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Lager im Bauwesen, 3. Auflage

Lager im Bauwesen, 3. Auflage

Tobias Block, Helmut Eggert, Wolfgang Kauschke

ISBN: 978-3-433-60320-8

Jun 2013

644 pages

Description

Bearing types and their scope of application are explained in detail and all problems connected with bearings are discussed. The revised new edition takes into account German and European standards. A handbook for design, detailing and construction.
1 Einleitung und allgemeiner Überblick  1

11 Entwicklungsgeschichte   1

12 Begriffe und Bezeichnungen   2

121 Lagerung und Lager als Teil des Tragwerks  2

122 Abwälzen, Gleiten, Verformen 4

123 Lager, Gelenk, Pendel   6

124 Lagerbezeichnungen   7

13 Grundsätze zur Wahl der Lagerung    7

14 Auflagerbewegungen   9

141 Allgemeines  9

142 Verschiebungen infolge Temperatur    13

143 Verschiebungen infolge Vorspannen, Kriechen und Schwinden   14

144 Auflagerverschiebungen infolge äußerer Lasten    14

145 Auflagerdrehwinkel     15

15 Lagersymbole   17

16 Verdrehungswiderstand  17

161 Anfangsmoment      17

162 Rückstellmoment und Verdrehung     18

163 Weitere Abhängigkeiten   20

164 Einfluss der Horizontalkräfte   20

165 Auswirkung des Rückstellmomentes auf die Konstruktion 21

2 Bauwerk und Lagerungsplan    23

21 Allgemeines    23

22 Brücken    24

221 Einfluss der Brückenquerschnitte     24

222 Einfluss des Brückengrundrisses     27

2221 Einfeldträger (orthogonal)    27

2222 Einfeldträger (schief)    28

2223 Zweifeldträger (orthogonal)  29

2224 Zweifeldträger (schief)  30

2225 Durchlaufträger (orthogonal)   30

2226 Durchlaufträger (gekrümmt)  31

223 Lagerungsbeispiele     34

2231 Einfeldträger (orthogonal)    34

2232 Zweifeldträger (schief)  35

2233 Durchlaufträger (orthogonal)   35

2234 Durchlaufträger (gekrümmt)  36

224 Einfluss des Baugrundes  45

225 Von der Ausschreibung bis zum Einbau der Lager  46

3 Bauwerk und Lagerkräfte   49

31 Vom Gelenk zum Lager   49

32 Berechnung von Brücken   50

321 Allgemeines  50

322 Abtragung vertikaler Lasten  54

323 Abtragung horizontaler Lasten in Brückenlängsrichtung 56

324 Abtragung horizontaler Lasten in Brückenquerrichtung 58

325 Kräfte in Abhängigkeit von der Lagerart  59

326 Lagerbewegungen    61

327 Lagesicherheit   61

328 Sicherheitsbetrachtungen unter Berücksichtigung der Lagereigenschaften  63

33 Einfluss der Lager auf die Stabilität der Bauwerke  67

331 Allgemeines  67

332 Rand- und Zwischenbedingungen für Lager  68

333 Knicklängen von Pfeilern    72

3331 Allgemeines  72

3332 Einzelpfeiler  73

3333 Gerade Brücken mit beliebigen Pfeilern 73

3334 Gerade Brücken mit nur zwei Pfeilertypen  76

3335 Gerade Brücken mit Kipplagern      78

3336 Gekrümmte Brücken   78

3337 Elastische Einspannung, variable Biegesteifigkeit und Längskraft 79

334 Nachweis der Sicherheit am Gesamtsystem  80

34 Nachweis nach Theorie II Ordnung   80

35 Schwingungsschutzmaßnahmen für Brücken      83

351 Dynamische Einwirkungen  83

3511 Personeninduzierte Schwingungen   84

3512 Dynamische Einwirkungen bei Erdbeben-Anregung 85

3513 Windinduzierte Schwingungen      86

352 Maßnahmen zur Reduzierung von Schwingungen  88

3521 Schwingungsisolierung  89

3522 Konstruktionselemente zur Schwingungsreduzierung 93

353 Projektbeispiel: Elastisches Lagerungssystem zum Schutz vor Schienenverkehrserschütterungen und Körperschall – Xizhimen Brücke, Peking, China     102

354 Projektbeispiel: Elastisches Lagerungssystem zum Schutz vor personeninduzierten Schwingungen – Südbrücke Oberhavel, Berlin, Deutschland     103

