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3. Entwurf Juni 04 ANWENDUNG NEUER

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Ausgabe Februar 2005

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Bemessung von Brückenlagern

Außer dieser Richtlinie müssen für die Bemessung von Brückenlagern gültigen Technischen Regeln, besonders die Zulassungen des DIBt, die DIN-Fachberichte 101 bis 104, die DIN 4141, die ZTV-ING, die Ri 804 und die DIN EN 1337 berücksichtigt werden. I N H A L T S V E R Z E I C H N I S

• BT-Bautechnik GmbH • Calenberg Ingenieure GmbH • Jannasch GmbH und Co. KG • • KEMNA Bau Andreae GmbH & Co. KG • Mageba GmbH • Maurer Söhne GmbH & Co. KG •

• RW Sollinger Hütte GmbH • Schreiber Metallbau GmbH • STOG GmbH •

0 Gültigkeit der DIN V 4141-1 und der A1- Anhänge der DIN 4141 1 Einwirkungen und Bewegungen nach DIN 4141-1:2003-05, DIN EN 1337-1:2001-02 und DIN-FB 101 2 Lagerliste 3 Regeln für die Mischung der beiden Nachweiskonzepte 4 Nachweis der Gleitsicherheit nach DIN V 4141-1:2003-05, Abs. 6, DIN EN 1337 –1: 2001-02,

Abs. 5.2 und DIN-FB 101, Kapitel V 4.1 Allgemeines Nachweisformat 4.2 Geschraubte Anschlüsse 4.3 Kopfbolzenverankerungen 5. Zugbeanspruchte Anschlüsse und Verankerungen 5.1 Geschraubte Anschlüsse 5.2 Kopfbolzenverankerungen 5.3 Zuganker 6 Nachweis der Elastomerlager nach DIN 4141-14/A1, Abs. 5.9.1 7 Nachweis der Tragfähigkeit in den Anschlussfugen / Weiterleitung der Anschlusskräfte 7.1 Anschluss an Betonbauteile 7.2 Anschluss an Stahlbauteile 8 Nachweis der klaffenden Fuge in

Gleitflächen 9 Dickenbegrenzung von Stahlteilen

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0 Gültigkeit der DIN V 4141-1 und der A1- Anhänge der DIN 4141 a) Eine offizielle Einführung der A1- Ausgaben in der üblichen Form hat es nicht gegeben und

wird es vorerst auch nicht geben.

b) Die Einführung ist indirekt erfolgt, indem in den DIN- Fachberichten, der ZTV-ING und anderen Dokumenten darauf Bezug genommen wird.

c) Dabei ist zu beachten, dass es verschiedene Formen der Verweise gibt: • den direkten Verweis, der konkret die A1- Ausgabe als Bezugsdokument nennt, • den gleitenden oder indirekten Verweis, der nur die DIN 4141 nennt ohne Jahreszahl

der in Bezug genommenen Ausgabe. d) In den DIN-Fachberichten und in der ZTV-ING werden beide Formen der Verweise benutzt,

z. B. • im DIN-FB 103 der direkte Verweis wie folgt:

• im DIN-FB 102 der indirekte und der direkte Verweis (analog im DIN-FB 101) wie folgt:

II-3.5 DIN EN 1337-1:2001-02 Lager im Bauwesen - Teil 1: Allgemeine Regelungen; Deutsche Fassung EN 1337-1:2000 II-3.5 DIN EN 1337-2:2001-07 Lager im Bauwesen - Teil 2: Gleitteile; Deutsche Fassung EN 1337-2:2000 II-3.5 DIN EN 1337-7:2001-07 Lager im Bauwesen - Teil 7: Kalotten- und Zylinderlager mit PTFE; Deutsche Fassung EN 1337-7:2000 II-3.5 DIN EN 1337-9:1998-004 Lager im Bauwesen - Teil 9: Schutz; Deutsche Fassung EN 1337-9:1997 II-3.5 DIN EN 1337-10:1998-10 Lager im Bauwesen - Teil 10: Inspektion und Instandhaltung; Deutsche Fassung prEN 1337-10:1998 II-3.5 DIN EN 1337-11:1998-04 Lager im Bauwesen - Teil 11: Transport, Zwischenlagerung und Einbau; Deutsche Fassung EN 1337-11:1997 II-3.5 DIN V 4141-1 Lager im Bauwesen; Allgemeine Regelungen II-3.5 DIN 4141-2:1984-09 Lager im Bauwesen; Lagerung für Ingenieurbauwerke im Zuge von Verkehrswegen (Brücken) II-3.5 DIN 4141-2/A1 A1-Änderung

II-2.5.1.7 Normen der Reihe DIN 4141, Lager im Bauwesen Normen der Reihe DIN EN 1337, Lager im Bauwesen

II-4.4.3.3 DIN EN 1337-1 Lager im Bauwesen - Teil 1: Allgemeine Regelungen; Deutsche Fassung EN 1337-1: 2002

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• in der ZTV-ING der indirekte Verweis:

e) In diesem Sinn haben die A1- Ausgaben den Status einer eingeführten Technischen Baubestimmung.

DIN 4141 Lager im Bauwesen; Allgemeine Regelungen 8-3 DIN V 4141-13 Lager im Bauwesen – Festhaltekonstruktionen und Horizontalkraftlager – Bauliche Durchbildung und Bemessung 8-3

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1 Bewegungen von Lagern nach DIN V 4141-1:2003-05, Abs. 5,

DIN EN 1337-1: 2001-02, Abs. 5 und DIN-FB 101, Anhang O und Kapitel V

1.1 Allgemeines Es stehen drei Technische Regeln für die Berechnung von Bewegungen zur Verfügung:

• DIN V 4141-1:2003-05, Abs. 5, • DIN EN 1337 -1: 2001-02, Abs. 5 und • DIN-FB 101-Einwirkungen, Anhang O und Kapitel V.

a) DIN V 4141-1:2003-05, Abs. 5

Die Festlegungen in Abs. 5 gelten nur noch teilweise, weil Abs. 5.2.2 durch DIN FB 101 (ohne nähere Angaben) ersetzt werden soll. Damit sind die Angaben zur Temperatureinwirkung einschl. Tabelle 3 aus DIN 4141-1 nicht mehr gültig, sondern es gelten nur noch die allgemeinen Festlegungen in Abs. 5.2.1 sowie die Festlegungen zu Kriechen und Schwinden (Abs. 5.2.3), zu den Bewegungszuschlägen (Abs. 5.3) und zu den Mindestbewegungen (Abs. 5.4). b) DIN EN 1337-1:2001-02, Abs. 5

Die DIN EN 1337-1 enthält ebenso wie die DIN V 4141-1 (ohne Abs. 5.2.2) keine Festlegungen für die konkreten Bewegungsberechnungen, sondern nur Festlegungen zu den Bewegungszuschlägen (Abs. 5.4) und zu den Mindestbewegungen (Abs. 5.5).

