FLÄCHENLOCH -LAGER, TYP Z

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1 FLÄCHENLOCH -LAGER, TYP Z Stahlbewehrte Elastomerlager un Gleitlager mit formstabiler Gleitebene, belastbar bis 25 N/mm² planmäßig elastisch lagern

2 Lagertypen Inhalt Seite Lagertypen 2 Allgemeines 3 Ranabstäne 3 Flächenloch -Lager, Typ Z 4 Bemessungsformeln 4 Ausschreibungstext 5 Bemessungstafel 5 Flächenloch -Gleitlager, Typ Z 6 Bemessungsformeln 6 Ausschreibungstext 7 Bemessungstafel 7 Quer- un Spaltzugbewehrung 8 Einfeerungsiagramme 10 Schubmoul 11 Reibwerte 11 Lieferform, Abmessungen 12 Montagehinweise 12 Branverhalten 12 Prüfzeugnisse 12 Bil 2: Flächenloch -Lager, Typ Z l b = Länge es Elastomers = Breite es Elastomers a: Kreisrunes Loch b: Eckausschnitt c: Schlitzausschnitt : Rechteckausschnitt e: Langloch f: Rechteckloch l = Länge es Elastomers b = Breite es Elastomers l 1 = Länge er Gleitplatte b 1 = Breite er Gleitplatte g: Eckschrägschnitt Bil 1: Stanarausschnitte Bil 3: Flächenloch -Gleitlager, Typ Z 2 I planmäßig elastisch lagern

3 Bauteil 2 Bt. 2 t Baulager r 1 b r 2 r 1 l r 1 Bauteil 1 Seitenansicht Bauteilübereckungsfläche, A B Baulagerfläche, A E Bt. 1 Voreransicht r 1 r 2 r 1 Bt. 1 Draufsicht r 1 b r 2 b A l l A r 1 Bt. 2 Kurzzeichen l = Lagerlänge b = Lagerbreite t = Lagericke (= Bauhöhe) l A = Bauteilübereckungslänge b A = Bauteilübereckungsbreite r i = Lager-Ranabstan (= Abstan es Lagers zur Bauteilaußenkante) Lager-Ranabstan bei Stahlbeton-Bauteilen r i = Abstan Bauteilaußenkante bis Stahlbewehrungs-Innenkante Bil 4: Maximale Größe er Grunrissfläche eines Elastomers unter Berücksichtigung er Ranabstäne nach Heft 600, Deutscher Ausschuss für Stahlbetonbau. Im Stahlbau sollte er Ranabstan zur Bauteilaußenkante minestens 10 mm betragen. Allgemeines Das Flächenloch -Lager, Typ Z ist ein hochbelastbares Lager, ass überall ort zum Einsatz kommt, wo große Kräfte in relativ kleine Flächen eingeleitet weren sollen. Es besteht aus Elastomer auf er Basis es synthetischen Kautschuks Chloropren (CR) mit einer Härte von 65±5 Shore A gemäss DIN 4141 Teil 14/15. Das Runlochraster ermöglicht eine gute Anpassung an ie Ungenauigkeiten aus Montage un Herstellung er angrenzenen Bauteile. Dieses hilft Spannungskonzentrationen zu vermeien. Quer- un Spaltzugkräfte weren im Vergleich zu homogenen Elastomerlagern reuziert. In en Bilern 2 un 3 sin ie unterschielichen Ausführungsarten argestellt. Bei er Auswahl es Lagertyps sin folgene Kriterien zu beachten: Auflast Winkelverrehung Horizontalverschiebung Ranabstäne planmäßig elastisch lagern I 3