355 Projektbeispiel: Applikation diskreter Dämpfungselemente zum Erdbebenschutz – Flughafen-Brücke Sotchi, Russland 104

356 Projektbeispiel: Einbau von Tuned Mass Control Systemen zum Erdbebenschutz – Puente Oriente, Guadalajara, Mexiko 105

357 Projektbeispiel: Applikation von Schwingungstilgern zur Reduktion von wirbelinduzierten Schwingungen – Muiderbrug, Amsterdam, Holland   106

358 Projektbeispiel: Applikation von Schwingungstilgern zur Reduktion von fußgängerinduzierten Schwingungen – Millennium Bridge, London, Großbritannien       107

4 Lagerarten    109

41 Grundsätzliches      109

42 Werkstoffe – Allgemeine Konstruktions- und Bemessungsregeln  110

421 Werkstoffe    110

4211 Stahlsorten für Bauteile   110

4212 Verbindungsmittel für Schraubenverbindungen   111

4213 Schweißen    114

422 Schnittgrößen und Freiheitsgrade     115

423 Bemessungsregeln    116

4231 Lagerplatten    116

4232 Schraubenverbindungen  116

4233 Schweißverbindungen   119

4234 Pressung in den Lagerfugen  120

4235 Nachweis der Lagesicherheit   123

4236 Konstruktive Hinweise zur Aufnahme der Horizontalkräfte in den Lagerfugen    124

4237 Verankerung durch Kopfbolzendübel    126

4238 Korrosionsschutz     128

43 Feste Lager    129

431 Allgemeines  129

432 Stahl-Punktkipplager    133

4321 Werkstoffe und Konstruktion 133

4322 Konstruktions- und Bemessungsregeln  135

433 Topflager    139

434 Kalottenlager   145

435 Feste Verformungslager   148

4351 Vorbemerkung   148

4352 Zapfenlager    148

4353 Topf-Verformungslager  150

44 Gleitlager   152

441 Allgemeines  152

442 Gleitlagersystem     154

443 Bemessung der Lagerplatten   155

4431 Gleitplatte und Gleitwerkstoffaufnahme 155

4432 Bemessung der Gleitwerkstoffaufnahme  158

444 Punktkippgleitlager    161

4441 Allgemeines  161

4442 Konstruktions- und Bemessungsregeln  161

4443 Bemessung der Gleitwerkstoffaufnahme  162

4444 Lastexzentrizitäten für den Nachweis der Beanspruchungen in der Gleitwerkstoff-Gleitfläche    164

445 Topfgleitlager  165

4451 Allgemeines  165

4452 Konstruktions- und Bemessungsregeln  166

4453 Grundlagen zur Bemessung der Gleitwerkstoffaufnahme  166

4454 Lastexzentrizitäten für den Nachweis der Pressung in der Gleitwerkstoff-Gleitfläche    168

4455 Lastexzentrizitäten für den Nachweis in der oberen und unteren Lagerfuge    169

446 Kalottenlager   169

4461 Allgemeines  169

4462 Konstruktions- und Bemessungsregeln  170

4463 Bemessung der Gleitwerkstoffaufnahmen  171

4464 Lastexzentrizitäten für den Nachweis der Beanspruchungen in den Gleitwerkstoff-Gleitflächen     171

4465 Lastexzentrizitäten für den Nachweis in der oberen und unteren Lagerfuge    172

4466 Beanspruchung der Gleitwerkstoff-Führungsflächen 172

447 Verformungsgleitlager    172

4471 Allgemeines  172

4472 Konstruktions- und Bemessungsregeln  173

4473 Grundlagen zur Bemessung der Gleitwerkstoffaufnahme  174

4474 Lastexzentrizitäten für den Nachweis der Pressung in der Gleitwerkstoff-Gleitfläche    176

4475 Lastexzentrizitäten für den Nachweis in der oberen und unteren Lagerfuge    177

448 Elastomer-Gleitlager   177

4481 Allgemeines  177

4482 Konstruktions- und Bemessungsregeln  178

4483 Bemessung der Gleitwerkstoffaufnahme  178

4484 Lastexzentrizitäten für den Nachweis der Pressung in der Gleitwerkstoff-Gleitfläche  179

4485 Lastexzentrizitäten für den Nachweis in der oberen und unteren Lagerfuge    179

45 Verformungslager    179

451 Aufbau und Herstellung   179

452 Physikalische Eigenschaften   180

4521 Allgemeines  180

4522 Gummielastizität     181

4523 Schubmodul  183

4524 Elastizitätsmodul und vertikale Verformung 186

4525 Verdrehwiderstand     187

4526 Mullins-Effekt   189

4527 Stabilität    190

4528 Thermische Eigenschaften    190

4529 Kriechen und Relaxation   193

45210 Haftreibung    194

