Juli 2005DEUTSCHE NORM

Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN

ICS 91.010.30

XDIN EN 1337-3

Lager im Bauwesen!–

Teil!3: Elastomerlager;

Deutsche Fassung EN!1337-3:2005

Structural bearings!–Part!3: Elastomeric bearings;German version EN!1337-3:2005

Appareils d’appui structuraux!–Partie!3: Appareils d’appui en élastomère;Version allemande EN!1337-3:2005

Ersatz für DIN!4141-14:1985-09, DIN!4141-14/A1:2003-05, DIN!4141-14/A1!Berichtigung!1:2005-02,

DIN!4141-15:1991-01, DIN!4141-140:1991-01, DIN!4141-140/A1:2003-05 und DIN!4141-150:1991-01

Siehe jedoch Beginn der Gültigkeit

Ersatzvermerk

siehe unten

Ersatzvermerk

Gesamtumfang 92 Seiten

DIN EN 1337-3:2005-07

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Beginn der Gültigkeit

Diese DIN-EN-Norm ist vom Dezember 2005 an anwendbar.

Daneben dürfen DIN 4141-14:1985-09, DIN 4141-14/A1:2003-05, DIN 4141-15:1991-01,DIN 4141-140:1991-01, DIN 4141-140/A1:2003-05 und DIN 4141-150:1991-01 noch bis zum Dezember 2006angewendet werden.

Die CE-Kennzeichnung von Bauprodukten in Deutschland kann erst nach der Veröffentlichung der Fundstelledieser DIN-EN-Norm im Bundesanzeiger von dem dort genannten Termin an erfolgen.

Nationales Vorwort

Diese Norm (EN 1337-3:2005) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 167 Lager im Bauwesenerarbeitet, dessen Sekretariat vom UNI (Italien) gehalten wird.

Der NABau-Spiegelausschuss 00.91.00 Lager im Bauwesen (DIN 4141) (Sp CEN/TC 167 StructuralBearings) hat durch deutsche Experten die Arbeiten begleitet.

Änderungen

Gegenüber DIN 4141-14:1985-09, DIN 4141-14/A1:2003-05, DIN 4141-14/A1 Ber 1:2005-02,DIN 4141-15:1991-01, DIN 4141-140:1991-01, DIN 4141-140/A1:2003-05 und DIN 4141-150:1991-01 wurdenfolgende Änderungen vorgenommen:

a) Der Inhalt wurde zusammengefasst und an die Bestimmungen für Bauprodukte mit CE-Kennzeichnungangepasst;

b) Die Regelungen sind ausschließlich auf das semiprobabilistische Konzept mit Teilsicherheitsbeiwertenumgestellt worden.

Frühere Ausgaben

DIN 4141-14:1985-09DIN 4141-14/A1:2003-05DIN 4141-14/A1 Ber 1:2005-02DN 4141-15:1991-01DIN 4141-140:1991-01DN 4141-140/A1:2003-05DIN 4141-150:1991-05

EUROPÄISCHE NORM

EUROPEAN STANDARD

NORME EUROPÉENNE

EN 1337-3

März 2005

ICS 91.010.30

Deutsche Fassung

Lager im Bauwesen Teil 3: Elastomerlager

Structural bearings Part 3: Elastomeric bearings

Appareils dappui structuraux Partie 3: Appareils dappui en élastomère

Diese Europäische Norm wurde vom CEN am 4. Juni 2004 angenommen.

Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschäftsordnung zu erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denendieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listendieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrageerhältlich.

Diese Europäische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.

CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dänemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland,Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Schweden, derSchweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.

EUR OP ÄIS C HES KOM ITEE FÜR NOR M UNG

EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION

C O M I T É E U R O P É E N D E N O R M A LI S A T I O N

Management-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brüssel

© 2005 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchemVerfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.