4 Bemessungsformeln 1 Prouktbeschreibung Flächenloch -Lager, Typ Z Das stahlbewehrte Flächenloch -Lager, Typ Z besteht aus mehreren Elastomerschichten er Dicke t = 6 mm un aus Zwischenlagen aus wetterfestem Stahl WTSt 52-3 er Dicke t s = 3 mm (Querzugbleche). Bemessung mit charakteristischen Werten nach DIN 4141, Teil 3 (LK 2) Beanspruchungsart zul. mittlere Druckspannung, Beanspruchung senkrecht zur Lagerebene Einfeerung Δh Symbol Formel siehe Bemessungstafel 1 siehe Bil 10 Durch variable Lagerhöhen können zusätzlich zu großen Vertikalkräften auch noch große Winkelverrehungen aufgenommen weren. zul. Schubverformung, Beanspruchung parallel zur Lagerebene zul. u = 0,5 T [mm] Die Spaltzugkräfte sin unter Beachtung er DIN 4141, Teil 14 Abs. 5.2 nach Heft 339, DAfStb zu bemessen. vorhanene Rückstellkraft aus Schubverformung vorh. H R = k s vorh. u [kn] Schubmoul G siehe Bil 12 Schubfeersteifigkeit k s zul. Drehwinkel k s = zul. α = G A E T T l bzw. b [kn/mm] 40 [ ] Z q,l = 0,75 F ED t b 10 5 [kn] Z q,b = 0,75 F ED t l 10 5 [kn] t = Dicke einer Elastomerschicht; T = Σ er Elastomerschichticken; A E = Elastomerlagerfläche in mm²; l, b, t, T, h in mm; α in ; M R in knm; H R, F ED, Z q, l, Z q, b in kn; k s in kn/mm; G in N/mm² 4 I planmäßig elastisch lagern

5 h T 2 x 6 mm 3 x 6 mm 4 x 6 mm 5 x 6 mm 6 x 6 mm b σ m α σ m α σ m α σ m α σ m α 50 15,0 40, ,0 40,0 15,0 40, ,0 34,3 15,0 40, ,0 30,0 20,0 40,0 15,0 40, ,0 26,7 20,0 40,0 15,0 40, ,0 24,0 25,0 36,0 20,0 40,0 15,0 40, ,0 21,8 25,0 32,7 20,0 40,0 15,0 40,0 15,0 40, ,0 20,0 25,0 30,0 25,0 40,0 20,0 40,0 20,0 40, ,0 18,5 25,0 27,7 25,0 36,9 20,0 40,0 20,0 40, ,0 17,1 25,0 25,7 25,0 34,3 25,0 40,0 25,0 40, ,0 16,0 25,0 24,0 25,0 32,0 25,0 40,0 25,0 40, ,0 15,0 25,0 21,3 25,0 30,0 25,0 37,5 25,0 40, ,0 14,1 25,0 20,0 25,0 28,2 25,0 35,3 25,0 40, ,0 13,3 25,0 18,9 25,0 26,7 25,0 33,3 25,0 40, ,0 12,6 25,0 17,9 25,0 25,3 25,0 31,6 25,0 40, ,0 12,0 25,0 17,0 25,0 24,0 25,0 30,0 25,0 36, ,0 9,6 25,0 13,6 25,0 19,2 25,0 24,0 25,0 28, ,0 8,0 25,0 11,3 25,0 16,0 25,0 20,0 25,0 24, ,0 6,9 25,0 9,7 25,0 13,7 25,0 17,1 25,0 20, ,0 6,0 25,0 8,5 25,0 12,0 25,0 15,0 25,0 18, ,0 5,3 25,0 7,6 25,0 10,7 25,0 13,3 25,0 16, ,0 4,8 25,0 6,8 25,0 9,6 25,0 12,0 25,0 14, ,0 4,4 25,0 6,2 25,0 8,7 25,0 10,9 25,0 13, ,0 4,0 25,0 5,7 25,0 8,0 25,0 10,0 25,0 12,0 Ausschreibungstext Calenberg Flächenloch -Lager, Typ Z, stahlbewehrtes Elastomerlager mit gleichmäßigem Runlochraster, gemäß DIN 4141 Teil 3, Lagerungsklasse 2, formatunabhängig belastbar bis zu einer mittleren Druckspannung von 25 N/mm², allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis Nr. P , liefern. a) allgemein Länge:... mm Breite:... mm Dicke:... mm Menge:... Stck. Preis:... /Stck. b) eingebettet in Polystyrol oer Ciflamon-Branschutzplatte Gesamtlänge:... mm Gesamtbreite:... mm Lagerlänge:... mm Lagerbreite:... mm Dicke:... mm Menge:... Stck. Preis:... /Stck. Lieferant: Calenberg Ingenieure GmbH Am Knübel Salzhemmenorf Tel. +49(0)5153/ Fax +49(0)5153/ Bemessungstafel 1 planmäßig elastisch lagern I 5

