Vorrichtung zum sicheren Abschluss einer Öffnung in einem
Schutzbau
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum sicheren Abschluss einer Öffnung in einem Schutzbau, welche potentiell durch kurzfristige, innerhalb weniger Millisekunden auftretende oder plötzlich ansteigende, insbesondere durch Explosionen her¬ vorgerufene Lasten mit Lastspitzen bis zu mehreren hundert bar belastet wird, mit einem vor die Öffnung bewegbaren Verschlusse¬ lement.
Vorrichtungen dieser Art dienen einerseits zum Abschluss des Schutzbaus gegen äussere Bedrohungen, andererseits aber auch und besonders zum Abschluss von Räumen, in denen, wie z.B. bei Sprengstoff- oder Munitionskammern, gewaltsame Wirkungen durch irgendwelche Explosionen in der genannten Grössenordnung auftre¬ ten können. Dabei muss die Verschlussvorrichtung auch gegen sie geschleuderten Körpern, Splittern oder Flüssigkeiten standhalten können. In bestimmten Fällen wird zusätzlich Gasdichtigkeit ge¬ fordert .
STAND DER TECHNIK
Mit den z.B. aus Zivilschutzanwendungen bekannten Lösungen las¬ sen sich die vorerwähnten extremen Belastungen nicht ohne weite¬ res beherrschen. Abschlüsse für Zivilschutzanwendungen müssen nur vergleichsweise geringe Belastungen in der Grössenordnung von einem bis zu einigen bar aushalten. Diese können von einem ausreichend tragfähigen Torkörper, welcher auf einem im Schutz¬ bauwerk verankerten Torrahmen aufliegt und mit diesem in ge¬ schlossenem Zustand verriegelbar ist, ohne weiteres aufgenommen werden.
Wollte man die bekannten Zivilschutz-Lösungen für Anwendungen einsetzen, bei denen die genannten extremen Belastungen auftre¬ ten können, müssten die Torkörper wesentlich tragfähiger und da¬ mit dicker und steifer ausgebildet werden; ihre massgebenden Ei¬ genschwingzeiten würden dadurch sehr kurz und ihre Plastifizier- barkeit entsprechend gering. Auch nur kurzzeitige Belastungs¬ spitzen würden hohe Beanspruchungen des Torkörpers und Torrah¬ mens hervorrufen. Dies wäre insbesondere bei der Beanspruchung auf Schub der Fall, wo eine Plastifizierung vor dem Bruch meist nur in sehr kleinem Ausmass auftritt. Für relativ kleine Licht- masse wie für Personendurchgänge liesse sich das allenfalls noch beherrschen. Für grössere Lichtmasse, welche auch von Fahrzeu¬ gen, insbesondere auch grossen LKW's passiert werden können, würden sich so grosse Torkörpermassen ergeben, dass sie wirt¬ schaftlich nicht mehr realisierbar und zudem betrieblich kaum noch handhabbar wären. Aus diesen Gründen hat man auch schon aufwendige Zusatzmassnahmen vorgesehen wie beispielsweise zu¬ sätzliche Stollenstrecken oder Schikanen vor dem Abschluss.
Als einzig halbwegs kostengünstige Lösung ist bislang nur die sogenannte Klotzvorrichtung bekannt, vergl. z.B. "Underground Ammunition Storage, Model Test to Investigate the Strength and Effectiveness of a Selfclosing Concrete Block" , Norwegian De-
fence Construction Service, Oslo, Norway, March 1974, mit weite¬ ren Nachweisen. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung, welche speziell für die Sicherheit der Umgebung von unterirdi¬ schen Munitionslagern entwickelt wurde. Bei unfallmässigen Ex¬ plosionen in unterirdischen Munitionskammern wirkt der Klotz als automatischer Verschlussmechanismus. Der Klotz besteht im we¬ sentlichen aus einem keilförmigen Stahlbetonblock, welcher im Innern der Lagerkammer, vor dem Ausgang, aber mit genügend Ab¬ stand für Transportfahrzeuge, plaziert wird. Der unfallmässige Innendruck schleudert ihn dann wie einen Keil in die gegenglei¬ che Ausgangsöffnung und verschliesst diese.