Ref. Nr. EN 1337-3:2005 D

EN 1337-3:2005 (D)

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Inhalt

Seite

Vorwort................................................................................................................................................................ 4

1 Anwendungsbereich............................................................................................................................. 5

2 Normative Verweisungen ..................................................................................................................... 5

3 Begriffe, Symbole und Abkürzungen.................................................................................................. 63.1 Begriffe................................................................................................................................................... 63.2 Symbole ................................................................................................................................................. 73.2.1 Große lateinische Buchstaben ............................................................................................................ 73.2.2 Kleine lateinische Buchstaben ............................................................................................................ 83.2.3 Griechische Buchstaben ...................................................................................................................... 83.2.4 Indizes .................................................................................................................................................... 93.3 Abkürzungen ......................................................................................................................................... 9

4 Anforderungen ...................................................................................................................................... 94.1 Allgemeines ........................................................................................................................................... 94.2 Funktionelle Anforderungen .............................................................................................................. 104.3 Lagerkennwerte................................................................................................................................... 104.3.1 Schubmodul......................................................................................................................................... 104.3.2 Schubverbund (Haftfestigkeit unter Schubbeanspruchung) ......................................................... 124.3.3 Drucksteifigkeit ................................................................................................................................... 124.3.4 Dauerschwellfestigkeit ....................................................................................................................... 134.3.5 Statischer Verdrehwiderstand ........................................................................................................... 144.3.6 Ozonbeständigkeit .............................................................................................................................. 154.3.7 PTFE/Elastomer-Haftverbund ............................................................................................................ 154.4 Materialeigenschaften ........................................................................................................................ 154.4.1 Allgemeines ......................................................................................................................................... 154.4.2 Physikalische und mechanische Eigenschaften des Elastomers ................................................. 164.4.3 Bewehrungsbleche ............................................................................................................................. 174.4.4 Gleitflächen.......................................................................................................................................... 17

5 Bemessungsgrundsätze..................................................................................................................... 195.1 Allgemeines ......................................................................................................................................... 195.2 Bemessungseinwirkungen................................................................................................................. 195.3 Bewehrte Elastomerlager ................................................................................................................... 195.3.1 Lagertypen ........................................................................................................................................... 195.3.2 Abmessungen und Aufbau bewehrter Lager ................................................................................... 195.3.3 Bemessungsgrundlagen .................................................................................................................... 225.4 Unbewehrte Elastomerlager............................................................................................................... 295.4.1 Abmessungen...................................................................................................................................... 295.4.2 Auflast .................................................................................................................................................. 295.4.3 Schubdehnung .................................................................................................................................... 295.4.4 Stabilitätskriterien............................................................................................................................... 295.4.5 Auf das Bauwerk einwirkende Kräfte und Verformungen .............................................................. 305.5 Unbewehrte Streifenlager................................................................................................................... 305.5.1 Abmessungen...................................................................................................................................... 305.5.2 Auflast .................................................................................................................................................. 305.5.3 Schubdehnung .................................................................................................................................... 305.5.4 Stabilitätskriterien............................................................................................................................... 315.5.5 Auf das Bauwerk einwirkende Verformungen und Kräfte .............................................................. 315.6 Verformungsgleitlager........................................................................................................................ 31

EN 1337-3:2005 (D)

3

Seite

6 Fertigungstoleranzen ......................................................................................................................... 316.1 Außenabmessungen........................................................................................................................... 316.2 Dicke der Elastomerschichten .......................................................................................................... 316.2.1 Innenschicht........................................................................................................................................ 326.2.2 Obere und untere Deckschicht bewehrter Lager ............................................................................ 326.2.3 Toleranzen für die Gesamtdicke eines Lagerungssystems ........................................................... 326.2.4 Seitenüberdeckung bei bewehrten Lagern ...................................................................................... 336.3 Bewehrungsbleche ............................................................................................................................. 33