c) DIN FB 101, Anhang O und Kap. V Die nach Anhang O des DIN-FB 101 berechneten Verformungen bzw. Bewegungskapazitäten (Verschiebungen, Verdrehungen) sollen den Tragwerksverformungen im Grenzzustand der Tragfähigkeit entsprechen. Für die Ermittlung der Bewegungen der Lager gelten die für das Bauwerk maßgebenden Einwirkungen (Lasten, Temperaturen usw.). Soweit für besondere Anwendungen in den einschlägigen Last- bzw. Einwirkungsnormen keine Annahmen festgelegt sind, müssen sie aus den Gegebenheiten und den Naturgesetzen sinngemäß hergeleitet werden. Hinweis: Die NABau- Koordinierungsausschüsse KOA 7.1 und 7.1.2 und der NABau- Arbeitskreis haben von August 2004 bis Februar 2005 mehrere Beratungen u. a. zur Anwendung des Anhangs O durchgeführt. Die Schwierigkeiten der Anwendung dieses Anhangs im Rahmen der aktuellen Lagernormen (DIN 4141 und DIN EN 1337) wurden erkannt und verschiedene Kompromissvorschläge zur Behebung dieser Schwierigkeiten unterbreitet, die sich als nicht geeignet erwiesen. Eine endgültige Lösung für die Berechnung der Bewegungen von Lagern und Fahrbahnübergängen wird es erst im Rahmen der Bearbeitung des Anhangs A der prEN 1993-2 geben. Der Anhang O des DIN- FB wird dann zurückgezogen. Während der Bearbeitungsphase werden jedoch Anwendungsregeln gebraucht, die sich noch auf den Anhang O beziehen.

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1.2 Bewegungen (Verschiebung, Verdrehung) von Lagern 1.2.1 Allgemeine Gleichung Die Verschiebungen und Verdrehungen müssen den Verformungen des Tragwerks im Grenzzustand der Tragfähigkeit entsprechen und werden nach DIN-FB 101, Anhang O mit der nachstehenden Einwirkungskombination und YF = 1,0 für Einwirkungen ermittelt: Für die Ermittlung der Bewegungen der Lager gelten die für das Bauwerk maßgebenden Einwirkungen (Lasten, Temperaturen usw.). Soweit für besondere Anwendungen in den einschlägigen Last- bzw. Einwirkungsnormen keine Annahmen festgelegt sind, müssen sie aus den Gegebenheiten und den Naturgesetzen sinngemäß hergeleitet werden. Anmerkung: Folgende weitere Einflüsse können bedeutsam sein und sind ggf. zu berücksichtigen: • Verschiebungen und/oder Verdrehungen aus Baugrundbewegungen, • resultierende Kräfte aus unterschiedlichen Bewegungs- und Verformungswiderständen der

Lager. a) Charakteristische Werte der Verformungsanteile aus ∑Gki, Pk, Qki und ∑Ψ0i Qki Die Berechnung der Verformungsanteile (Verschiebungen, Verdrehungen) aus

• ∑Gki (Charakteristischer Wert der ständigen Einwirkung), • Pk (Charakteristischer Wert einer Vorspannung), • Qki (Charakteristischer Wert einer vorherrschenden veränderlichen Einwirkung) und • ∑Ψ0i Qki (Charakteristische Werte einer nicht vorherrschenden veränderlichen

Einwirkung) führt das Planungsbüro durch. Die Ergebnisse sind Bestandteil der Leistungsverzeichnisse (siehe Lagerliste Kap. 2).

b) Charakteristische Werte der Verformungsanteile aus ∆TN,k, ∆TM,k, δcsk und δcck Die Berechnung der Verformungsanteile (Verschiebungen, Verdrehungen) aus

• ∆TN,k (Charakteristischer Wert des konstanten Temperaturanteils), • ∆TM,k (Charakteristischer Wert des linearen Temperaturunterschieds) • δcsk (Charakteristischer Wert der Kriechverformung) und • δcck (Charakteristischer Wert der Schwindverformung)

führt ebenfalls das Planungsbüro durch, die Ergebnisse sind Bestandteil der Leistungsverzeichnisse (siehe Lagerliste Kap. 2). Die Schwind- und Kriechverformungen sind wie zusätzliche Temperatureinwirkungen - in der Regel Abkühlungen - zu behandeln.

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1.2.2 Anwendung der Formel aus Anhang O für die Berechnung der Bewegungen

von Brückenlagern Für die Ermittlung der erforderlichen Bewegungskapazität von Brückenlagern zur Aufnahme von Bewegungen infolge von Temperatur sowie von Kriechen und Schwinden werden die entsprechenden Angaben aus DIN V 4141-1:2003-05, Abs. 5, DIN EN 1337 -1: 2001-02, Abs. 5 und bis auf Weiteres DIN-FB 101, Anhang O und Kapitel V für die im Folgenden zusammengestellten Regeln zu Grunde gelegt. Diese Regeln stammen teilweise aus einem Vorschlag, der in der Sitzung -des NABau Arbeitskreises 00.91.00 ”EN 1993-2 Anhang A Lagerbemessung“ am 15. Dezember 2004 konzipiert und vom DIBt (Herrn Buche) als modifizierter Vorschlag ausgearbeitet wurde. Sie gelten für alle Lagerarten einschließlich Elastomerlager. Regel 1: Die für die Bemessung des Lagers anzusetzenden Bewegungen (Verschiebungen und Verdrehungen infolge von Verformungen des Über- bzw. Unterbaus) sind ungeachtet der Festlegungen zur Einwirkungskombination in den Produktnormen der Reihe DIN EN 1337 nach DIN-Fachbericht 101, Kapitel IV, Anhang 0 zu bestimmen. Dabei sind die Anteile der Bewegungen, die sich aus den ungünstig wirkenden direkten Einwirkungen (ausgenommen Vorspannung) ergeben, um 30 % z u erhöhen. Die Verformungen des Über- bzw. Unterbaus dürfen unter Annahme linearer Spannungs- Dehnungsbeziehungen ermittelt werden. Die für die Bemessung des Lagers anzusetzenden Kräfte (Auflagerkräfte des Über- bzw. Unterbaus) sind mit der maßgebenden Einwirkungskombination nach DIN-Fachbericht 101, Kapitel 11, 9.4.2 zu bestimmen. Regel 2: Werden die Verformungen und Schnittgrößen des Unter- und Überbaus an einem statischen Gesamtsystem unter Einbeziehung der Lager ermittelt, müssen die für die Bemessung der Lager anzusetzenden Bewegungen und Kräfte den Verformungen und Auflagerkräften des unter der maßgebenden Einwirkungskombination im Grenzzustands der Tragfähigkeit berechneten Gesamtsystems entsprechen. Dabei sind die Einflüsse aus Kriechen und Schwinden erforderlichenfalls mit dem jeweils ungünstigeren Quantilwert (5% oder 95%) zu berücksichtigen. Regel 3: Temperaturschwankungen im Schwerpunkt des Bauteilquerschnitts sind wie ständige Einwirkungen zu betrachten. Demzufolge sind bei der Bestimmung der Rückstellkraft des bewehrten Elastomerlagers nach DIN 4141-14, Gleichung (5) diejenigen Anteile, die aus Temperaturschwankungen im Schwerpunkt des Bauteilquerschnitts resultieren, auch bei tiefen Temperaturen nach DIN 4141-14, 5.3 /A1-Ausgabe mit dem Schubmodul G = 1 N/mm2 sind zu bestimmen.

