In Welchen Arten Von Bauwerken Werden Ptfe-Lagerplatten Häufig Eingesetzt? Wesentlich Für Brücken, Gebäude & Stadien

Kurz gesagt, Polytetrafluorethylen (PTFE)-Lagerplatten werden in massiven Bauwerken des Tiefbaus eingesetzt. Sie finden sich an kritischen Verbindungspunkten in Brücken, Stadien und Hochhäusern, wo sie unerlässlich sind, um immense Kräfte aufzunehmen und strukturelle Bewegungen zu ermöglichen.

Der Hauptzweck eines PTFE-Lagers ist die Schaffung einer Gleitfläche mit hoher Tragfähigkeit und geringer Reibung. Dies ermöglicht es enormen Bauwerken, sich sicher auszudehnen, zusammenzuziehen, zu drehen und Vibrationen aufzunehmen, ohne zerstörerische innere Spannungen zu erzeugen.

Welches Problem lösen PTFE-Lager?

Große Bauwerke sind nicht statisch; sie sind ständig in Bewegung. PTFE-Lager sind konstruierte Komponenten, die entwickelt wurden, um diese Bewegung sicher zu steuern, die hauptsächlich durch drei Faktoren angetrieben wird.

Management von Wärmeausdehnung und -kontraktion

Alle Materialien dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung zusammen. Über die Länge einer Brückenweite oder eines großen Stadiondachs kann diese Bewegung mehrere Zentimeter betragen.

Der extrem niedrige Reibungskoeffizient von PTFE (einer der niedrigsten aller festen Materialien) ermöglicht es Strukturelementen, reibungslos aneinander vorbeizugleiten. Dies verhindert den Aufbau immenser Spannungen, die sonst zu Rissen und strukturellem Versagen führen könnten.

Aufnahme seismischer Aktivitäten und Vibrationen

In erdbebengefährdeten Gebieten müssen Gebäude und Brücken in der Lage sein, sich mit dem Boden zu bewegen, um Energie abzuleiten.

PTFE-Lager können ein Schlüsselbestandteil eines Basisisolationssystems sein. Sie entkoppeln den Überbau effektiv von seinem Fundament und ermöglichen es dem Boden, sich darunter zu bewegen, während das Gebäude stabiler bleibt, was es und seine Insassen schützt.

Übertragung massiver vertikaler Lasten

Obwohl sie eine Gleitfläche sind, sind PTFE-Lager so konstruiert, dass sie das immense Gewicht der darüber liegenden Struktur tragen.

Diese Platten weisen eine außergewöhnliche Druckfestigkeit auf, die es ihnen ermöglicht, massive vertikale Lasten von einem Träger oder einer Säule auf den Pfeiler oder das Fundament darunter zu übertragen, ohne zerquetscht zu werden.

Ermöglichung von Drehbewegungen

Wenn sich ein Brückenträger unter dem Gewicht des Verkehrs durchbiegt, drehen sich seine Enden leicht.

Viele PTFE-Lager sind als Teil einer Baugruppe (wie ein Topflager oder ein Kugel-Lager) konzipiert, die diese mehrachsige Drehung ermöglicht. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Lastübertragung und verhindert Schäden durch Biegekräfte.

Wo Sie PTFE-Lager in der Praxis finden

Während die Prinzipien universell sind, ist die Anwendung von PTFE-Lagern in spezifischen groß angelegten Bauszenarien am häufigsten.

Brücken (Der primäre Anwendungsfall)

Brücken sind die häufigste Anwendung für PTFE-Lager. Ihre langen, schweren Spannweiten sind sehr anfällig für thermische Bewegungen und Durchbiegung.

Sie finden sich an großspannigen und mehrfeldrigen Durchlaufträgerbrücken. Sie werden auch als temporäre Gleitplatten bei Bauverfahren wie dem Einschubverfahren verwendet, bei dem Brückensegmente über Pfeiler geschoben werden.

Hochhäuser und Stadien

Die Stahlrahmen von Wolkenkratzern und die massiven Dächer von Stadien erfahren ebenfalls erhebliche thermische Bewegungen.

PTFE-Lager werden oft zwischen der Dachkonstruktion und ihren tragenden Säulen oder an der Basis von Gebäuden platziert. Dies ermöglicht es der Struktur, unabhängig auf Temperatur, Windschwankungen oder seismische Ereignisse zu reagieren.

Abwägungen und Überlegungen verstehen

Obwohl sie hochwirksam sind, hängt die Leistung von PTFE-Lagern von der richtigen Konstruktion und Installation ab. Ihre größte Stärke – die reibungsarme Oberfläche – ist auch ihre größte Schwachstelle.

Empfindlichkeit gegenüber Kontamination

Die reibungsarmen Eigenschaften von PTFE sind nur wirksam, wenn die Platte und ihre Gegenfläche vollkommen sauber sind.

Schmutz, Sand oder Bauschutt können sich in das weiche PTFE einbetten, die Reibung dramatisch erhöhen und die gegenüberliegende Fläche zerkratzen. Deshalb werden sie immer mit robusten Dichtungssystemen installiert.

Anforderungen an die Gegenfläche

Eine PTFE-Platte gleitet nicht auf Beton oder rauem Stahl. Sie benötigt eine harte, hochglanzpolierte Gegenfläche, um ihre geringe Reibung zu erzielen.

Dies ist fast immer eine hochglanzpolierte Edelstahlplatte. Die Qualität und Oberflächengüte dieser Platte ist für die Funktion des Lagers genauso entscheidend wie das PTFE selbst.

Potenzial für „Kaltfließen“ oder Kriechen

Unter sehr hohen, anhaltenden Lasten kann PTFE im Laufe der Zeit langsam verformt werden – ein Phänomen, das als Kriechen oder „Kaltfließen“ bekannt ist.

Ingenieure berücksichtigen dies, indem sie gefülltes oder genopptes PTFE verwenden. Das PTFE wird entweder mit Materialien wie Glasfaser verstärkt oder in einer Stahlplatte mit kleinen Vertiefungen eingeschlossen, was verhindert, dass es unter Druck herausgepresst wird.

Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen

Die Entscheidung für PTFE-Lager wird durch die Notwendigkeit bestimmt, Bewegung und Last in großen Bauwerken zu managen.

Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Bewältigung thermischer Bewegungen in einer langgespannten Brücke liegt: PTFE-Gleitlager sind die Industriestandardlösung für kontrollierte Ausdehnung und Kontraktion.
Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf seismischem Schutz für ein wichtiges Gebäude liegt: Diese Lager sind ein entscheidender Bestandteil von Basisisolationssystemen, die die Struktur von zerstörerischen Bodenbewegungen entkoppeln.
Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Unterstützung einer schweren Dachstruktur mit großer Spannweite liegt: PTFE-Platten bieten die notwendige Tragfähigkeit und nehmen gleichzeitig Bewegungen durch Wind, thermische Zyklen und aufgebrachte Lasten auf.

Letztendlich sind diese einfachen Platten grundlegende Komponenten, die den Entwurf und das langfristige Überleben unserer größten und ehrgeizigsten Bauwerke ermöglichen.

Zusammenfassungstabelle:

Strukturtyp	Hauptfunktion der PTFE-Lagerplatte
Brücken	Management der Wärmeausdehnung/-kontraktion langer Spannweiten.
Hochhäuser	Aufnahme von Bewegungen durch Wind, thermische Zyklen und Schwankungen.
Stadien	Tragen massiver Dachlasten bei gleichzeitiger Ermöglichung von Bewegung.
Seismische Bauwerke	Dienen als Teil von Basisisolationssystemen zur Energieableitung.

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