7 Besondere Anforderungen ................................................................................................................ 337.1 Auflagerflächen Toleranzen in den Kontaktflächen am Bauwerk .............................................. 337.1.1 Allgemeines......................................................................................................................................... 337.1.2 Oberflächenbeschaffenheit ............................................................................................................... 337.1.3 Oberflächenebenheit .......................................................................................................................... 347.1.4 Oberflächenlage.................................................................................................................................. 347.2 Verankerungen.................................................................................................................................... 347.3 Kennzeichnung und Etikettierung .................................................................................................... 34

8 Beurteilung der Konformität .............................................................................................................. 348.1 Allgemeines......................................................................................................................................... 348.2 Kontrolle des Bauproduktes und der Herstellung .......................................................................... 358.2.1 Allgemeines......................................................................................................................................... 358.2.2 Erstprüfungen ..................................................................................................................................... 358.2.3 Produktionsüberwachungsprüfungen.............................................................................................. 358.2.4 Kontrolle der eingehenden Rohmaterialien ..................................................................................... 368.2.5 Fremdprüfung ..................................................................................................................................... 368.3 Probenahme ........................................................................................................................................ 368.3.1 Prüfkörper für die Fremdprüfung...................................................................................................... 368.4 Maßnahmen bei Nichtübereinstimmung mit den technischen Vorgaben..................................... 36

9 Kriterien für die Inspektion ................................................................................................................ 38

Anhang A (normativ) Elliptische Lager........................................................................................................... 39

Anhang B (normativ) Verdreh-Begrenzungsfaktor........................................................................................ 41

Anhang C (normativ) Maximale Bemessungsverformung bei bewehrten Lagern ..................................... 42

Anhang D (informativ) Schubmodul ................................................................................................................ 43

Anhang E (informativ) Lagerformblatt............................................................................................................. 44

Anhang F (normativ) Schubmodulprüfung..................................................................................................... 47

Anhang G (normativ) Verfahren für die Prüfung des Schubverbundes ...................................................... 52

Anhang H (normativ) Druckprüfung................................................................................................................ 56

Anhang I (normativ) Dauerschwellprüfung .................................................................................................... 60

Anhang J (normativ) Prüfung mit exzentrischer Lasteinleitung .................................................................. 63

Anhang K (normativ) Prüfung des Rückstellmoments ................................................................................. 67

Anhang L (normativ) Ozonbeständigkeitsprüfung ........................................................................................ 70

Anhang M (normativ) Haftverbundprüfung PTFE/Elastomer........................................................................ 74

Anhang N (normativ) Werkseigene Produktionskontrolle ............................................................................ 77

Anhang ZA (informativ) Abschnitte dieser Europäischen Norm, die die Bestimmungen derEU-Bauproduktenrichtlinie betreffen................................................................................................ 80

Literaturhinweise ............................................................................................................................................. 90

EN 1337-3:2005 (D)

4

Vorwort

Dieses Dokument (EN 1337-3:2005) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 167 Lager im Bauwesenerarbeitet, dessen Sekretariat vom UNI gehalten wird.

Diese Europäische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Veröffentlichungeines identischen Textes oder durch Anerkennung bis September 2005, und etwaige entgegenstehendenationale Normen müssen bis Dezember 2006 zurückgezogen werden.

Dieses Dokument wurde unter einem Mandat erarbeitet, das die Europäische Kommission und dieEuropäische Freihandelszone dem CEN erteilt haben, und unterstützt grundlegende Anforderungen der EG-Richtlinien.

Zum Zusammenhang mit EG-Richtlinien siehe informativen Anhang ZA, der Bestandteil dieses Dokumentesist.

Die Europäische Norm EN 1337: Lager im Bauwesen besteht aus den folgenden 11 Teilen:

Teil ": Allgemeine Regelungen

Teil 2: Gleitteile

Teil 3: Elastomerlager

Teil 4: Rollenlager

Teil 5: Topflager

Teil 6: Kipplager

Teil 7: Kalotten- und Zylinderlager mit PTFE

Teil 8: Führungslager und Festpunktlager

Teil 9: Schutz

Teil "0: Inspektion und Instandhaltung

Teil "": Transport, Zwischenlagerung und Einbau

Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschäftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgendenLänder gehalten, diese Europäische Norm zu übernehmen: Belgien, Dänemark, Deutschland, Estland,Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande,Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, TschechischeRepublik, Ungarn, Vereinigtes Königreich und Zypern.