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Regel 4: Für den Nachweis der Reaktionskraft am Festpunkt des Lagerungssystems nach DIN V 4141-1, 4.2.1 ist unabhängig von der Pressung die größte Reibungs- bzw. Rollreibungszahl maxµ anzusetzen, womit sich unter Bezugnahme auf DIN-Fachbericht 101 Kap. 11, 9.4.2 einschließlich Anhang C.2.3 und C.2.4 bei Straßenbrücken der Bemessungswert der am Festpunkt des Lagerungssystems angreifenden Horizontalkraft VFd mit der Horizontallast aus Bremsen Qlk als vorherrschender veränderlicher Einwirkung wie folgt ergibt:

mit: Gk charakteristischer Wert der Vertikallast infolge Eigengewicht Pk charakteristischer Wert der Vertikallast aus Vorspannung Qlk charakteristischer Wert der Horizontallast aus Bremsen ψ1 • Qk1 zu Qlk gehörende Vertikallast entsprechend Lastgruppe gr2 Σψoi • Qki weitere veränderliche Einwirkungen falls relevant α Beiwert nach Tab. 2 in DIN V 4141-1:2003-05 Bei Verwendung von bewehrten Elastomerlagern aus unterschiedlicher Herstellung gilt DIN V 4141-1, 4.2.2, wobei bei der Bilanzierung der ungünstig und günstig wirkenden Rückstellkräfte die Schubmoduln Gsup und Gint nach DIN 4141-14/A1, 5.8 zu berücksichtigen sind. Dementsprechend gilt bei Straßenbrücken für die am Festpunkt des Lagerungssystems angreifende Horizontalkraft VFd mit der Horizontallast aus Bremsen Qlk als vorherrschender veränderlicher Einwirkung: VFd = Qld + ΣVRd (Gsup,inf; A • tanγ) VFd = γQ • Qlk + Gsup • Σ (A • tanγ) - Ginf . Σ (A •. tanγ) mit: tanγ Schubverformung nach DIN 4141-14,5.3 infolge von horizontalen Lagerbewegungen

gemäß Regel 1 Von "unterschiedlicher Herstellung" ist auszugehen, wenn die bewehrten Elastomerlager aus verschiedenen Chargen der Grundmischung stammen. Dies gilt als Regelfall. Stammen die Lager aus "gleicher Herstellung", darf bei der Bilanzierung der Rückstellkräfte anstelle von Gsup bzw. Ginf einheitlich G = 1 N/mm² angenommen werden.

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1.2.3 Bewegungszuschläge für Bewegungslager Die Zuschläge für die Bewegungen sowie Mindestwerte der Gesamtbewegungskapazität werden wie folgt nach DIN EN 1337-1: 2001-02, Abs. 5 festgelegt: a) Verdrehung

±0,005 Bogenmaß oder ±1/r Bogenmaß, wobei der größere Wert maßgebend ist (r ist in Millimeter einzusetzen);

b) Verschiebung

±20 mm in beiden Bewegungsrichtungen mit einem Mindestwert der Gesamtbewegung von ±50 mm in der Hauptrichtung der Bewegung und ±20 mm in Querrichtung, sofern das Lager keinen Anschlag hat.

Diese Anforderungen gelten nur für die Bemessung der Bewegungskapazität und damit für die konstruktive Auslegung des Lagers. Sie gelten nicht für die Tragsicherheits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise und sie gelten nicht für Elastomerlager. Soweit nicht andere zutreffende technische Regelungen strengere Anforderungen enthalten, sind die Bemessungswerte der Bewegungen um vorgenannten Zuschläge zu erhöhen, damit die Lager mit ausreichender Zuverlässigkeit nicht instabil werden oder sich unplanmäßig verhalten: Die Berechnung der Bewegungszuschläge erfolgt durch den Lagerhersteller. In den Leistungsver- zeichnissen sind diese Zuschläge folglich nicht enthalten. Diese Zuschläge werden zu den Verformungen nach Abs. 1.2.1 a) und 1.2.1 b) direkt addiert. 1.2.4 Mindestbewegungen für den statischen Nachweis Sofern in anderen Regelwerken keine weitergehenden Anforderungen gestellt werden, sind in der statischen Berechnung die Verdrehung δx bzw. δ y mit mindestens ± 0,003 (Bogenmaß) und die Verschiebung vx bzw. vy mit mindestens ± 20 mm anzunehmen. Bei Elastomerlagern beträgt der Mindestwert für die Verschiebung ± 10 mm. Eine Unterschreitung ist zulässig, wenn nachgewiesen wird, dass diese Werte auch unter ungünstigsten Umständen – wobei auch die Einbauungenauigkeit zu berücksichtigen ist – nicht erreicht werden. Höhere Mindestwerte sind zu berücksichtigen, wenn das Gegenteil der Fall ist. Wenn ein Lager um eine Achse nicht verdrehbar ist, muss eine Exzentrizität von lَ/10 rechtwinklig zu dieser Achse angenommen werden. Dabei ist l die gesamte Länge des Lagers rechtwinklig zu dieser Achse. Die Berechnung der Mindestbewegungen erfolgt durch den Lagerhersteller.

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1.3 Bewegung (Verschiebung, Verdrehung) unter einer Kombination für

außergewöhnliche Bemessungssituationen Zusätzlich zu den Bewegungen nach Abs. 1.2.1 und 1.2.2 ist die Bewegungskapazität (Verschiebung, Verdrehung) mit einer Kombination für außergewöhnliche Bemessungssituationen unter Berücksichtigung der zutreffenden γF- Werte wie folgt zu untersuchen: Ad Bemessungswert einer außergewöhnlichen Einwirkung. Bewegungszuschläge werden in diesem Fall nicht berücksichtigt. 1.4 Maßgebende Bewegungskapazität Die größere der beiden Bewegungskapazitäten nach Abs. 1.2 (einschl. Bewegungszuschlägen) und Abs. 1.3 (ohne Bewegungszuschläge) ist für die Auslegung des Lagers maßgebend.

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2 Lagerliste Lagerlisten stehen gegenwärtig in DIN V 4141-1:2003-05 und DIN EN 1337-1: 2001-02 zur Verfügung. Die DIN EN 1337-1 bietet zwei Lagerlisten (B1 und B2) an und gestattet, dass der Aufsteller diejenige wählen soll, die seinen Anforderungen am besten entspricht oder er soll seine eigene Liste erstellen. Hinweis: Eine sogenannte ”Typische Lagerliste“ ist im Anhang A (normativ) der prEN 1993-2:2004 enthalten, die den Ansprüchen der Lagerhersteller in der vorliegenden Form nicht gerecht wird. Eine verbindliche Lagerliste wird im Rahmen der Bearbeitung dieses Anhangs A erstellt. 2.1 Kommentar zur Lagerliste gemäß DIN V 4141-1 :2003-5: Von diesem Tabellenvorschlag darf abgewichen werden. Die Lagerliste kann in der vorliegenden Form nicht verwendet werden, weil

• sie in den meisten Fällen gemäß Ausschreibung nicht anzuwenden ist • nicht unterscheidet zwischen charakteristischer und Grundkombination und • sie keine zugehörigen Lasten (z. B. min Nd und zughörig max V d) aufweist.

Bemerkenswert ist jedoch, dass sämtliche für die Bemessung eines Lagers erforderlichen Angaben bereitzustellen sind. 2.2 Kommentar zur Lagerliste B1 gemäß EN 1337-1:2000: Die Lagerliste kann in der vorliegenden Form nicht verwendet werden, weil

• keine charakteristischen und Grundkombinationen ausgewiesen werden, • verschiedene Angaben verlangt werden, die für die Bemessung nicht maßgebend sind,

(z. B. Widerstände gegen Verschiebung und Verdrehung) und • die Liste keine zugehörigen Lasten (z. B. min Nd und zughörig max Vd) aufweist.