Die Nachteile einer Klotzvorrichtung sind folgende:
• Der Klotzmechanismus wird erst bei relativ grossen Explo¬ sionsimpulsen aktiviert. Bei Unfällen mit kleineren Im¬ pulsen ist kein Schutz vorhanden.
• Um die spezifischen Betriebsanforderungen der Anlage zu gewährleisten (z.B. erforderliche Zugangsabmessungen für Fahrzeuge) , muss der Klotz in erheblichem Abstand zur Ausgangsöffnung plaziert sein. Dies bedingt, dass unter Umständen ein erheblicher Teil der Explosionseffekte
(Druck, Gase, Splitter, Brand) entweicht, bevor der Klotz die Öffnung verschlossen hat; der Schutz ist deshalb un¬ vollständig. Bei Sprengstoff- oder Munitionskammern be¬ steht zusätzlich die Gefahr, dass nicht detonierte Muni- tions- oder Sprengstoffteile herausgeschleudert werden. Dies könnte die Zugänglichkeit des Verschlusses und die Aufräumarbeiten wesentlich erschweren.
• Die Klotzvorrichtung gewährt keinen Schutz gegen die Wir¬ kungen von der Gegenseite und auch keinen Schutz vor un-
befugtem Zugang, es sei denn, es werden zusätzliche, auf¬ wendige Abschluss-Organe angeordnet.
Klotzvorrichtungen können in der Regel nur einmal verwen¬ det werden, da sich der Klotz bei einer Explosion in sei¬ ner Endstellung verklemmt und nur noch mit grossem Auf¬ wand sowie kaum je zerstörungsfrei aufgebrochen werden kann.
Mit Klotzvorrichtungen allein kann schliesslich kein un¬ terirdischer Munitionslagerkomplex mit mehreren Kammern realisiert werden. Selbst wenn jede Kammer durch eine ei¬ gene Klotzvorrichtung geschützt ist, besteht die Gefahr, dass bei einer Explosion in einer der Kammern die übrigen mit hochgehen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abschluss¬ vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile vermeidet und den vollen geforderten Schutz in wirtschaftlich und betrieblich optimaler Weise gewähr¬ leistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Vorrichtung, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist. Die er¬ findungsgemässe Vorrichtung ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement in oder vor der Öffnung gegenüber Auflagerzonen des Schutzbaus elasto-plastisch aufgelagert ist und dass die elasto-plastische Auflagerung einen Deformationsweg von wenigstens 50 mm ermöglicht.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Durch die elasto-plastische Auflagerung werden die hohen, kurz¬ zeitigen Belastungen in ihrer Auswirkung entscheidend (bis zu einer Grössenordnung) reduziert, so dass eine - verglichen mit bisherigen Lösungen mit starren Auflagern - technisch und wirt¬ schaftlich wesentlich bessere Lösung entsteht. Als Verschlusse¬ lemente sind dadurch z.T. Torkonstruktionen mit Torkörpern und Torrahmen einsetzbar, welche Tordicken und Auflager-Abmessungen aufweisen, die aus der Sicht der Kosten und des Betriebs in ei¬ nem vernünftigen Bereich liegen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch dort wirtschaftliche und technisch überzeugende, zuverlässige Lösungen, wo mit den bis anhin verwendeten starren Lagern die Machbarkeit eines Ab¬ schlusses überhaupt in Frage gestellt war.
Die elasto-plastische Lagerung des Verschlusselements bringt ge¬ genüber der starren Lagerung den weiteren Vorteil, dass der Stosszuschlag, welcher bei elastischen Systemen und rasch an¬ steigender Belastung bis zu 100 % betragen kann, stark reduziert oder fast ganz eliminiert werden kann. Zudem sind das Zurück¬ schwingen des Verschlusselements (sog. Rebound) sowie Reso¬ nanzeffekte, direkt nach der Belastung, dank der elasto- plastischen Lagerung viel geringer.