EN 1337-3:2005 (D)

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1 Anwendungsbereich

Dieser Teil von EN 1337 gilt für Elastomerlager mit oder ohne zusätzliche Vorrichtungen zur Erweiterung desAnwendungsgebietes der Lager, wie z. B. flache Gleitteile nach EN 1337-2 oder Gleitflächen nach 4.4.4, zurVerwendung im Brückenbau oder in Bauwerken mit vergleichbaren Auflagerbedingungen.

Dieser Teil von EN 1337 gilt für Elastomerlager mit einer Grundfläche bis (1 200 × 1 200) mm aus den unter4.4.1 festgelegten Elastomeren. Er gilt für bewehrte Lager von Typ A, B und C, für Verformungsgleitlager derTypen E und D, für unbewehrte Lager und unbewehrte Streifenlager vom Typ F.

Dieser Teil der Norm regelt die Anwendung in einem Temperaturbereich von 25 °C bis + 50 °C, kurzzeitigbis + 70 °C.

Es ist bekannt, dass in einigen Regionen Nordeuropas die Lufttemperatur niedriger als 25 °C ist.

Im Falle der Anwendung bei sehr niedrigen Betriebstemperaturen (bis 40 °C) müssen die Eigenschaften derLager unbedingt ebenfalls dem Schubmodul bei sehr niedrigen Temperaturen (siehe 4.3.1.3 und Anhang F)entsprechen.

2 Normative Verweisungen

Die folgenden aufgeführten Dokumente sind für die Anwendung dieses Dokumentes unverzichtbar. Beidatierten Verweisungen gilt nur die zitierte Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe derin Bezug genommenen Publikation (einschließlich Änderungen).

EN 1337-1:2000, Lager im Bauwesen Teil ": Allgemeine Regelungen

EN 1337-2:2004, Lager im Bauwesen Teil 2: Gleitteile

prEN 1337-8, Lager im Bauwesen Teil 8: Führungslager und Festpunktlager

EN 1337-9:1997, Lager im Bauwesen Teil 9: Schutz

EN 1337-10, Lager im Bauwesen Teil "0: Inspektion und Instandhaltung

EN 1337-11, Lager im Bauwesen Teil "": Transport, Zwischenlagerung und Einbau

EN 10025-1, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen Teil ": Allgemeine technische Lieferbedingungen

EN 10025-2, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen Teil 2: Technische Lieferbedingungen fürunlegierte Baustähle

ISO 34-1, Elastomere oder thermoplastische Elastomere Bestimmung des Weiterreisswiderstandes Teil ": Streifen-, winkel- und bogenförmige Probrkörper

ISO 37, Elastomere oder thermoplastische Elastomere Bestimmung der Zugfestigkeitseigenschaften

ISO 48, Elastomere oder thermoplastische Elastomere Bestimmung der Härte (Härte zwischen "0 und"00 IRHD)

ISO 188, Elastomere Prüfung zur Bestimmung der beschleunigten Alterung und der Hitzebeständigkeit

ISO 815, Elastomere oder thermoplastische Elastomere Bestimmung des Druckverformungsrestes beiwechselnden, erhöhten und tiefen Temperaturen

ISO 1431-1, Elastomere Bestimmung des Widerstandes gegen Ozonrissbildung Teil ": Statische unddynamische Beanspruchung

EN 1337-3:2005 (D)

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3 Begriffe, Symbole und Abkürzungen

3.1 Begriffe

Für die Anwendung dieses Dokumentes gelten die in EN 1337-1: 2000 angegebenen und die folgendenBegriffe.