2.3 Kommentar zur Lagerliste B2 gemäß EN 1337-1 :2000: Die Lagerliste ist identisch mit der aus DIN V 4141-1 und aus den in Abs. 2.1 genannten Gründen ebenfalls nicht brauchbar. 2.4 Lagerliste für die Lagerhersteller Zusammenfassend wird festgestellt, dass die Anwendung der in den vorhandenen Normen bzw. Normentwürfen enthaltenen Lagerlisten für die Lagerhersteller in der Praxis nicht sinnvoll ist. Deshalb soll die folgende Lagerliste (Tabelle 2.1) verwendet werden, die alle für die Lagerbemessung maßgebenden Kombinationsgrößen enthält. Von der Liste darf abgewichen werden, wenn das sinnvoll ist. Die folgende Lagerliste bzw. eine sinngemäße Vereinfachung davon ist für die Planungsbüros verbindlich. Sie bietet vor allem den Vorteil, dass bereits in der Angebotsphase vergleichbare Leistungen angeboten werden, weil alle Anbieter dieselben zutreffenden Last- und Verformungskombinationen verwenden.


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Tabelle 2.1: Lagerliste

Lager Nr.: Diese Liste beinhalted alle Reaktionen und Bewegungen im Endzustand. Werden Lager wärend der Pauphase eingebaut, sollten sie bei Erreichen des Endzustandes nachgestellt werden. Überschreiten dann Reaktionen und Bewegungen die des Endzustandes müssen diese separat ausgewiesen werden.

Lagerreaktionen und Verformungen max. NS

min. NS

max. Vx,S

min. Vx,S

max. Vy,S

min. Vy,S

max. vx

min. vx

max. vy

min. vy

max. αx

min. αx

max. αy

min. αy

max. αz

min. αz

max. 3) αxy,rev.

α

α

α [kN] [kN] [kN] [kN] [kN] [kN] [mm] [mm] [mm] [mm] [mrad] [mrad] [mrad] [mrad] [mrad] [mrad]

1. Grundkombination der Einwirkungen nach EN 1990

1.1 max. NSd

1.2 perm NSd

1.3 min NSd

1.4 max VSd

1.5 max vd 1)

1.6 max αd 1)

2. Charakteristische Kombination der Einwirkungen nach EN 1990 2)

2.1 max. NSk

2.2 perm NSk

2.3 min NSk

2.4 max VSk

2.5 max αk

3. Andere Kombinationen (wenn erforderlich)

1) Nur erforderlich zur Bemessung von Elastomerlagern / 2) Erforderlich für den Abhebenachweis und für charakteristische Verschiebungen / 3) Erforderlich für den kumulierten Gleitweg hervorgerufen durch veränderliche Verdrehungen

Der Bauwerksplaner stellt dem Lagerhersteller alle Werte zur Verfügung


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3 Mischung der beiden Nachweiskonzepte 3.1 Aktuelle Regelungen in den bauaufsichtlichen Zulassungen des DIBt Die in den meisten Zulassungen vorhandenen Regelungen zur Mischung der Nachweiskonzepte verletzen nicht das auf technische Regeln bezogene grundsätzliche Mischungsverbot der beiden Konzepte. Seitens des DIBt wurde erklärt, dass eine generelle Umstellung der derzeit gültigen allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen für Bauwerkslager auf das neue Bemessungskonzept nicht vorgesehen ist. Für die Wahl des Nachweiskonzeptes zur Bemessung von Brückenlagern gelten in den aktuellen Zulassungen (mit einer Ausnahme) die im Folgenden zusammengestellten Regelungen. Hinweis: Diese Regelungen werden nur noch zur Information dargestellt. In der endgültigen Fassung der

VHFL- RiL 10 sind diese (veralteten) Regeln nicht mehr enthalten. 3.1.1 Tragsicherheitsnachweise der Stahlteile Für den Tragsicherheitsnachweis der Stahlteile gilt wegen der Verweise auf den DIN- Fachbericht 103 und die Norm DIN18800-1:1990-11 das neue Konzept, d. h. die Nachweise werden nach DIN-FB 103 geführt. Dazu können die Werte der Einwirkungstabelle nach Abs. 2 dieser Richtlinie direkt verwendet werden. Das Eingriffsmaß des Deckels und der Spalt zwischen Deckel und Topf werden ebenfalls nach dem neuen Konzept analog zur Bemessung der Bewegungskapazität bestimmt. 3.1.2 Weitere Tragsicherheits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise für die anderen

Lagerbestandteile Diese Nachweise gelten beim

• Pressungsnachweis der PTFE-Platte in Kalottenlagern und Gleitteilen, der auch den Nachweis der klaffenden Fuge beinhaltet,

• Pressungsnachweis für die Elastomerplatten bei Topflagern, • Pressungsnachweise in den Seitenführungen, • Verformungsnachweis, der im Sinne eines Gebrauchstauglichkeitsnachweises auch den

Nachweis der Biegespannung abdeckt und • Tragsicherheitsnachweis der Verankerung.

Dazu ist in Anlehnung an die aktuelle Anpassungsrichtlinie Stahlbau zu verfahren: 3.2 Durchgängige Verwendung des neuen Bemessungskonzeptes Da es bereits eine aktuelle Lagerzulassung des DIBt gibt, die eine durchgängige Verwendung des neuen Bemessungskonzeptes vorschreibt und weil die zutreffenden Teile der prEN 1337 bereits durch das CEN akzeptiert wurden, sieht die VHFL keine Schwierigkeiten, das neue Konzept auch für die Standsicherheitsnachweise der anderen Zulassungslager anzuwenden. In den kurz vor der Einführung stehenden Teilen der prEN 1337 – an denen deutsche Fachleute intensiv mitgearbeitet haben – sind die charakteristischen Werte für die Widerstandsseite des neuen Nachweiskonzeptes mit deutscher Zustimmung eindeutig geregelt und sollen deshalb angewandt werden.

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3.2.1 Tragsicherheitsnachweise der Stahlteile Für den Tragsicherheitsnachweis der Stahlteile gilt durchgängig der DIN- Fachbericht 103. Das Eingriffsmaß des Deckels und der Spalt zwischen Deckel und Topf werden ebenfalls nach dem neue Konzept analog zur Bemessung der Bewegungskapazität bestimmt. Der Tragsicherheitsnachweis der Verankerung einschließlich Kopfbolzenverankerung ist in Abs. 4.2 dieser Richtlinie dargestellt. 3.2.2 Tragsicherheits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise für die PTFE- Platten,

Seitenführungen und Elastomerplatten Die Tragsicherheitsnachweise betreffen die Pressungsnachweise der PTFE-Platten, die Nachweise in den Seitenführungen und für die Elastomerplatten. Die Gebrauchstauglichkeitsnachweise betreffen die Nachweise der klaffenden Fuge und die Verformungsnachweise der Gleitlagerteile. Dafür werden die charakteristischen Werte der Materialeigenschaften aus den zutreffenden Teilen der prEN 1337 nach Tabelle 3.1 verwendet. Tabelle 3.1: Charakteristische Werte der aufnehmbaren Pressungen fk, fe,k in N/mm² PTFE mit

