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Brückenlager - vpi-bw
Brückenlager Lagerarten, Regelwerke/Norm, Praktische Erfahrung Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 1 Brückenlager Konstruktion, Einbau und Überwachung Moderne Lagerbauarten Regelwerke Praktische Erfahrung / Schäden Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 2 Moderne Lagerbauarten Kalottengleitlager Verformungslager 4_1_Elastomerlager_Allgemein.mpg Paket (Topfgleitlager) Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser (Verformungsgleitlager) 3 Moderne Lagerbauarten Zug- Druck Kalottenlager Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 4 Moderne Lagerbauarten Kalottengleitlager mit unterschiedlichem Gleitwerkstoff Kalottengleitlager mit PTFE Lager nach EN 1337-7 -- kleine Lagerabmessungen – mit Pressung fk = 90 N/mm² -- Drehwinkelübertragung ohne Rückstellkraft nach Verdrehung -- rechnerisch anzusetzende Reibung µ=0,03 -- ca. Lebensdauer 20-25 Jahre Kalottengleitlager mit MSM® -- kleinste Lagerabmessungen - Pressung fk = 180 N/mm² Lager nach -- Drehwinkelübertragung ohne Zulassung Rückstellkraft nach Verdrehung -- rechnerisch anzusetzende Reibung µ=0,02 -- mind. anzusetzende Lebensdauer 50 Jahre bis Brückenlebensdauer Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 5 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 = a5 x b x G x α K x t3 G = 0,6...3 N/mm² (vorher 1 N/mm²) α = Drehwinkel mit Berücksichtigung der Einbautoleranz Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 6 Brückenlager Konstruktion, Einbau und Überwachung Moderne Lagerbauarten Regelwerke Praktische Erfahrung / Schäden Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 7 Regelwerke EN 1337 „Lager im Bauwesen“ EN 1337-1: EN 1337-9: Allgemeine Regelungen EN 1337-10: Schutz Inspektion, Instandhaltung EN 1337-11: Transport, Lagerung, Einbau EN 1337-2: Gleitteile Ende Koexistenz EN 1337-3: EN 1337-4: EN 1337-5: EN 1337-6: Elastomerlager Rollenlager Topflager 1.1.2007 1.2.2006 1.1.2007 EN 1337-7: EN 1337-8: Kipplager Kalotten- u. Zylinderlager mit PTFE Festpunktlager 1.2.2006 1.6.2005 1.1.2010 Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser Führungs- und 8 Regelwerke Lager in Deutschen Bauwerken Europäische Lagernorm EN 1337-1 bis 11: Deutsche Lagernorm DIN 4141 Teil 13: Führungslager Stahl/Stahl Europäische Zulassungen ETA DIN Fachberichte ZTV-KOR Deutsche Zulassungen ZTV-Ing Ausstattungszulassung für CE gekennzeichnete Brückenlager ARSRundschreiben DIBt – MLTB Bauregelliste Ril 804 Brückenlager in deutschen Bauwerken Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 9 Regelwerke Vergleich der Bemessungsmethoden (Beispiel Elsatomerkissenberechnung) Neu: Alt: Teilsicherheitsbeiwerte σ zul.-Verfahren Fzmax Fzmin Verschiebungen Verdrehung ϕ Damit Regellagerliste DIN 4141 Teil 14 Kriterien: σm < 10 bis 15 N/mm2 tanγ < 0,7 Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 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. εN,d + εv,xy,d + εa,d < 7 εv,xy,d < 1,0 Klaffende Fuge - Stabilität 10 MAURER MSM® Kalottenlager Europäische Technische Zulassung ETA-06/0131 Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 11 MAURER MSM® Kalottenlager Europäische Technische Zulassung ETA-06/0131 Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 12 MAURER MSM® Kalottenlager Europäische Technische Zulassung ETA-06/0131 Verschleiß nach 10 km Gleitweg, v = 2 mm/s, p = 30 N/mm² Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 13 MAURER MSM® Kalottenlager Europäische Technische Zulassung ETA-06/0131 Kein Verschleiß nach 50 km Gleitweg, v = 15 mm/s, p = 60 N/mm² Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 14 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 Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 15 Ausstattungszulassung wirksame Lagertemperatur Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 16 Pressungsreduzierung durch wirksame Lagertemperatur Bei PTFE aus EN1337-2 7°mit 2%= 14% Bei MSM® aus ETA 2°mit 2%= 4% Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 17 Richtlinie 804 Ergänzungsschreiben vom EBA zur Lagernorm Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 18 Nationale Anwendungsregeln = ARS - DFB 101-Anhang O Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 19 Brückenlager Konstruktion, Einbau und Überwachung Moderne Lagerbauarten Regelwerke Praktische Erfahrung / Schäden Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 20 Edelstahl-Rollenlager Sprödbruch Bruch einer von zwei Rollen mit Führungsnut entlang der Berührungslinie Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 21 Einbau von Brückenlagern Ersatz von Rollenlagern durch Kalotten-/Zylinderlager Deutschherrenbrücke / Talbrücke Marköbel / Grenzwaldbrücke Austausch von Rollenlagern Sondervorschlag: Obere und untere Lagerplatte verbleiben im Bauwerk Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 22 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 Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 23 Einbau von Brückenlagern Ersatz von Rollenlagern durch Kalotten-/Zylinderlager Versetzen der Kalotten-/ Zylinderlager mit Fugenmörtel Absenken des Bauwerks Rückbau der Pressen Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 24 Bewehrte Elastomerlager Zugkraftübertragung mit Elastomerlagern nach 2 Jahren Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 25 Bewehrte Elastomerlager horizontale Oberflächenrisse Durch Alterung entstandene Oberflächenrisse bei Elastomerlagern nach ca.15-20 Jahren Folge: Kissenauswechslung Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 26 Topf-Gleitlager Austreten des Elastomerkissen Austreten des Elastomers durch Verschleiß der Dichtung Folge: Lagerauswechslung Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 27 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!! Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 28 Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit! Arbeitstagung der Prüfingenieure 2010 – Baden-Baden Michael Ohnheiser 29
