G Lager und FÜK im Brückenbau

Vorbemerkungen

Lager sind ein weites Betätigungsfeld für Statiker. Die Norm (Handbuch EC1 Bd. 3 S. 44 ff.) fordert eine enorme Datenmenge ab. Auch gilt es die Richtzeichnungen zu beachten.

Normen und Literatur

Normen

• DIN EN 1990/NA/A1 dort NA.E.3.3
• DIN 1337
• DIN EN 1994-2 Abschn. 5.4.2.5(3)
• und für die Bahnbrücken: RiL 804.5101 - Brückenlager: Planung, Einbau und Gütesicherung

Literatur

Folgende Literatur ist recht lesenswert:

• Handbuch Eisenbahnbrücken, S. 135ff. sowie S. 222
• Handbuch Brücken, S. 476ff und S. 698ff.
• Handbuch Entwerfen von Bahnanlagen, S. 492ff
• Braun, Hanswille, Porsch, Schürmann; Lager im Bauwesen nach DIN EN 1337; Stahlbau, Heft 11/2009

normative Vorgaben

Die aktuelle ZTV-ING (03/2012 Abschn. 2.3) fordert, dass für die Lagerreibung wenigstens 3% der Vertikalkraft einzurechnen sind. Für die "wirksame Lagertemperatur" werden -24°C bzw. +37°C benannt.

Für die Berechnung der Lager und FÜK wird ein erhöhter Lastansatz für die Temperatur (Sicherheitselement ΔT0) gefordert. Überlicherweise benennen Normen den charakteristischen Wert: hier wird der Bemessungswert vorgegeben.

Weiterhin ist das Kriechen und Schwinden mit γ=1,35 zu belegen.

Berechnung der Lagerreaktionen

Mit den heute zur Verfügung stehenden Computerprogrammen ist es möglich, die Lagerung recht wirklichkeitsnah zu generieren. Klassischerweise befindet sich das Lager unter dem Träger und hat gegenüber Verschiebungen und Verdrehungen eine kleinen Widerstand. Dies führt oft zu etwas ungewöhnlichen Ergebnissen.

Die Aufgabe unterteilt sich ggf. in zwei Teile:

Angaben für den Lagerhersteller

Natürlich sind die Lagerkräfte und Lagerverformungen für jedes Lager zusammenzustellen. Diese Angaben benötigt der Lagerhersteller für die Nachweise seiner Lager. Dabei ist zwischen den beiden Grenzzuständen zu unterscheiden. Weiterhin müssen zu den jeweiligen Extremwerten auch noch die restlichen zugehörigen Werte ermittelt werden. Außerdem sind für jede Einwirkung die charakteristischen Werte zu dokumentieren. Bei der Überlagerung werden Wind und Temperatur angesetzt!

Belastung der Unterbauten

Weiterhin sind die Lagerkräfte (klassicherweise nur die charakteristischen Werte) für die Berechnung der Unterbauten zusammenzustellen. Dabei ist zwischen den verschieden Einwirkungen zu unterscheiden. Auch hier muss der Kollege natürlich die Extremwerte des einen Lagers zusammen mit den dazugehörigen Werten der anderen Lager bekommen.

programmtechnische Umsetzung

Für die Zusammenstellung der gesuchten Werte benutze ich die RSET's (SOFiMSHA) und das MAXiMA. Diese RSET's müssen entsprechend der o.g. Teilaufgaben angepasst werden.

Abstimmung mit dem AG

Wenn die Dinge etwas komplexer werden, muss man die gesamte Technologie mit dem AG abstimmen! Da geht es um Fragen wie:

• überhöhte Herstellung des Überbaus (Stabilisierung)
• Teilvorspannung...volle Vorspannung
• Absenken auf Lager oder Absenkkeile?
• nächster Bauabschnitt
• weitere Verschiebungen aus den nachfolgenden Lasten (ggf. nochmals Anheben)

Vordimensionierung von Elastomerlagern

Recht hilfreich ist die Möglichkeit, Lager vorzudimensionieren. Dazu hat Gumba eine Software zur Verfügung gestellt. Nach der Vordimensionierung kann man die entsprechende Lagersteifigkeit gleich im statische Model berücksichtigen.

weitere Hersteller:

• Maurer Söhne
• Gumba
• Sollinger Hütte
• Speba
• Calenberg (Hochbau)

Natürlich muss immer wieder geprüft werden, ob die angebotenen Lager den aktuellen Forderungen entsprechen und eine gültige Zulassung vorliegt.