3.1.1Chargeindividuelle Elastomermischung oder ein Verschnitt aus solchen für eine Lagerherstellung oder eine Anzahlidentischer Produkte, die auf derselben Anlage hergestellt werden

3.1.2Elastomermakromolekulares Material, das bei geringer Beanspruchung eine erhebliche Verformung aufweist und dasnach Wegnahme dieser Beanspruchung nahezu vollständig zur Ausgangsgröße und Form zurückkehrt. Indiesem Teil der Norm wird darunter die Mischung verstanden, aus der Lager oder Lagerteile gefertigt werden

3.1.3ElastomerlagerLager, bestehend aus einem vulkanisierten Elastomerblock, der durch eine oder mehrere Stahlbleche bewehrtsein kann

3.1.4bewehrtes LagerElastomerlager, innen mit einem oder mehreren Stahlblechen verstärkt, die beim Vulkanisieren chemischverbunden werden

3.1.5unbewehrtes ElastomerlagerElastomerlager, bestehend aus einem Block von vulkanisiertem Elastomer ohne Hohlräume

3.1.6Verformungsgleitlagerbewehrtes Elastomerlager mit einer PTFE-Platte auf der Deckfläche, die direkt auf die obere Elastomerschichtaufvulkanisiert sein kann oder die an einer Stahlplatte befestigt ist und mit einer Gleitplatte in Berührung steht

3.1.7GleitplatteTragplatte, die unmittelbar an die obere Gleitfläche eines Lagers angrenzt. Sie kann als

a) Platte aus austenitischem Stahl,

b) dünne Platte aus austenitischem Stahl, die auf einer Grundplatte aus handelsüblichem Baustahl befestigtist,

c) dünne Platte aus austenitischem Stahl, verbunden mit einer Elastomerschicht, die ebenfalls auf eineGrundplatte aus handelsüblichem Baustahl vulkanisiert ist,

ausgebildet sein.

3.1.8Streifenlagerunbewehrtes Elastomerlager, dessen Länge mindestens zehnmal so groß wie die Breite ist

EN 1337-3:2005 (D)

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3.1.9obere Gleitflächeeine auf das Elastomerlager vulkanisierte Polytetrafluorethylenfolie, die im Zusammenhang mit der GleitplatteVerschiebungen in der Gleitebene ermöglicht

3.2 Symbole

Für die Anwendung dieses Dokumentes gelten die folgenden Symbole:

3.2.1 Große lateinische Buchstaben

A Gesamtgrundfläche eines Elastomerlagers ............................................................................... mm2

A wirksame Grundfläche eines bewehrtes Elastomerlagers (Fläche der Bewehrungsplatten)..... mm2

Ar reduzierte wirksame Grundfläche eines Elastomerlagers.......................................................... mm2

Cc Drucksteifigkeit eines Lagers ..................................................................................................... N/mm

D Gesamtdurchmesser eines runden Lagers ................................................................................ mm

D wirksamer Durchmesser eines runden bewehrten Lagers......................................................... mmE Elastizitätsmodul......................................................................................................................... MPa

Eb Kompressionsmodul ................................................................................................................... MPa

Ecs Sekantenmodul........................................................................................................................... MPa

Ed Bemessungslasten

Fxd, Vyd Bemessungswerte der Horizontalkräfte ..................................................................................... N: kN

Fx,y maximale Horizontalkraft aus der vektoriellen Addition von vx und vy........................................ N: kN

Fzd Bemessungswert der Vertikalkräfte............................................................................................ N: kN

G Nennwert des ideellen vereinbarten Schubmoduls eines Elastomerlagers .............................. MPa

Gdyn ideeller vereinbarter Schubmodul eines Elastomerlagers unter dynamischen Einwirkungen .. MPa

Ge Schubmodul des Elastomers...................................................................................................... MPa

Gg durch Prüfung bestimmter ideeller vereinbarter Schubmodul eines Elastomerlagers ............... MPa