Schmiertaschen in Hauptauflagerflächen fk

PTFE ohne Schmiertaschen in Führungen fk

Mehrschichtwerkstoff CM1 (DU-B) fk

Elastomerplatten fe,k

Ständige Einwirkungen

90 10 200 60

Veränderlich Einwirkungen

90 90 200 60

Temperatur, Kriechen, Schwinden

90 30 200 60

Teilsicherheitsbeiwert γM

1,4 1,4 1,4 1,3

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3.2.3 Reibungszahlen Die Reibungszahlen werden aus Tabelle 11, prEN 1337-2 – wie in Tabelle 3.2 dargestellt – übernommen. Tabelle 3.2: Reibungszahlen µmax Kontaktdruck σp in N/mm²

PTFE mit Schmiertaschen /austenitischer Stahl, Hartchrom, Chemisch Nickel

PTFE ohne Schmiertaschen in Führungen/ austenitischer Stahl

Mehrschichtwerkstoff CM1 (DU-B)/ austenitischer Stahl

≤ 5 0,08 10 0,06 20 0,04 ≥ 30 0,03

(0.025 für Reibungswiderstand in gekrümmten Flächen)

0,08

0,20

3.2.4 Spiel in Führungen Im Neuzustand wird für das Spiel c in Formel (4) der prEN 1337-2 gefordert:

1000

0,1 Lmmc +≤

L in mm

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4 Nachweis der Gleitsicherheit nach DIN V 4141-1:2003-05, Abs. 6,

DIN EN 1337 –1: 2001-02, Abs. 5.2 und DIN-FB 103, Abs. 6.5 4.1 Allgemeines Nachweisformat

4.1.1 Allgemeines Die Nachweise für die Gleitsicherheit und die Schraubenanschlüsse werden nach DIN EN 1337 -1: 2001-02, Abs. 5.2 und DIN-FB 103-Stahlbrücken, Abs. 6.5 geführt.

4.1.2 Nachweisformat Im Nachweiskonzept mit Grenzzuständen wird die Sicherheit gegen Gleiten von stählernen Lagerteilen an anschließenden Bauteilen wie folgt nachgewiesen: VSd ≤ VRd mit VRd = µγ/γµ • NSd + Vpd mit VSd Bemessungswert der Kraft parallel zur Lagerebene bzw. der Querkraft, Nsd kleinster Bemessungswert der Normalkraft zugehörig zu VSd, Vpd Bemessungswert der aufnehmbaren Querkraft der Verankerungsmittel im Anschluss nach

DIN-FB 103 oder 104, Europäischen Normen (EN) oder Europäischen Technischen Zulassungen (ETA),

µk charakteristischer Wert der Reibungszahl: µk = 0,4 für Stahl gegen Stahl auf Stahl, µk = 0,6 für Stahl auf Beton.

γµ Teilsicherheitsbeiwert für Reibung: γµ = 2,0 für Stahl gegen Stahl auf Stahl, γµ = 1,2 für Stahl auf Beton.

Hinweise

a) Werden die Verschiebungen von Elastomerlagern mit der Einwirkungskombination nach DIN- FB 101, Anhang O (siehe Abs. 1.2.1)

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und mit γF = 1,0 für Einwirkungen ermittelt, ist der aus dieser Verschiebung berechnete Wert der Kraft parallel zur Lagerebene bzw. der Querkraft als charakteristischer Werte VS,k,el anzunehmen. Der dazugehörige Bemessungswert VS,d,el der Kraft parallel zur Lagerebene bzw. der Querkraft wird mit einem Teilsicherheitsbeiwert γF,el = 1,5 ermittelt:

VS,d,el = γF,el • VS,k,el = 1,5 • VS,k,el

Damit werden alle Streuungen abgedeckt, die beim Übergang von den Verformungen zu den daraus resultierenden Kräften entsprechend dem neuen Nachweiskonzept zu erwarten sind.

b) Um diesem Nachweisformat zu entsprechen, müssen die Reibflächen nachstehende

Voraussetzungen erfüllen: • Stahl gegen Stahl: Die stählernen Oberflächen müssen vor dem Einbau bzw.

Zusammenbau unbeschichtet und fettfrei oder spritzverzinkt bzw. zinksilikatbeschichtet sein bei vollständiger Aushärtung der Beschichtung vor dem Ein- oder Zusammenbau,

• Stahl gegen Beton, Mörtel: keine speziellen Festlegungen.

c) Bei unverankerten Elastomerlagern wird der Nachweis der Gleitsicherheit in DIN EN 1337-3 (noch nicht eingeführt) geregelt. Um diesem Nachweisformat zu entsprechen, müssen die Reibflächen nachstehende Voraussetzungen erfüllen:

• Elastomer gegen Stahl: Die elastomere Oberfläche ist entfettet und entwachst; die stählerne Oberfläche ist gestrahlt SA3, thermisch verzinkt, Rauhigkeit Ra ≥12,5.

• Elastomer gegen Kunstharzmörtel: Die elastomere Oberfläche ist entfettet und entwachst; in die Mörteloberfläche ist Quarzsand Korngröße 0,5 mm bis 1,0 mm eingestreut.

4.2 Geschraubte Anschlüsse 4.2.1 Einteilung der Schraubenverbindungen Für die Bemessung von Anschlüssen der Lager mit Beanspruchung rechtwinklig zur Schraubenachse sind folgende Verbindungskategorien gemäß Tabelle zugelassen:

• SLP und SLVP (Kategorie A) • GV und GVP (Kategorien C)

SL- und SLV- Verbindungen dürfen nicht ausgeführt werden, es sind mindestens Passschrauben einzusetzen. Gleitfeste Verbindungen sind als gleitfest im Grenzzustand der Tragfähigkeit herzustellen (Kategorie C). Bei Passschrauben darf sich die Schubebene nicht im Bereich des Schraubengewindes befinden.

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Tabelle 4.1: Einteilung der Schraubenverbindungen für Beanspruchungen rechtwinklig zur

Schraubenachse Kategorie Kriterium Bemerkungen Scher-/Lochleibungs- und gleitfeste Verbindungen A Scher-/Lochleibungsverbindung

Fv,Ed ≤ Fv,Rd Fv,Ed ≤ Fb,Rd

Keine Vorspannung erforderlich; alle Schrauben-Festigkeitsklassen von 4.6 bis 10.9, mit Lochspiel ≤ 0,3 mm (Passschrauben)