Durch die erfindungsgemässe Abschluss-Vorrichtung kann ein z.B. einen Torkörper und einen Torrahmen umfassendes Verschlussele¬ ment vor Überbeanspruchungen, Beschädigungen und entsprechenden Verformungen wirksam geschützt werden. Dadurch lässt sich ver¬ meiden, dass der Abschluss nach der Explosion nicht mehr geöff¬ net und geschlossen werden kann, denn die Einheit aus Torkörper und Torrahmen bleibt in sich unbeeinträchtigt. Aus dem gleichen Grunde ist es möglich, eine Gasdichtigkeit des Abschlusses zu erreichen und auch bei einer hohen Belastung beizubehalten. Da-
mit kann der Abschluss auch Schutz gegen Brandgase, Brandhitze, Splitter und/oder herumfliegende Teile aller Art bieten.
Zur elasto-plastischen Auflagerung werden vorzugsweise diskrete Schockdämpfer verwendet, welche ein ausgeprägtes, statisch und dynamisch vorherbestimmbares, prüfbares, langgedehntes Fliess¬ plateau im plastischen Bereich aufweisen, in welchem sich die dynamische Fliesslast nur unwesentlich ändert. Selbstverständ¬ lich ist der Verformungsweg ausreichend zu bemessen.
Abschlüsse der vorliegenden Art werden zwar vorwiegend durch gleichmässig und senkrecht zur Ebene der Öffnung wirkende Kräfte beansprucht. Ungleichmässig wirkende Kräfte oder solche, die ei¬ ne Komponente parallel zur Torkörperebene aufweisen, können je¬ doch bewirken, dass sich z.B. verteilt angeordnete, diskrete elastoplastische Schockdämpfer ungleich verformen und das Ver¬ schlusselement dadurch in eine gegenüber der Ausgangslage abge¬ winkelte Lage gerät. Dadurch könnten einzelne Schockdämpfer auch überbeansprucht werden. Das Verschlusselement wird deshalb vor¬ zugsweise, z.B. durch eine geeignete Gleitlagerung, so eingebaut und gelagert, dass ungleichmässige und/oder seitliche Deforma¬ tionen der Schockdämpfer vermieden werden.
Durch die Erfindung lassen sich auch unterirdische Munitionsla¬ gerkomplexe mit mehreren Munitionskammern realisieren, da die einzelnen Munitionskammern stets vollständig gegeneinander abge¬ schottet werden können.
Als elasto plastische Auflagerung können auch Schubbleche (Shear Key) vorgesehen werden.
Weitere Vorteile sowie Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispie- len unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Es zeigen:
Fig.l Einen Horizontalschnitt (A-A in Fig. 2) durch eine erste Ausführungsform eines Schutzbauabschlusses nach der Er¬ findung mit einem gasdichten Flügeltor.
Fig.2 Einen Vertikalschnitt (B-B in Fig. 1) durch die Anordnung gemäss Fig.l.
Fig.3 Einen Horizontalεchnitt (C-C in Fig. 4) durch eine Aus¬ führungsform eines Schutzbauabschlusses nach der Erfin¬ dung, mit einem gasdichten Schiebetor.
Fig.4 Einen Vertikalschnitt (D-D in Fig. 3) durch die Anordnung gemäss Fig. 3.
Fig.5 Ein Detail einer Gleitfuge.
Fig.6 Einen Horizontalschnitt (E-E in Fig. 7) durch eine ver¬ einfachte Ausführung eines Schutzbauabschlusses nach der Erfindung, für ein nicht-gasdichtes, auf Rollen laufendes Schiebetor.
Fig.7 Einen Vertikalschnitt (F-F in Fig. 6) durch die Anordnung gemäss Fig. 6.
Fig.8 Einen Vertikalschnitt einer möglichen Variante zu Fig. 7 bezüglich der Anordnung der elasto-plastischen Schock¬ dämpfer und Verschiebeführung.
Fig.9 Die charakteristische Form eines möglichen Belastungsdia- grammes für den erfindungsgemässen Schutzbauabschluss.
Fig.10 Die charakteristische Form eines weiteren, möglichen Be- lastungsdiagrammes, der sogenannten "Step function" (sehr rascher Lastanstieg auf ein bestimmtes Lastniveau) .
Fig.11 Das typische dynamische Last-Deformationsverhalten eines elasto-plastischen Schockdämpfers für den erfindungsge¬ mässen Schutzbauabschluss.
Fig.12 Eine Variante zu Fig. 7 und 8. Hier ist anstelle der ela¬ sto-plastischen Schockdämpfer ein ebenfalls elasto- plastisch verformbares Schubblech (Shear Key) 25 vorgese¬ hen.