6 Bemessungsformeln 2 Prouktbeschreibung Flächenloch -Gleitlager, Typ Z Das Flächenloch -Gleitlager, Typ Z besteht aus einem Lagerkörper un einer Gleitplatte. Die Gesamticke ergibt sich aus Anzahl er Elastomerschichten mit er Dicke t = 6 mm, er Querzugbleche aus wetterfestem Stahl WTSt 52-3 mit er Dicke t s = 3 mm, er PTFE- Beschichtung, ie sich auf em obersten Querzugblech befinet un er azugehörigen Gleitplatte mit er Dicke t g = 5 mm Dicke. Die Gleitwege (Verschiebungen) weren über ie Größe er Gleitplatte frei gewählt. Bemessung mit charakteristischen Werten nach DIN 4141, Teil 3 (LK 2) Beanspruchungsart zul. mittlere Druckspannung, Beanspruchung senkrecht zur Lagerachse Einfeerung Δh zul. Drehwinkel Symbol Formel siehe Bemessungstafel 2 siehe Bil 11 Die Spaltzugkräfte sin unter Beachtung er DIN 4141, Teil 14 Abs. 5.2 nach Heft 339, DAfStb zu bemessen. zul. α = 200 T l bzw. b 40 [ ] Z q,l = 0,75 F ED t b 10 5 [kn] Z q,b = 0,75 F ED t l 10 5 [kn] t = Dicke einer Elastomerschicht; T = Σ er Elastomerschichticken; l, b, t, T in mm; α in ; M R in knm; H R, F ED, Z q,l, Z q,b in kn 6 I planmäßig elastisch lagern

7 h T 1 x 6 mm 2 x 6 mm 3 x 6 mm 4 x 6 mm 5 x 6 mm b σ m α σ m α σ m α σ m α σ m α 50 15,0 24,0 15,0 40, ,0 20,0 15,0 40, ,0 17,1 20,0 34,3 15,0 40, ,0 15,0 20,0 30,0 20,0 40, ,0 13,3 25,0 26,7 20,0 40,0 15,0 40, ,0 12,0 25,0 24,0 25,0 36,0 20,0 40, ,0 10,9 25,0 21,8 25,0 32,7 20,0 40,0 15,0 40, ,0 10,0 25,0 20,0 25,0 30,0 25,0 40,0 15,0 40, ,0 9,2 25,0 18,5 25,0 27,7 25,0 36,9 20,0 40, ,0 8,6 25,0 17,1 25,0 25,7 25,0 34,3 20,0 40, ,0 8,0 25,0 16,0 25,0 24,0 25,0 32,0 20,0 40, ,0 7,5 25,0 15,0 25,0 22,5 25,0 30,0 25,0 37, ,0 7,1 25,0 14,1 25,0 21,2 25,0 28,2 25,0 35, ,0 6,7 25,0 13,3 25,0 20,0 25,0 26,7 25,0 33, ,0 6,3 25,0 12,6 25,0 18,9 25,0 25,3 25,0 31, ,0 6,0 25,0 12,0 25,0 18,0 25,0 24,0 25,0 30, ,0 4,8 25,0 9,6 25,0 14,4 25,0 19,2 25,0 24, ,0 4,0 25,0 8,0 25,0 12,0 25,0 16,0 25,0 20, ,0 3,4 25,0 6,9 25,0 10,3 25,0 13,7 25,0 17, ,0 3,0 25,0 6,0 25,0 9,0 25,0 12,0 25,0 15, ,0 2,7 25,0 5,3 25,0 8,0 25,0 10,7 25,0 13, ,0 2,4 25,0 4,8 25,0 7,2 25,0 9,6 25,0 12, ,0 2,2 25,0 4,4 25,0 6,5 25,0 8,7 25,0 10, ,0 2,0 25,0 4,0 25,0 6,0 25,0 8,0 25,0 10,0 Ausschreibungstext Calenberg Flächenloch -Gleitlager, Typ Z stahlbewehrtes Elastomerlager mit gleichmäßigem Runlochraster, gemäß DIN 4141 Teil 3, Lagerungsklasse 2, formatunabhängig belastbar bis zu einer mittleren Druckspannung von 25 N/mm², allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis Nr. P , liefern. a) allgemein l/l 1 x b/b 1 x t =.... /.... x... /... x... mm³ Menge:...Stück Preis:... /Stck. b) eingebettet in Polystyrol oer Ciflamon-Branschutzplatte Gesamtlänge:... mm Gesamtbreite:... mm Lagerlänge:... mm Lagerbreite:... mm Länge er Gleitplatte:... mm Breite er Gleitplatte:... mm Breite:... mm Dicke:... mm Menge:... Stck. Preis:... /Stck. Lieferant: Calenberg Ingenieure GmbH Am Knübel Salzhemmenorf Tel. +49(0)5153/ Fax +49(0)5153/ Bemessungstafel 2 planmäßig elastisch lagern I 7