C Gleitfeste Verbindung im Grenzzustand der Tragfähigkeit

Fv,Ed ≤ Fs,Rd Fv,Ed ≤ Fb,Rd

Hochfeste vorgespannte Schrauben; • kein Gleiten im Grenzzustand der

Tragfähigkeit, • mit Lochspiel ≤ 1,0 mm und 0,3 mm

(Passschrauben) Erläuterungen: Fv,Ed Bemessungswert der Abscherkraft pro Schraube im Grenzzustand der Tragfähigkeit Fv,Rd Grenzabscherkraft pro Schraube Fb,Rd Grenzlochleibungskraft pro Schraube Fs,Rd Grenzgleitkraft pro Schraube im Grenzzustand der Tragfähigkeit 4.2.2 Bemessungswert Vpd der aufnehmbaren Querkraft der Schrauben im Anschluss Der Bemessungswert Vpd der aufnehmbaren Querkraft des Anschlusses ist die Summe der Bemessungswerte der Grenztragfähigkeiten (Abscheren, Lochleibung, Zug) der einzelnen Schrauben. Im Allgemeinen ist eine linear-elastische Berechnung für die Bemessung der Verbindungen anzuwenden. Die Teilsicherheitsbeiwerte sind für die Widerstände von geschraubten Verbindungen mit γMb = 1,25 festgelegt. a) Schubbeanspruchte Anschlüsse mit Schwingbelastung und Lastumkehr Schlupf ist in einer Verbindung nicht zulässig. Wenn der Anschluss veränderlichen Schubbeanspruchungen ausgesetzt ist oder der Schlupf eine übermäßige Verformung hervorruft, müssen gleitfeste Verbindungen im Grenzzustand der Tragfähigkeit nach Kategorie C, Tabelle II-6.5.2 in DIN-FB 103 (siehe Tabelle 4.1), eingesetzt werden. Diese Kategorie umfasst auch Passschrauben. b) Rand- und Lochabstände Die maximalen Lochabstände nach DIN-FB 103 sind für Brückenlager nicht zutreffend, weil wegen der in der Regel großen Materialdicken der Lagerober- und Unterteile und wegen der Ständigen Auflast Korrosion und lokales Ausbeulen nicht auftreten kann. Für die kleinsten Randabstände e in Kraftrichtung und quer zur Kraftrichtung, gemessen von Lochachse zum Blechrand in Kraftrichtung gilt: min e = 1,5 d0 d0 Lochdurchmesser

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Die größten Randabstände in und quer zur Kraftrichtung sollen sich an den Festlegungen des DIN-FB 103, II-6.5.1.4 orientieren und den Wert 40 mm + 4 t nicht überschreiten. t Blechdicke des dünnsten Bauteils der Verbindung Der kleinste Lochabstand p1, gemessen von Achse zu Achse der Verbindungsmittel in Kraftrichtung soll 2,5 d0 betragen. Der kleinste Lochabstand p2 quer zur Kraftrichtung soll 3,0 d0 betragen. Dieser Abstand darf auf 2,5 d0 reduziert werden, wenn die Grenzlochleibungskraft entsprechend abgemindert wird. 4.2.3 Beanspruchbarkeit von Schrauben Die Beanspruchbarkeiten sind in Tabelle 4.2 zusammengestellt. Wird der Lochabstand p2 auf 2,5 d0 reduziert, ist die Grenzlochleibungskraft Fb,Rd auf 2/3 des Tabellenwertes abzumindern. Für Zwischenwerte 2,5 d0 ≤ p2 ≤ 3,0 d0 darf die Grenzlochleibungskraft Fb,Rd linear interpoliert werden. Die angegebenen Beanspruchbarkeiten von Schrauben gelten für genormte Schrauben der Festigkeitsklassen 4.6 bis 10.9, die den Liefernormen nach DIN 18800-7 entsprechen. Muttern und Unterlegscheiben müssen ebenfalls den Liefernormen nach DIN 18800-7 entsprechen und die entsprechenden genormten Festigkeitswerte aufweisen. Tabelle 4.2: Beanspruchbarkeiten von Schrauben beim Nachweis der Gleitsicherheit Grenzabscherkraft pro Scherfuge: a) Gewinde der Schraube liegt in der Scherfuge:

• für Festigkeitsklassen 4.6, 5.6, und 8.8:

Fv,Rd = 1/γMb • 0,6• fub • As

• für Festigkeitsklasse10.9:

Fv,Rd = 1/γMb • 0,5 • fub • As

b) Schaft der Schraube liegt in der Scherfuge:

Fv,Rd = 1/γMb • 0,6• fub • As

Grenzlochleibungskraft:

Fb,Rd = 1/γMb • 2,5• α • fu • A,

α ist der kleinste Wert von:

0

1

3 de•

; 41

3 0

1 −• dp

; u

ub

ff

A Schaftquerschnittsfläche der Schraube As Spannungsquerschnittsfläche der Schraube

d Schaftdurchmesser der Schraube d0 Lochdurchmesser

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4.2.4 Hochfeste Schrauben in gleitfesten Verbindungen a) Grenzgleitkraft Die Grenzgleitkraft vorgespannter hochfester Schrauben wird berechnet: Fs,Rd = 1/γMs • ks • n • µ •Fp,Cd mit Fp,Cd Grenzvorspannkraft, µ Reibungszahl und n Anzahl der Gleitfugen ks wird mit 1,0 angenommen. Für den Teilsicherheitsbeiwert gilt γMs = 1,25 (Tragfähigkeit) für den Widerstand gegenüber Schlupf. Die Grenzvorspannkräfte Fp,Cd für das Vorspannen der Schrauben sind nach DIN 18800-7 festzulegen.

b) Reibungszahl Der Bemessungswert der Reibungszahl µ ist abhängig von der Vorbehandlung der Gleitfläche gemäß DIN 18800-7. Die Reibungszahl µ ist wie folgt anzunehmen:

• µ = 0,50 für Gleitflächen, eingestuft in Güteklasse A • µ = 0,40 für Gleitflächen, eingestuft in Güteklasse B

Wird die Vorbehandlung der Berührungsflächen gemäß DIN 18800-7 durchgeführt, dürfen diese Vorbehandlungen ohne weitere Versuche in folgende Güteklassen eingestuft werden: Güteklasse A:

• Oberflächen mit Stahlkies oder Sand metallisch blank gestrahlt, keine Unebenheiten, • Oberflächen mit Stahlkies oder Sand gestrahlt und aluminisiert, • Oberflächen mit Stahlkies oder Sand gestrahlt und mit einem Produkt auf Zinkbasis

metallisiert, das einen Reibbeiwert von nicht weniger als 0,5 erzeugt. Güteklasse B:

• Alkali-Zink-Silikatanstrich mit einer Schichtdicke von 50 - 80 µm, aufgetragen auf eine mit Stahlkies oder Sand gestrahlte Oberfläche.

Für Eisenbahnbrücken ist die Güteklasse A zu verwenden. Der Reibbeiwert ist durch ein Prüfzeugnis einer zertifizierten Prüfanstalt nachzuweisen. Grundlage für die Prüfung sind die Technischen Lieferbedingungen (TL) Nr. 918 300, Blatt 85 der Deutschen Bundesbahn (künftig TL/TP-KOR-Stahlbauten). Beim Entwurf sollte die Tatsache beachtet werden, dass die Reibungszahl bei feuerverzinkten Oberflächen von der Lastdauer abhängig ist. Für Langzeitbelastungen soll die Reibungszahl für Oberflächen der Klasse D nach DIN 18800-7 angewendet werden.

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4.3 Kopfbolzenverankerungen In den aktuellen DIBt- Zulassungen für Lager sind im Abs. 2.1.3. Beanspruchbarkeit / Standsicherheit die Verankerungen in anschließende Bauteile geregelt. Dazu wird auf DIN 4141-1:1984-09, Gleichung (3), DIN V 4141-1, Abs. 6 (mit zwei Nachweiskonzepten) und DIN EN 1337-1: 2001, Abs. 5.2 Bezug genommen. Bei den Nachweisen in den genannten Normen handelt es sich ausschließlich um Gleitsicherheitsnachweise. Für den Gleitsicherheitsnachweis von Kopfbolzenverankerungen wird die Regelung aus der aktuellen Zulassungen Z-16.4-436 des DIBt vom 25. April 2003 angewendet. Dieser Nachweis bezieht sich auf DIN EN 1337-1 :2001, Abschnitt 5.2. Für den Nachweis von Kopfbolzen nach DIN 32 500-3 als Verankerung dürfen als charakteristischer Wert der Kopfbolzen- Tragfähigkeit Dk die Werte nach Tabelle 4.1 angesetzt werden, wenn folgende Voraussetzungen erfüllt sind:

• Die Achsabstände der Kopfbolzen dürfen untereinander in Kraftrichtung nicht kleiner als 5 • d und quer dazu nicht kleiner als 4 • d sein.