WEGE ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt ein typisches Beispiel eines extrem belastbaren und gasdichten Flügeltorabschlusses. Der Torkörper 3 hat die Aufga¬ be, den Bereich 11 vor den Wirkungen einer kriegsmässigen oder unfallmässigen Explosion oder anderen mechanischen Gewalteinwir¬ kungen im Ursprungsbereich 12, im folgenden auch Belastungsseite genannt, zu schützen. Der Torkörper 3 und der Torrahmen 2 sind zusammen auf den elasto-plastischen Schockdämpfern 1 aufgela¬ gert. Letztere sind dabei so mit dem Torrahmen 2 und dem stüt¬ zenden Bauwerk 10 verbunden (Verbindungen 4,5), dass die dynami¬ sche Fliesslast PFl ^ (Fig.11) sowie auch mögliche Rückprall¬ kräfte übertragen werden können. Zu beachten ist natürlich, dass ein ausreichender Deformationsraum 6 (Fig.l) für die elasto- plastischen Schockdämpfer 1 bereitgestellt ist.
Zwischen dem Torrahmen 2 und dem stützenden Bauwerk ist eine Gleitfuge 9 vorgesehen. Diese ermöglicht eine ungehinderte und sauber geführte Verschiebung des Torrahmens 2 in Belastungsrich¬ tung und verhindert das Verklemmen bei unsymmetrischen Belastun¬ gen. Sie kann weitgehend gasdicht ausgeführt sein und das Ein-
dringen von Luft- oder Gasdruck verhindern. Ein Abschluss ist (genügend) gasdicht, wenn durch die Lüftung innerhalb der Schutzbaute ein interner Überdruck in der Grössenordnung von 20 - 200 Pa aufrechterhalten werden kann.
Die Befestigung des Torkörpers 3 am Torrahmen 2 sowie die Dich¬ tigkeit zwischen Torkörper 3 und Torrahmen 2 kann auf gewohnte Weise, d.h., mittels Scharnieren, Torverschluss und Tordichtung 8 bewerkstelligt werden, weil Torkörper und Torrahmen eine Ein¬ heit bilden und deshalb nur sehr geringe Verschiebungen relativ zueinander erleiden.
Indem der Torkörper 3 im geschlossenen Zustand allseitig unver¬ schiebbar im Torrahmen 2 eingelassen ist, ist er auch gegen Sei¬ tenverschiebungen im Falle von torparallelen Kräften, z.B. in¬ folge Splitterwirkung, gesichert.
Auch die Verbindungen 4, 5 können gegebenenfalls Gasdichtigkeit gewährleisten. In Fällen, wo weder die konkrete Ausbildung der elasto-plastischen Schockdämpfer 1 noch die Gleitfuge 9 Gasdich¬ tigkeit gewährleisten, kann ein dickwandiges Blech 7 diese Funk¬ tion übernehmen. Zusätzlich können Abdeckbleche 24 auf der Bela¬ stungsseite 12 gegen das Eindringen von Druckstössen in die Gleitfuge 9 vorgesehen werden.
Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Anordnung von Fig. 1, wobei die elasto-plastischen Schockdämpfer 1 nur seitlich an¬ geordnet sind.
Eine mögliche Alternative zu Fig. 2 besteht darin, dass die ela¬ sto-plastischen Schockdämpfer 1 auch unten und oben, d.h. auf allen vier Seiten, angeordnet werden können, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Weitere Möglichkeiten, wie z.B. die Anordnung von
elasto-plastischen Schockdämpfern 1 nur unten und oben, auf drei Seiten oder nur an einzelnen Stellen, wären ebenfalls möglich.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines extrem belastbaren und gasdich¬ ten Schiebetorabschlusses. Hierbei ist der Torkörper 3 in eine Tornische 21 seitlich verschiebbar, wobei eine Bodenrinne 22 (Fig. 4) bzw. dort angeordnete Rollen als Führung dient. Ähnlich wie beim Flügeltor (Fig 1) sind Torkörper 3 und Torrahmen 2 als Einheit auf den elasto-plastischen Schockdämpfern 1 aufgelagert. Durch eine Anpressvorrichtung 13 wird der Torkörper 3 gegen Rückprallkräfte gesichert und gleichzeitig gegen die Tordichtung 8 gedrückt. Auf der Belastungsseite 12 ist eine Dilatationsfuge 14 vorgesehen. Eine umlaufende Gleitfuge 9 sorgt dafür, dass der Torkörper 3 und der Torrahmen 2 sich frei und sauber geführt ge¬ gen die elasto-plastischen Schockdämpfer 1 bewegen können.