8 Querzug- un Spaltzugbewehrung Elastomerlager-Begrenzung Elastomerlager-Begrenzung Anornung er Quer- un Spaltzugbewehrung am Knotenpunkt Biner- Stütze beim Einbau eines Elastomerlagers 2 a S 2 a Elastomerlager b Elastomerlager- Begrenzung Elastomerlager Montagebügel Elastomerlager- Begrenzung Ein kraftschlüssiger Kontakt er Längsbewehrung mit er Lagerfläche ist urch geeignete Maßnahmen (z.b. Kunststoffhülsen, ie eine Übertragung von Spitzenruck verhinern, siehe Bil 7) auszuschließen. Die Längsbewehrung ist urch eine außen umlaufene Bewehrung zu umschließen. Die Stöße ieser Bewehrung sin so auszubilen, ass ein Versagen er Stöße (z. B. Öffnen von Bügeln) nicht möglich ist. a S 2 Bil 5: Methoe A: Die Querzugkräfte weren unmittel bar an ihrem Entstehungsort urch Bewehrung geeckt. a) Biner-Querzugbewehrung: horizontale Schlaufen un Zusatzverbügelung b) Stützen-Querzugbewehrung: vertikale Schlaufen un Zusatzverbügelung, kreuzweise angeornet Bil 6: Methoe B: Die Querzugkräfte weren von einer en Bereich er Lagerfläche ringförmig umschließenen Bewehrung aufgenommen In Bil 8 sin Bügelformen angegeben, ie sich in zahlreichen Versuchen als besoners geeignet erwiesen haben. Im Bereich er Spaltzugbewehrung soll er gegenseitige Abstan er in Querrichtung liegenen Stäbe 300 mm, im Bereich er Querzugbewehrung 100 mm nicht überschreiten. 8 I planmäßig elastisch lagern

9 Die Bügelabstäne in Längsrichtung er Stütze sollen 100 mm (Spaltzug) bzw. 50 mm (Querzug) nicht unterschreiten, um ein Ausknicken er Längsbewehrung bei hohen Lagerverrehungen auszuschließen. Bereich Spaltzugbewehrung Bereich Querzugbewehrung Bügelabstan 50 mm Die Biler 8 un 9 zeigen ie Bewehrungsanornung nach Heft 339 DAfStb, ie Biler 5 un 6 nach Vorschlag von Dr.-Ing. M. Flohrer un Dipl.-Ing. E. Stephan mm mm 100 mm Bügel 100 mm Weiterführene Literatur: 1) H. R. Sasse; F. Müller; U. Thormählen; Deutscher Ausschuss für Stahlbeton; Stützenstöße im Stahlbeton-Fertigteilbau mit unbewehrten Elastomerlagern; Heft 339; ) M. Flohrer; E. Stephan; Bemessungsiagramme für ie Querzugkräfte bei Elastomerlagern; Die Bautechnik, Heft 9 un 12, mm mm mm 100 mm 100 mm Bügel 10 mm Bügel 0,8 0,2 Bil 9: Bewehrungsanornung im Bereich er Stützen enen nach Heft 339 DAfStb geschweißte Betonstahlmatte Spaltzugbewehrung Querzugbewehrung Kunststoffhülse mm 10 mm Kunststoffhülse Bil 8: Empfohlene Querbewehrungsformen für Stützenenen nach Heft 339 DAfStb Bil 7: Detailansicht Querzug- un Spaltzugbewehrung planmäßig elastisch lagern I 9

10 Einfeerung Druckspannung [N/mm 2 ] Druckspannung [N/mm 2 ] ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Einfeerung [mm] Einfeerung [mm] Bil 10: Einfeerung es Flächenloch -Lagers, Typ Z in Abhängigkeit von er Druckspannung Bil 11: Einfeerung es Flächenloch Glietlagers, Typ Z in Abhängigkeit von er Druckspannung 10 I planmäßig elastisch lagern

11 2,0 1,9 1,8 1,7 Reibwert 0,024 0,022 0,020 0,018 0,016 0,014 0,012 Schubmoul [N/mm 2 ] 1,6 1,5 1,4 1,3 0, Lastwechselanzahl Bil 13: Haftreibungswert in Abhängigkeit von er Lastwechselzahl 0,024 0,022 0,020 1,2 1,1 Reibwert 0,018 0,016 0,014 0,012 1, Druckspannung [N/mm 2 ] 0, Gleitweg [mm] Bil 12: Schubmoul in Abhängigkeit von er Druckspannung Bil 14: Gleitreibungswerte in Abhängigkeit vom Gleitweg Reibwerte planmäßig elastisch lagern I 11