453 Elastizitätstheoretische Spannungsermittlung 196

4531 Allgemeines  196

4532 Druckverformung      196

4533 Auflagerverdrehung     199

4534 Schubverformungen     201

4535 Aufnahme der Schubspannungen – Beanspruchung der Bewehrung 202

454 Bemessung bewehrter Elastomerlager   203

5 Regelwerke / Normen   207

51 Allgemeine Situation    207

52 Die Europäische Lagernormreihe DIN EN 1337 – Lager im Bauwesen  208

521 DIN EN 1337-1 : 2001- 02 Lager im Bauwesen Teil 1: Allgemeine Regelungen  209

522 DIN EN 1337-2 : 2004-07 Lager im Bauwesen Teil 2: Gleitteile      235

523 DIN EN 1337-3 : 2005-07 Lager im Bauwesen Teil 3: Elastomerlager   255

524 DIN EN 1337-4 : 2004-08 Lager im Bauwesen Teil 4: Rollenlager    280

525 DIN EN 1337-5 : 2005-07 Lager im Bauwesen Teil 5: Topflager      282

526 DIN EN 1337-6 : 2004-08 Lager im Bauwesen Teil 6: Kipplager     297

527 DIN EN 1337-7 : 2004-08 Lager im Bauwesen Teil 7: Kalotten-und Zylinderlager mit PTFE 308

528 DIN EN 1337-8 : 2008-01 Lager im Bauwesen Teil 8: Führungslager und Festhaltekonstruktionen   320

529 DIN EN 1337-9 : 1998-04 Lager im Bauwesen Teil 9: Schutz      331

5210 DIN EN 1337-10 : 2003-11 Lager im Bauwesen Teil 10: Inspektion und Instandhaltung  335

5211 DIN EN 1337-11 : 1998-04 Lager im Bauwesen Teil 11: Transport, Zwischenlagerung und Einbau  349

53 Weitere Richtlinien     359

531 Allgemeines  359

532 Richtzeichnungen Lag    359

533 ZTV-ING     374

534 DIN-Fachbericht (FB) 101 Anhang O  374

535 Nationaler Anhang von DIN EN 1990:2010-12 Anhang NAE Grundlegende Anforderungen an Lagersysteme von Brückentragwerken   374

6 Zulassungen   375

61 Einleitung   375

611 Vorgeschichte und derzeitige nationale Situation   375

612 Europäische Situation   376

613 Zulassungsbestand / Antragsteller     376

62 Ausstattungszulassungen    378

621 Vorbemerkung   378

622 Tabelle der Ausstattungszulassungen    380

623 Standardtext – Zulassungsgegenstand: Ausstattung von Brückenlagern, Besondere Bestimmungen    382

624 Anlagen    392

63 ETAs für Lager       399

631 Vorbemerkung   399

632 Übersicht     399

633 Standardtext  400

64 Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (abZ)    405

641 Vorbemerkung   405

642 Verformungsgleitlager – Besondere Bestimmungen (Auszug)  405

Anlagen    420

643 Führungslager – Besondere Bestimmungen (Auszug) 424

Anlagen    426

644 Topfgleitlager – Besondere Bestimmungen (Auszug)  429

Anlagen    431

645 Kalotten- und Zylinderlager – Besondere Bestimmungen (Auszug) 435

Anlagen    442

65 Schwingungsisolatoren   448

651 Vorbemerkung   448

652 Besondere Bestimmungen (Auszug ohne Anlagen 2 bis 8) 448

653 Anlagen    456

7 Wissenschaft und Forschung     459

71 Dissertationen      459

72 Forschungsberichte   482

721 Übersicht     482

722 Gleitlager     483

723 Elastomerlager       492

724 Lagerplatten    499

725 Reibung ohne Gleitwerkstoff   504

726 Bauteile und Bauwerke  508

727 Sonderfragen   514

73 Brückenlagertechnik in Deutschland / Die Geschichte einer technischen Revolution    522

731 Vorbemerkungen     522

732 Alte Technik  523

733 Elastomerlager       528

734 Vielrollenlager (Nadellager) und Kugellager 532

735 Topflager    533

736 Stahl-Beton-Lager    537

737 Ein-Rollen-Lager      539

738 Gleitlager     546

739 Kalottenlager   554

7310 Verformungsgleitlager    557

7311 Festhaltekonstruktionen   558

7312 Die technischen Regeln (Normen und Zulassungen) 559

7313 Zeittafel für die Geschichte   560

8 Literatur     563

81 Kurzkommentare zu einigen Veröffentlichungen    563

811 Allgemeines  563

812 Historisch interessantes Schrifttum   566

813 Versuchsberichte     568

814 Praktische Anwendungen   569

815 Berechnung, Statik     574

82 Zitierte Literaturstellen    579

9 Glossar    593

10 Stichwortverzeichnis   619