Fig. 4 zeigt die Anordnung von Fig. 3 im Vertikalschnitt. Die elasto-plastischen Schockdämpfer 1 sind hier auch oben und un¬ ten, d.h., auf allen vier Seiten angeordnet. Alternativen, wie in Fig. 2 gezeigt, sind auch hier möglich. In Fällen, wo (vergleichsweise kleine) Belastungen von der anderen Seite des Abschlusses angenommen werden müssen, sind die Anpressvorrich¬ tung 13 sowie der Torkörper 3 auf die entsprechenden Kräfte am vorwiegend starren System auszulegen. Natürlich können für die¬ sen Fall auch Schockdämpfer 1 in der Dilatationsfuge 14 angeord¬ net werden, sofern dies notwendig und wirtschaftlich ist, allen¬ falls in Form von Schaumstoffzwischenlagen 18. Dadurch entsteht ein Abschluss, der wahlweise den Bereich 11 vor einem Ergeignis im Bereich 12 schützt oder den Bereich 12 vor einem Ergeignis im Bereich 11.
Auch in den Figuren 3 und 4 sind zusätzlich Abdeckbleche 24 ge¬ gen seitlich eindringende Druckstösse vorgesehen. Als Schock- schutzmassnahme, d.h. als Massnahme für den Fall, dass sich die
Umgebung des Tores schockartig bewegt, ist in Fig. 4 schliess¬ lich das Eingriffsmass d, des Torkörpers 3 in den Torrahmen 2 grosser als der für die Verschiebung notwendige Spielraum d^ des Torkörpers 3 im Torrahmen 2 gewählt.
Figur 5 zeigt eine mögliche Ausführung der Gleitfuge 9. Wichtig ist dabei, dass die Gleitflächen genügend Planarität aufweisen, sodass eine saubere Führung gewährleistet ist und der Torrahhmen sich in den Gleitfugen nicht verklemmen kann. Dies kann, zum Beispiel, mit entsprechend ausgesteiften Stahlblechen 19 er¬ reicht werden. Eine Gleitschicht 20 z.B. aus Graphit oder Fett zwischen den Blechen 19 reduziert den Gleitwiderstand auf ein erforderliches Mass.
Die Figuren 6 und 7 zeigen ein Beispiel eines extrem hochbelast¬ baren Abschlusses für Fälle, wo keine Gasdichtigkeit gefordert wird. Hier ist ein auf Rollen 23 laufendes Rolltor 3 vorgesehen. Figur 6 zeigt den Torkörper 3 im geschlossenen Zustand. Die ela¬ sto-plastischen Schockdämpfer 1 sind, in diesem Beispiel, in den seitlichen, vertikalen Tornischen 21 befestigt. Der kleine Spalt 15 zwischen den elasto-plastischen Schockdämpfern 1 und dem Tor¬ körper 3 ist minimal gehalten, sodass gerade noch die erwarteten Installations- und Betriebstoleranzen eingehalten werden können. Eine mögliche Alternative für die Anordnung der elasto- plastischen Schockdämpfer 1 besteht darin, dass letztere am Tor¬ körper 3, statt an den Tornischen 21, angebracht werden.
Die skizzierte Anordnung deutet an, dass eine gewisse "Leckage" von Explosionsgasen durch die vorhandenen Zwischenräume 16 zwi¬ schen Torkörper 3 und Tornischen 21 möglich ist, d.h. , dass kein vollkommen dichter Abschluss erreicht wird. Ebenfalls wird, in diesem Beispiel, auf eine saubere Führung des Torkörpers 3 und/oder des Torrahmens, wie dies im ersten Beispiel (Figuren 1 bis 5) mittels der Gleitfugen 9 erreicht wird, verzichtet. Dies
vereinfacht natürlich die Ausführung, bedeutet aber auch, dass ein mögliches Verklemmen des Torkörpers 3 bei unsymmetrischen Belastungen akzeptiert werden muss, was ein Oeffnen des Tores nach einer Extrembelastung zwar nicht verunmöglicht, aber doch erschwert. Diese Einschränkung ist jedoch für viele praktische Anwendungen akzeptabel und sinnvoll.
