Brückenlager Lagerarten, Regelwerke/Norm, Praktische Erfahrung. Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 Baden-Baden Michael Ohnheiser 1

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Clemens Heinrich Bayer
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1 Brückenlager Lagerarten, Regelwerke/Norm, Praktische Erfahrung 1

2 Brückenlager Konstruktion, Einbau und Überwachung Moderne Lagerbauarten Regelwerke Praktische Erfahrung / Schäden 2

3 Paket Moderne Lagerbauarten Kalottengleitlager Verformungslager 4_1_Elastomerlager_Allgemein.mpg (Topfgleitlager) (Verformungsgleitlager) 3

4 Moderne Lagerbauarten Zug- Druck Kalottenlager 4

5 Moderne Lagerbauarten Kalottengleitlager mit unterschiedlichem Gleitwerkstoff Kalottengleitlager mit PTFE Lager nach EN Kalottengleitlager mit MSM Lager nach Zulassung -- kleine Lagerabmessungen mit Pressung f k = 90 N/mm² -- Drehwinkelübertragung ohne Rückstellkraft nach Verdrehung -- rechnerisch anzusetzende Reibung µ=0,03 -- ca. Lebensdauer Jahre -- kleinste Lagerabmessungen - Pressung f k = 180 N/mm² -- Drehwinkelübertragung ohne Rückstellkraft nach Verdrehung -- rechnerisch anzusetzende Reibung µ=0,02 -- mind. anzusetzende Lebensdauer 50 Jahre bis Brückenlebensdauer 5

Moderne Lagerbauarten Problem klaffende Fuge Lager unterscheiden sich in

Dabei muss bei allen Lagerarten grundsätzlich ein klaffen vermieden

es besteht die Gefahr der Beschädigung durch Staub/Schmutz.

6 Moderne Lagerbauarten Problem klaffende Fuge Lager unterscheiden sich in der Aufnahme der Verdrehung. Dabei muss bei allen Lagerarten grundsätzlich ein klaffen vermieden werden. Ansonsten fließt der Gleitwerkstoff aus der Kammerung, bzw. es besteht die Gefahr der Beschädigung durch Staub/Schmutz. σ = F/A ± M/W > 0 M = a 5 x b x G x α K x t 3 G = 0,6...3 N/mm² (vorher 1 N/mm²) α = Drehwinkel mit Berücksichtigung der Einbautoleranz 6

7 Brückenlager Konstruktion, Einbau und Überwachung Moderne Lagerbauarten Regelwerke Praktische Erfahrung / Schäden 7

8 Regelwerke EN 1337 Lager im Bauwesen EN : Allgemeine Regelungen EN : Schutz EN : Inspektion, Instandhaltung EN : Transport, Lagerung, Einbau EN : Gleitteile EN : Elastomerlager EN : Rollenlager EN : Topflager EN : Kipplager EN : Kalotten- u. Zylinderlager mit PTFE EN : Führungs- und Festpunktlager Ende Koexistenz

9 Regelwerke Lager in Deutschen Bauwerken Europäische Lagernorm EN bis 11: Deutsche Lagernorm DIN 4141 Teil 13: Führungslager Stahl/Stahl Europäische Zulassungen ETA Deutsche Zulassungen DIN - Fachberichte ZTV-KOR Ril 804 Ausstattungszulassung für CE gekennzeichnete Brückenlager ZTV-Ing ARS- Rundschreiben DIBt MLTB Bauregelliste Brückenlager in deutschen Bauwerken 9

10 Regelwerke Vergleich der Bemessungsmethoden (Beispiel Elsatomerkissenberechnung) Alt: σ zul.-verfahren Neu: Teilsicherheitsbeiwerte Fzmax Fzmin Verschiebungen Verdrehung Damit Regellagerliste DIN 4141 Teil 14 Kriterien: σ m < 10 bis 15 N/mm 2 tanγ < 0,7 ϕ max Fz,Sd min Fz,Sd Verschiebungen (nach Anhang O DFB) Verdrehung (nach Anhang O DFB) Damit EN 1337 Teil 3 Einzelnachweise im GZT Kriterien: Gesamtverzerrung aus Vertikalkraft, Verschiebungen und Verdrehungen. ε N,d + ε v,xy,d + ε a,d < 7 ε v,xy,d < 1,0 Klaffende Fuge - Stabilität 10

