behavior resulting from the use of synthetic fabric instead of steel plates as reinforcement are especially considered. The new formulations are compared to those of the current design codes ÖNORM EN 1337-3 (2005) and ÖNORM EN 15129 (2010). Disagreements are brought in question and contradictions in the codes are pointed out. The most important working steps of these investigations are: a) Analysis of the material behavior of elastomer and fiber fabric: In this step the main focus was on the material degradation, the influence of the strain rate, the nonlinear stiffness and the damping of the material. b) The realization and evaluation of loading and deformation tests on fiber reinforced bearings: In these tests vertical and horizontal bearing behavior was studied in terms of stiffness and damping. c) The development of new design guidelines: This step is based on analytical derivations and extensive parametric studies using numerical bearing models. The sensitivity of the important influencing parameters was studied and new formulations for the design of elastomeric bearings are developed. The consideration of fiber fabric reinforcement in the developed guidelines shall facilitate the utilization of the numerous advantages of this construction type. It contributes to the allowance of fiber reinforced bearings in the relevant design codes.