In Fällen, wo irgendwelche Belastungen auch von der anderen Sei¬ te des Abschlusses her aufgenommen werden müssen, können weitere Schockdämpfer 17, wie in Fig. 6 angedeutet, vorgesehen werden. Sie dienen ggf. auch der Aufnahme von Rückprallkräften (Rebound) . Der Abschluss könnte unter Verwendung weiterer ela¬ stoplastischer Schockdämpfer 1 auch vollständig symmetrisch be¬ züglich der Bereiche 11 und 12 aufgebaut werden werden. Dies gilt in gleicher Weise auch für andere der in den Figuren darge¬ stellten Ausführungsformen.
Nicht dargestellt in den Figuren sind die Verschlüsse bzw. Ver¬ riegelungen der Torkörper, welche das Tor in geschlossenem Zu¬ stand verriegeln. Auch diese können elasto-plastisch ausgeführt werden, so dass sie vor dem Schock, der von der Explosionswir¬ kung generiert wird, in geeigneter Weise geschützt sind.
Als Alternative zeigt Fig. 8 noch die elasto-plastischen Schock¬ dämpfer 1 oben und unten angeordnet. Diese Art von Anordnung ist da von Vorteil, wo die Höhe des Torkörpers wesentlich kleiner ist als seine Breite und wo gleichzeitig eine abdeckbare Boden¬ rinne 22 keine betrieblichen Schwierigkeiten verursacht. In Fäl¬ len, wo die Torkörperform ungefähr quadratisch ist, kann sich die Anordnung der elasto-plastischen Schockdämpfer 1 auf allen vier Seiten, d.h. auf beiden Seiten sowie unten und oben, als wirtschaftlich erweisen.
Fig. 9 zeigt ein typisches Belastungsdiagrammm P/t, welches im wesentlichen aus einer kurzzeitigen (bis ts, einige ms) und ex¬ trem hohen Belastungsspitze mit einem Spitzendruck Ps (bis meh¬ rere hundert bar) und einer sich anschliessenden, länger (bis tg, einige 100 ms) dauernden Last Pg, auf wesentlich tieferem Niveau (bis mehrere 10 bar), besteht. Bei grossem Verhältnis Ps:Pg, welches in der Praxis oft der Fall ist, wird die Bemes¬ sung auf die dynamischen Auflagerkräfte kritisch, sofern starre Lager vorgesehen sind, und führt oft zu unwirtschaftlichen Lö¬ sungen.
Diesem Problem begegnen die elasto-plastischen Schockdämpfer auf optimale Weise. Die extreme Belastungsspitze (Ps, ts) beschleu¬ nigt den (weich gelagerten) Torrahmen und/oder das Torblatt mit der Masse m in Belastungsrichtung auf die Geschwindigkeit v. Die kinetische Energie mv2/2 wird von den elastoplastischen Schock¬ dämpfern aufgenommen und in Deformationsarbeit Pn#dyn *δ und dann in Wärme umgewandelt, wobei Ppl<dyn die dynamische Fliesslast und 6 den Verformungsweg der Schockdämfer bezeichnen. Dabei können diese, sowie auch der Torkörper, so bemessen werden, dass sie mit ihrer dynamischen Fliesslast die kleinere, quasi-statische Belastung (Pg, tg) ohne grosse Deformationen aufnehmen können. Die Schub- und Biegebeanspruchungen des Torkörpers (und Torrah¬ mens) werden dabei zuverlässig begrenzt. Die Auflagekräfte kön¬ nen nie grosser werden als die Summe der Fliesslasten der Schockdämpfer - immer unter der Voraussetzung, dass Schockdämp¬ fer mit einem ausreichenden Verformungsweg (Fig. 11) gewählt wurden.