12 Prüfzeugnisse Prüfzeugnis, Eignungsnachweise Allgemeines bauaufsichliches Prüfzeugnis Nr. P un P Grunlegene Untersuchungen von Baulagern nach DIN 4141 Teil 3, Materialprüfanstalt für Werkstoffe es Maschinenwesens un Kunststoffe, Universität Hannover, 2011 Branschutztechnische Beurteilung Nr. 3799/7357-AR; Beurteilung von Calenberg Elastomerlagern hinsichtlich einer Klassifizierung in ie Feuerwierstansklasse F 90 bzw. F 120 gemäß DIN 4102 Teil 2 (Ausgabe 9/1977); Amtliche Materialprüfanstalt für as Bauwesen beim Institut für Baustoffe, Massivbau un Branschutz, TU Braunschweig; Nov Ausgabe 3/2005 Branverhalten Bei Anforerungen an en Branschutz ist ie Branschutztechnische Beurteilung Nr. 3799/7357-AR- er TU Braunschweig zu beachten. Hierin sin ie Minestabmessungen un anere Maßnahmen beschrieben, welche ie Bestimmungen er DIN ; Branverhalten von Baustoffen un Bauteilen, , erfüllen. Montagehinweise Im Fertigteilbau weren alle Arten es Flächenloch -Lagers ohne besonere Montagemaßnahmen mittig auf ie Auflagerfläche gelegt. Dabei ist es unerheblich, ob er Lagerkörper oben oer unten liegt. Bei Betonbauteilen muss er Ranabstan zur Bauteilaussenkante minestens 40 mm betragen, wobei ie Stahlbewehrung ie Fläche es Lagers umschließen muss. Ebenso sin abgefaste Bauteilkanten bei er Ermittlung es Ranabstanes zu berücksichtigen. (Bil 5) Besoners zu beachten: Die Gleitrichtung es Lagers muss mit er Bewegungsrichtung es Bauteils übereinstimmen. Bei Ortbetonbauteilen arf ie Gleitfuge nicht zubetoniert weren. Die Gleitfähigkeit es Lagers arf nicht behinert weren. Bei Stahl- un Holzbauteilen muss ein Ranabstan von minestens 40 mm eingehalten weren. Lieferformen, Abmessungen Flächenloch -Lager, Typ Z weren objektbezogen hergestellt. Die Lager können mit Löchern, Ausschnitten, Schlitzen usw. versehen weren, so ass Bolzen oer Dollen hinurchgeführt weren können. (Bil 1) Für en Einsatz im Ortbetonbau können Flächenloch -Lager, Typ Z auf Wunsch in eine Polystyrol- oer Ciflamon-Branschutzplatte eingebettet weren, so ass er Frischbeton nicht in ie Lagerfuge einringen kann; ie Feerwirkung er Lager, ie in jeem Fall gewährleistet sein muss, bleibt somit erhalten. Maximale Abmessungen: a) bewehrt Länge: 600 mm Breite: 600 mm Dicken 15, 24, 33, 42, 51 mm b) Gleitlager Länge: 600 mm Breite: 600 mm Dicken 15, 25, 34, 42, 51 mm Hinweis: Für größere Abmessungen muss er Typ Flächenloch -Lager 205-ST bzw. Flächenloch -Gleitlager gewählt weren. PIB /02/ Auflage Calenberg Ingenieure GmbH Änerungen vorbehalten Der Inhalt ieser Druckschrift ist as Ergebnis umfangreicher Forschungsarbeit un anwenungstechnischer Erfahrungen. Alle Angaben un Hinweise erfolgen nach bestem Wissen; sie stellen keine Eigenschaftszusicherung ar un befreien en Benutzer nicht von er eigenen Prüfung auch in Hinblick auf Schutzrechte Dritter. Für ie Beratung urch iese Druckschrift ist eine Haftung auf Schaenersatz, gleich welcher Art un welchen Rechtsgrunes, ausgeschlossen. Technische Änerungen im Rahmen er Prouktentwicklung bleiben vorbehalten. Calenberg Ingenieure GmbH Am Knübel 2-4 D Salzhemmenorf Tel. +49 (0) 5153/ Fax +49 (0) 5153/ info@calenberg-ingenieure.e 12 I planmäßig elastisch lagern