Kce Auflastfaktor für elliptische Lager

Kde vertikaler Verformungsfaktor für elliptische Lager

Kse Rückstellmoment-Faktor für elliptische Lager

Kf Reibungsfaktor

Kh Faktor für Zugspannungen in Bewehrungsblech

KL Faktor für die Belastungsart

Km Momentenfaktor

Kp Korrekturfaktor für Bewehrungsbleche

Kr Verdrehfaktor

Ks Rückstellmoment-Faktor

Me experimenteller Wert des Rückstellmomentes.......................................................N × mm: kN × m

Md Bemessungswert des Rückstellmomentes.............................................................N × mm: kN × m

Rd Bemessungswert des Widerstandes

Rxy Kraft, die aus der Horizontalverformung des Lagers auf das Bauwerk einwirkt

S Formfaktor

S1 Formfaktor für die dicksten Innenschichten

Sd Bemessungswert einer Schnittkraft oder eines Momentes bei einementsprechenden Vektor mehrerer Schnittkräfte oder Momente

EN 1337-3:2005 (D)

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To durchschnittliche Gesamtausgangsdicke des Lagers ohne obere und untere Deckschicht ......mm

Tb Gesamtnenndicke des Lagers ....................................................................................................mm

Tbo mittlere Gesamtausgangsdicke des Lagers ...............................................................................mm

Te Nenndicke aller Elastomerschichten...........................................................................................mm

Tq durchschnittliche Ausgangsdicke aller bei Schub wirkenden Elastomerschichteneinschließlich der oberen und unteren Deckschicht, wenn bei diesenSchubverformung möglich ist .....................................................................................................mm

3.2.2 Kleine lateinische Buchstaben

a Gesamtbreite eines Lagers (kürzeres Maß bei rechteckigen Lagern) .......................................mm

ae kleine Achse eines elliptischen Lagers

a wirksame Breite eines bewehrten Lagers (Breite der Bewehrungsbleche)................................mmb Gesamtlänge eines Lagers (längeres Maß bei rechteckigen Lagern)........................................mm

be große Achse eines elliptischen Lagers

b' wirksame Länge eines bewehrten Lagers (Länge der Bewehrungsbleche)...............................mm

c Drucksteifigkeit............................................................................................................................N/mm

fy Streckgrenze des Stahls.............................................................................................................N/mm2

lp lastfreier Lagerumfang

n Anzahl der Elastomerschichten

t Dicke eines unbewehrten Elastomer- oder Streifenlagers .........................................................mm

te wirksame Dicke des Elastomers bei Druckbeanspruchung........................................................mm

ti Dicke einer einzelnen Elastomerschicht in einem bewehrten Lager ..........................................mm

tp Dicke einer PTFE-Schicht...........................................................................................................mm

ts Dicke des Bewehrungsblechs.....................................................................................................mm

tso Dicke der äußeren Stahlplatte ....................................................................................................mm

vcd gesamte vertikale Verformung....................................................................................................mm

vx maximale Horizontalbewegung in Richtung der Seite a .............................................................mm

vy maximale Horizontalbewegung in Richtung der Seite b .............................................................mm

vz Vertikalbewegung bzw. verformung .........................................................................................mm

vxy maximale Horizontalbewegung aus der vektoriellen Addition von vx und vy ..............................mm

3.2.3 Griechische Buchstaben

Winkelverdrehung eines Lagers ................................................................................................. rada Winkelverdrehung über die Breite a eines rechteckigen Lagers ................................................ radb Winkelverdrehung über die Länge b eines rechteckigen Lagers................................................ radab resultierende Winkelverdrehung über Breite a und Länge b eines rechteckigen Lagers .......... radd Winkelverdrehung über den Durchmesser D eines runden Lagers ........................................... rad m Teilsicherheitsbeiwert für den Widerstand! vertikale Verformung einer einzelnen Elastomerschicht ............................................................mm Summe von Einzelwerten"d Bemessungswert der Verformung einer Elastomerschicht durch Winkelverdrehung"c,d Bemessungswert der Verformung einer Elastomerschicht infolge Druck"q,d Bemessungswert der Schubverformung einer Elastomerschicht infolge Horizontalverschiebung