Fig. 10 zeigt eine weitere typische Belastungsform, die soge¬ nannte "Step Function" . Sie besteht im wesentlichen aus einer sehr schnell (theoretisch: plötzlich, tr = 0) auf einen Maximal¬ wert Pmax ansteigenden Last P, welche für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten wird oder zumindest nur langsam abnimmt. Werden
solche Lasten auf linear-elastische Systeme angewandt, resultie¬ ren Stosszuschläge (dynamische Lastfaktoren) bis zu maximal 100 %. Der Vorteil des erfindungsgemässen Abschluss-Systems besteht nun darin, das diese Stosszuschläge reduziert oder ganz vermie¬ den werden können. Zum Beispiel kann, wie in Fig. 10 gezeigt, der Stosszuschlag auf 10% reduziert werden, indem die Schock¬ dämpferfliesslast PFljdyn auf 1.1 Pmax festgelegt wird.
Fig. 11 zeigt das typische dynamische Last-Verformungsverhalten eines elasto-plastischen Schockdämpfers, wie er im erfindungsge¬ mässen Abschluss-System angewandt wird. Es ist dabei wichtig zu beachten, dass derselbe ein ausgeprägtes, auch für eine hohe Verformungsschwendigkeit vorherbestimmbares, prüfbares, langge¬ dehntes Fliessplateau aufweist und dass sich die dynamische Fliesslast Pfl im plastischen Verformungsbereich nur unwesent¬ lich ändert. Dies gewährt eine verlässliche Vorhersage des Ver¬ haltens des Abschluss-Systems unter der rechnerischen Belastung. Selbstverständlich ist dafür zu sorgen, dass der plastische Ver¬ formungsweg δmax ausreichend ist. Dieser kann ohne weiteres bis zu mehreren 100 mm betragen und beispielsweise für bis zu 500 mm ausgelegt sein. Trifft dies nicht zu, so ist das Tor beim Durch¬ schlagen der Schockdämpfer hart gelagert; es kann dann noch be¬ grenzte weitere Lasten aufnehmen, bis seine Tragfähigkeit er¬ schöpft ist.
Fig. 12 zeigt schliesslich noch eine Variante zu den Fig. 7 und 8. Hier ist anstelle der elasto-plastischen Schockdämpfer 1 ein ebenfalls elasto-plastisch verformbares Schubblech (Shear Key) 25 vorgesehen. Das Schubblech 25 ist einerseits im Torkörper 3 eingebettet und läuft andererseits in einer Führungsrinne 26. Eine entsprechende Anordnung ist auch oben vorhanden. Das Schub¬ blech kann ein Stahlblech mit ein bis einigen Zentimetern Dicke sein. Der Zwischenraum 16 zwischen dem Torkörper 3 und dem Bau¬ werk 10 muss mindestens etwa die doppelte Dicke des Schubbleches
25 erreichen. Die Führungsrinne 26 muss etwa doppelt so breit sein wie die Dicke des Schubblechs 25. Es lassen sich im Bela¬ stungsfall plastische Deformationswege zwischen 50 und 100 mm (oder mehr) realisieren (vergl. punktierte Darstellung des ver¬ formten Schutzbleches.
Sämtliche Zeichnungsfiguren sind in einem Massstab 1:100 ausge¬ führt. Das soll nicht heissen, dass die Realisierung der Erfin¬ dung auf diesen Masstab beschränkt ist. Die Angabe des Masstabes soll lediglich einen Eindruck von der möglichen oder gewöhnli¬ chen Grosse der erfindungsgemäsen Abschlussvorrichtungen vermit¬ teln.
BEZEICHNUNGSLISTE
1 elasto-plastische Schockdämpfer
2 Torrahmen
3 Torkörper
4 Verbindung zum stützenden Bauwerk
5 Verbindung zum Torrahmen
6 Deformationsraum
7 dickwandiges Blech
8 Tordichtung
9 Gleitfuge
10 stützendes Bauwerk
11 zu schützender Bereich
12 Ursprungsbereich bzw.Belastungsseite
13 Anpressvorrichtung
14 Dilatationsfuge
15 Spalt
16 Zwischenräume
17 weitere Schockdämpfer
18 Schaumstoffzwischenlagen
19 Stahlbleche
20 Gleitschicht
21 Tornische
22 Bodenrinne
23 Rollen
24 Abdeckbleche
25 Schubblech
26 Fuhrungsrinne