11 MAURER MSM Kalottenlager Europäische Technische Zulassung ETA-06/

12 MAURER MSM Kalottenlager Europäische Technische Zulassung ETA-06/

13 MAURER MSM Kalottenlager Europäische Technische Zulassung ETA-06/0131 Verschleiß nach 10 km Gleitweg, v = 2 mm/s, p = 30 N/mm² 13

14 MAURER MSM Kalottenlager Europäische Technische Zulassung ETA-06/0131 Kein Verschleiß nach 50 km Gleitweg, v = 15 mm/s, p = 60 N/mm² 14

Ausstattungszulassung - regelt die Anschlussbauteile / Ausstattung: z.

Zusammenbau, Gleitflächenschutz, Ausstattung von Elastomerlagern,

- regelt die Herstellung, Verpackung, Transport, Lagerung und

15 Ausstattungszulassung - regelt die Anschlussbauteile / Ausstattung: z.b. Ankerplatten mit Kopfbolzenbemessung, Futterplatten, Ebenheiten, Zusammenbau, Gleitflächenschutz, Ausstattung von Elastomerlagern, Zusammenbau, Anzeiger/Meßstellen, etc. - regelt die Herstellung, Verpackung, Transport, Lagerung und Kennzeichnung - regelt die Übereinstimmungsnachweise, z.b. Häufigkeit der Fremdüberwachung - regelt den Einbau 15

16 Ausstattungszulassung wirksame Lagertemperatur 16

17 Pressungsreduzierung durch wirksame Lagertemperatur Bei PTFE aus EN mit 2%= 14% Bei MSM aus ETA 2 mit 2%= 4% 17

18 Richtlinie 804 Richtlinie 804 Ergänzungsschreiben vom EBA zur Lagernorm 18

19 Nationale Anwendungsregeln = ARS - DFB 101-Anhang O 19

20 Brückenlager Konstruktion, Einbau und Überwachung Moderne Lagerbauarten Regelwerke Praktische Erfahrung / Schäden 20

21 Edelstahl-Rollenlager Sprödbruch Bruch einer von zwei Rollen mit Führungsnut entlang der Berührungslinie 21

22 Einbau von Brückenlagern Ersatz von Rollenlagern durch Kalotten-/Zylinderlager Deutschherrenbrücke / Talbrücke Marköbel / Grenzwaldbrücke Austausch von Rollenlagern Sondervorschlag: Obere und untere Lagerplatte verbleiben im Bauwerk 22

23 Einbau von Brückenlagern Ersatz von Rollenlagern durch Kalotten-/Zylinderlager Achsweise Anheben der Brücke um max. 5mm 4 Pressen á 250 to Ausbau der Rolle Egalisieren der Lagerplatten 23

24 Einbau von Brückenlagern Ersatz von Rollenlagern durch Kalotten-/Zylinderlager Versetzen der Kalotten-/ Zylinderlager mit Fugenmörtel Absenken des Bauwerks Rückbau der Pressen 24

25 Bewehrte Elastomerlager Zugkraftübertragung mit Elastomerlagern nach 2 Jahren 25

26 Bewehrte Elastomerlager horizontale Oberflächenrisse Durch Alterung entstandene Oberflächenrisse bei Elastomerlagern nach ca Jahren Folge: Kissenauswechslung 26

27 Topf-Gleitlager Austreten des Elastomerkissen Austreten des Elastomers durch Verschleiß der Dichtung Folge: Lagerauswechslung 27

Fuge Problem tritt häufig bei Verformungsgleitlagern

28 Verformungs-/Topfgleitlager Austreten von PTFE Austreten des PTFE durch zu geringen Druck Klaffende Fuge Problem tritt häufig bei Verformungsgleitlagern und Topflagern auf, wg. Rückstellkraft aus Gummibauteilen!! 28

29 Ich danke für f r Ihre Aufmerksamkeit! 29

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