EN 1337-3:2005 (D)

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"t,d Gesamtverformung einer Elastomerschicht"z Stauchung eines Lagersµd Bemessungs-Reibungskoeffizient

µe Reibungskoeffizient für Elastomere

#c Druckspannung .......................................................................................................................... MPa#m mittlere Druckspannung.............................................................................................................. MPa#s Zugspannung im Stahl................................................................................................................ MPa$ Schubspannung.......................................................................................................................... MPa

3.2.4 Indizes

d Bemessung

dyn dynamisch

k charakteristisch

max Maximum

min Minimum

t Gesamt...

u im Grenzzustand der Tragfähigkeit

3.3 Abkürzungen

In diesem Dokument werden folgende Abkürzungen verwendet:

CR Chloroprenkautschuk

NR Naturkautschuk

pphm ein Teil auf einhundert Millionen Volumenteile

PTFE Polytetrafluorethylen

SLS Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

ULS Grenzzustand der Tragfähigkeit

4 Anforderungen

4.1 Allgemeines

Das geforderte Qualitätsniveau von Elastomerlagern ist im Wesentlichen in Form von Grenzwerten undnachprüfbaren Kennwerten an ganzen Lagern definiert.

Die Spezifikationen für die Baustoffe, aus denen das Lager hergestellt wird, ergänzen die wesentlichenAnforderungen.

Um das angestrebte Leistungsniveau sicherzustellen, sind auch die folgenden Teile dieser EuropäischenNorm zu berücksichtigen:

Teil 1: Allgemeine Regelungen Teil 2: Gleitteile Teil 8: Führungslager und Festpunktlager Teil 9: Schutz

Teil 10: Inspektion und Instandhaltung Teil 11: Transport, Zwischenlagerung und Einbau

EN 1337-3:2005 (D)

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4.2 Funktionelle Anforderungen

Elastomerlager sind so zu bemessen und herzustellen, dass sie Verschiebungen in jeder Richtung undVerdrehungen um jede Achse durch elastische Verformung ermöglichen, um die in der statischen Berechnungermittelten Bemessungskräfte sicher von einem Bauteil zum anderen übertragen und die Bemessungswerteder Bewegungen aufnehmen zu können.

Sie können mit zusätzlichen Vorrichtungen zur Erweiterung ihres Anwendungsgebietes kombiniert werden,z. B. als kurzzeitig oder ständig wirkendes Gleitsystem oder als in jeder Richtung wirkendes Festhaltesystem.

Elastomerlager müssen unter normalen Umweltbedingungen und bei normaler Wartung während einer alswirtschaftlich vertretbaren Lebensdauer sicher funktionieren. Bei außergewöhnlichen Umwelt- undAnwendungsbedingungen können zusätzliche Maßnahmen erforderlich werden (siehe EN 1337-9). DieBedingungen sind dann genau festzulegen.

Obwohl Elastomerlager Schubverformungen aufnehmen können, dürfen sie nicht zur planmässigenBeanspruchung aus ständigen äusseren Schubkräften verwendet werden.

4.3 Lagerkennwerte

In diesem Abschnitt sind alle an ganzen Lagern zu ermittelnden Kennwerte festgelegt. Weiter wirdangegeben, ob es sich um eine Eignungs- oder Produktionsüberwachungsprüfung handelt sowie derenHäufigkeit und die Art der Prüfkörper (siehe Abschnitt 8).

ANMERKUNG Der Temperaturbereich für Laborprüfungen wurde gegenüber dem üblicherweise festgelegtenvergrößert, weil die Kennwerte der für die Lagerherstellung geeigneten Elastomere zwischen 15 °C und 30 °C kaumstreuen. Im Falle unterschiedlicher Prüfergebnisse von zwei verschiedenen Laboratorien ist dem Temperaturbereich(23 2) °C der Vorzug zu geben.