• Die Kopfbolzen müssen nach dem Schweißen mindestens 90 mm in den bewehrten Beton einbinden. Wird eine Mörtelfuge oder eine zusätzliche unbewehrte Betonschicht zwischen der Ankerplatte und dem bewehrten Beton angeordnet, sind die Kopfbolzen entsprechend zu verlängern.

• Im anzuschließenden Bauteil muss eine oberflächennahe Netzbewehrung aus Betonstahl Ø 12/15 cm vorhanden sein, die im Bereich von Bauteilrändern bügelförmig auszubilden ist.

Tabelle 4.1: Charakteristische Werte der Kopfbolzen- Tragfähigkeit Dk

Kopfbolzendurchmesser d in mm

19,05 22,22

Betonfestigkeitsklasse

Tragfähigkeit Dk in kN

C 20/25 65 90

C 25/30 85 105

d Schaftdurchmesser des Kopfbolzens

Der Bemessungswert Dd der Kopfbolzen- Tragfähigkeit wird berechnet:

Dd = Dk / γM

mit γM = 1,1.

Hinweis für den Planer:

Die Werte der Tabelle 4.1 gelten nur, wenn nach DIN 1045 (Hochbau) oder nach DIN Fachbericht 102 (Brückenbau) nachgewiesen wird, dass bei Versagen des Betons auf Zug ein Ausbrechen des

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Betons durch eine Betonstahlbewehrung verhindert wird. Dabei ist ein der Bewehrungsführung entsprechendes Stabwerkmodell, bei dem die Druckstreben an den Schweißwülsten der Kopfbolzenanschlüsse ansetzen, zugrunde zu legen. Die infolge der Querkraft im Stabwerkmodell auftretenden Bolzenzugkräfte müssen kleiner sein als die aus der Normalkraft und dem Moment resultierenden Bolzendruckkräfte. Auf den Nachweis der Betonstahlbewehrung darf verzichtet werden, wenn die Abstände der Kopfbolzen zum Rand der zugehörigen Betonkonstruktion in Kraftrichtung nicht kleiner als 700 mm und quer dazu nicht kleiner als 350 mm sind.

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5. Zugbeanspruchte Anschlüsse und Verankerungen 5.1 Geschraubte Anschlüsse Schrauben unter Zugbeanspruchung müssen voll vorgespannt werden. Die Bemessung von zugbeanspruchten Schrauben ist gemäß Tabelle 5.1 „Kategorie E: Vorgespannte Verbindungen“ auszuführen. Zu dieser Kategorie gehören hochfeste vorgespannte Schrauben, die gemäß DIN 18800-7 kontrolliert angezogen werden. Tabelle 5.1: Einteilung der Schraubenverbindungen für Beanspruchungen in der

Schraubenachse Kategorie Kriterium Bemerkungen Zugbeanspruchte Verbindungen E vorgespannt

Fv,Ed ≤ Ft,Rd Hochfeste vorgespannte Schrauben, mit Lochspiel ≤ 1,0 mm

Erläuterungen: Ft,Ed Bemessungswert der Zugkraft pro Schraube im Grenzzustand der Tragfähigkeit Ft,Rd Grenzzugkraft pro Schraube Tabelle 5.2: Beanspruchbarkeiten von Schrauben beim Nachweis auf Zug Grenzzugkraft pro Schraube

Ft,Rd = 1/γMb • 0,9• fub • As

A Schaftquerschnittsfläche der Schraube As Spannungsquerschnittsfläche der Schraube Bei auf Zug beanspruchten Verbindungen der Kategorie E ist keine besondere Oberflächenbehandlung der Kontaktfläche erforderlich, außer wenn Verbindungen der Kategorie E auf Zug und Gleiten beansprucht werden (Kombination der Kategorien E und C). Eine gleichzeitige Beanspruchung von geschraubten Verbindungen auf Zug und Schub ist zulässig, wenn dies bei der Bemessung berücksichtigt wird. Der Bemessungswert der Zugkraft Ft,Ed einschließlich möglicher Zusatzkräfte aus Abstützwirkungen darf die Grenzzugkraft Bt,Rd des Anschlusses nicht überschreiten. Diese Grenzzugkraft ergibt sich als der kleinere Wert aus der Grenzzugkraft der Schraube Ft,Rd gemäß Tabelle 4.4 und der Grenzdurchstanzkraft Bp,Rd des Schraubenkopfes oder der Mutter:

Bp,Rd = 0,6 • π • dm • tp • fu / γMb mit

tp Blechdicke unter dem Schraubenkopf oder der Mutter und dm Mittelwert aus Eckenmaß und Schlüsselweite des Schraubenkopfes oder der Mutter.

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Wird eine gleitfeste Verbindung zusätzlich zur Zugkraft Ft,Ed durch eine Abscherkraft Fv,Ed beansprucht, ist die Grenzgleitkraft für die Kategorie C pro Schraube im Grenzzustand der Tragfähigkeit wie folgt zu berechnen:

Fs,Rd = 1/ γMs • [ks • n • µ • (Fp,Cd – 0,8 • Ft,Sd)]. (siehe Abs. 4.2.4) Häufig sind jedoch in der Fuge zwischen Lager-/Ankerplatte und Betonbauteil auch Zugkräfte zu übertragen. Dazu können Kopfbolzen verwendet werden. Da für eine Interaktion der Kopfbolzenbeanspruchungen aus Schub und Zug z. Z. keine Voraussetzungen gegeben sind, wird die übliche Praxis der Aufteilung in

• Kopfbolzen für ausschließliche Schubbeanspruchung • Kopfbolzen für ausschließliche Zugbeanspruchung

auch in dieser Richtlinie beibehalten. Diese Verfahrensweise ist durch die Prüfingenieure allgemein anerkannt. Alternativ können die auf Zug beanspruchten Kopfbolzen durch Zuganker ersetzt werden. 5.2 Kopfbolzenverankerungen Häufig sind jedoch in der Fuge zwischen Lager-/Ankerplatte und Betonbauteil auch Zugkräfte zu übertragen. Dazu können Kopfbolzen verwendet werden. Da für eine Interaktion der Kopfbolzenbeanspruchungen aus Schub und Zug z. Z. keine Voraussetzungen gegeben sind, wird die übliche Praxis der Aufteilung in

• Kopfbolzen für ausschließliche Schubbeanspruchung • Kopfbolzen für ausschließliche Zugbeanspruchung

auch in dieser Richtlinie beibehalten. Diese Verfahrensweise ist durch die Prüfingenieure allgemein anerkannt. Alternativ können die auf Zug beanspruchten Kopfbolzen durch Zuganker ersetzt werden. Die Bemessungswerte der Zugtragfähigkeit von Kopfbolzen ist der entsprechenden Zulassung zu entnehmen. Anpassungen an das neue Bemessungskonzept können nach der Anpassungsrichtlinie Stahlbau vorgenommen werden. Es sollte dazu eine Abstimmung mit dem Prüfingenieur erfolgen. 5.3 Zuganker Für den Nachweis der Zuganker gilt der DIN-FB 103. Die Verankerung im Beton wird nach den Festlegungen in den aktuellen Zulassungen der Anker nachgewiesen. Wenn in diesen Zulassungen noch das alte Bemessungskonzept verwendet wird, kann die aktuelle Anpassungsrichtlinie Stahlbau sinngemäß angewendet werden. Soll für die Zugverankerung Gewindestäbe 10.9 eingesetzt werden, sind die Stäbe wie eine HV- Schraube 10.9 nachzuweisen.

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Für die Verankerung im Beton mit Hilfe einer Ankerplatte sind die Druckspannung zwischen Ankerplatte und Beton auszuweisen. Den Nachweis der Eintragung der Ankerzugkraft in den Beton und deren Weiterleitung im Beton führt der Planer. Um die Abmessungen der Ankerplatten abschätzen zu können, kann man einen vereinfachten Nachweis der Grenztragfähigkeit wie folgt führen: Ft,Ed ≤ Ft,Rd mit Ft,Rd = 1/γc • α• fck • Aplatte, und γc = 1,5 α = 0,85 fck = 20 N/mm² für C20/25,

= 25 N/mm² für C25/30, = 30 N/mm² für C30/37.

6 Nachweis der Elastomerlager nach DIN 4141-14/A1, Abs. 5.9.1 Nach DIN 4141-14:1985-09 waren die Nachweise für Schnittgrößen/Auflasten und Verformungen/Verschiebungen entkoppelt:

• Auflasten => zulässige Pressungen, • Verschiebungen => zulässiger Schubverformungswinkel zul tanγ= 0,7.

Nach DIN 4141-14/A1: 2003-05 entfällt der Nachweis der Pressungen, dafür wird die Summe der Elastomerdehnungen aus Auflast N (γF > 1,0), Verschiebung und Verdrehung (γF = 1,0) begrenzt. Bevor die Regel (2) im Anhang O des DIN-FB 101 eingeführt wurde, ist aber der ursprünglich für den Gebrauchszustand geltende Grenzwert 5 der Dehnungssumme mit Hilfe eines begründeten Faktors 1,3 auf den Grenzwert 6,5 erhöht worden. Außerdem wurde der Bemessungswert des Schubverformungswinkels von tanγ = 0,7 auf tanγ = 0,95 (Elastomerdehnung) angehoben. Deshalb werden bis auf Weiteres ergänzend zu DIN 4141-14/A1, Abs. 5.9 die Regeln 1 und 3 nach Abs. 1.2.2 eingeführt damit eine Anpassung der Formel in DIN-FB 101, Anhang O (2) an die Nachweise nach DIN 4141-14/A1, Abs. 5.9.1 vorgenommen. Für die Nachweise der Elastomerschichten gelten die Formeln nach DIN 4141-14/A1, Abs. 5.9.1. Summarische Elastomerdehnung: 5,6d,d,xy,vd,N ≤ε+ε+ε α Die Anteile der Gesamtdehnung werden nach den folgenden Formeln berechnet. Dabei sind für die Schubverformung und die Lagerverdrehung zusätzliche Grenzwerte einzuhalten.

a) Elastomerdehnung aus Vertikalbelastung: SAG

N5,1

rd

Sdd,N =ε

mit Gd = 0.80 N/mm²

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b) Elastomerdehnung aus Schubverformung: 95,0tn

v d,xyd,xy,v ≤

•=ε

c) Elastomerdehnung aus Lagerverdrehung: 2

d,yd,y

2d,x

d,x

d,

ta

n2

ta

n2max

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ϑ

=ε

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ϑ

=ε=ε

α

α

α

(a ist die Seite rechtwinklig zur Drehachse) NSd: Rechenwert der vertikalen Auflagerkraft (Einwirkungskombi. S/V Kap. II, Gl. 9.10) vxd, vyd: Rechenwerte der Horizontalverschiebung (Einwirkungskombination nach Anhang O) ϑxd, ϑyd: Rechenwerte der Lagerverdrehung (Einwirkungskombination nach Anhang O) 7 Nachweis der Tragfähigkeit in den Anschlussfugen / Weiterleitung

der Anschlusskräfte 7.1 Anschluss an Betonbauteile Der Lagerhersteller weist nur die Anschlussmittel (Schrauben, Kopfbolzen, Zuganker) nach. Der Nachweis der Betonpressungen in den Anschlussfugen setzt voraus, dass die Betonkonstruktion in der Umgebung der Lageranschlussflächen bekannt ist. Besonders müssen konstruktive Maßnahmen zur Aufnahme der Spaltzugkräfte im Beton bekannt sein. Diese Bedingungen sind in den Plänen und Berechnungen, die dem Lagerhersteller zur Verfügung gestellt werden, in der Regel nicht erfüllt. Deshalb wird der Nachweis der Betonpressungen in den Anschlussfugen einschließlich der Weiterleitung der Anschlusskräfte im angrenzenden Betonbauteil durch den Bauwerksplaner geführt. Er erhält dazu vom Lagerhersteller alle Schnittgrößen bzw. Spannungen in der Anschlussfuge, die sich aus den Lagerfunktionen ergeben, einschließlich vorhandener Exzentrizitäten. Der Lagerhersteller setzt voraus, dass die vom Lager auf das angrenzende Betonbauteil einwirkenden Kräfte übertragen und weitergeleitet werden können. Ein Ermüdungsnachweis des Betons in der Anschlussfuge entfällt. 7.2 Anschluss an Stahlbauteile Sinngemäß gelten die Ausführungen in Abs. 7.1 auch für den Stahlanschluss. Insbesondere wird seitens des Lagerherstellers vorausgesetzt, dass der Lageranschlusspunkt im Überbau genügend ausgesteift ist und die Ebenheitstoleranzen eingehalten werden.

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8. Nachweis der klaffenden Fuge in Gleitflächen Der Nachweis der klaffenden Fuge in Gleitflächen wird nach DIN EN 1337-2:2003-09, Abs. 6.8.2 geführt. Dabei handelt es sich um einen Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (SLS). Unter der charakteristischen Einwirkungskombination nach Formel (9.16) im DIN-FB 101

ist in den Hauptgleitflächen nachzuweisen, dass unter • Berücksichtigung eines linear-elastischen Verhaltens des Gleitwerkstoffes und • der Annahme starrer Trägerplatten

σp ≥ O

erfüllt ist. Diese Bedingung ist immer erfüllt, wenn sich die Gesamtexzentrizität innerhalb des Querschnittskerns befindet. Der Nachweis gilt nicht für Führungen. 9 Dickenbegrenzung der Stahlteile von Lagern Die Dickenbegrenzungen für Stahlteile nach den Tabellen II-3.2a und II-3.2b des DIN-FB 103 gelten nicht für Lagerober- und unterteile, sondern nur für die mit den Lagerteilen verbundenen Verankerungsbleche bzw. Schraublaschen. Die Empfehlungen des DIN-FB 103 zur Vermeidung von Terrassenbruch (Abs. II-3.2.5) und die Angaben zu Toleranzen (Abs. II- 3.2.6) sind für Lagerteile aus Stahl zu beachten.

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