4.3.1 Schubmodul

Der Schubmodul (Gg) ist der ideelle Schubmodul von Elastomerlagern, welcher durch Prüfung bei

verschiedenen Temperaturen oder nach dem Altern nach dem in Anhang F (normativ) festgelegten Verfahrenbestimmt wird.

ANMERKUNG Siehe informativen Anhang D.

4.3.1.1 Schubmodul bei Umgebungstemperatur

Bei einer Umgebungstemperatur von (23 ! 2) °C hat der ideelle Schubmodul Gg einem der nachstehendenWerte zu entsprechen:

Gg*= 0,7 MPa Gg = 0,9 MPa Gg* = 1,15 MPa

* Gilt nur bei Festlegung durch den Tragwerksplaner.

Die Schubmodulprüfung ist in der Eignungsprüfung bei (23 ! 2) °C und in der Produktionsüberwachungs-prüfung bei (23 ! 5) °C durchzuführen.

Anforderungen: Der in der Prüfung ermittelte Schubmodul Gg muss innerhalb folgender Toleranzenliegen:

Gg = 0,9 MPa ! 0,15 MPa

Gg* = 0,7 MPa ! 0,10 MPa

Gg* = 1,15 MPa ! 0,20 MPa

* Gilt nur bei Festlegung durch den Tragwerksplaner.

EN 1337-3:2005 (D)

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Die Oberflächen des Prüfkörpers müssen frei von Poren, Rissen oder Fehlern sein, die von der Vulkani-sationsform oder von Schubverbundmängeln herrühren.

Prüfbedingungen: Die Prüfungen dürfen frühestens einen Tag nach der Vulkanisation durchgeführtwerden.

4.3.1.2 Schubmodul bei niedriger Temperatur

Bei niedriger Temperatur hat der ideelle Schubmodul folgender Anforderung zu entsprechen:

Gg niedrige Temperatur " 3 Gg

Diese Prüfung ist als Eignungsprüfung durchzuführen.

Vorbehandlung der Prüfkörper: Das unbelastete Lager muss 7 Tage lang bei (25 ! 2) °C in einerKammer luftgekühlt werden.

Der Prüfkörper ist so zu lagern, dass die Luft frei zirkulieren kann.

Prüfbedingungen: In einer Kühlkammer bei (25 ! 2) °C oder

bei einer Temperatur von maximal 25 °C, vorausgesetzt, dass währendder Prüfung die Temperatur an der Kantenoberfläche -18 °C nichtübersteigt.

Mittlere Pressung: 6 MPa.

4.3.1.3 Schubmodul bei sehr niedriger Temperatur

Bei sehr niedriger Temperatur hat der ideelle Schubmodul folgender Anforderung zu entsprechen:

Gg sehr niedrige Temperatur " 3 Gg

Diese Prüfung ist als Eignungsprüfung durchzuführen.

Vorbehandlung der Prüfkörper: Das unbelastete Lager muss 7 Tage lang bei (# 40 ! 3) °C in einerKammer luftgekühlt werden.

Der Prüfkörper ist so zu lagern, dass die Luft frei zirkulieren kann.

Prüfbedingungen: In einer Kühlkammer bei (# 40 ! 3) °C oder

bei einer Temperatur von maximal 25 °C, vorausgesetzt, dass währendder Prüfung die Temperatur an der Oberfläche # 18 °C nicht übersteigt.

Mittlere Pressung: 6 MPa.

4.3.1.4 Schubmodul nach Alterung (3 Tage bei 70 °C)

Mit dieser Prüfung wird die Veränderung des ideellen Schubmoduls nach dem beschleunigten Alternbestimmt. Sie ist als Eignungsprüfung durchzuführen.

Gg nach dem Altern " Gg vor dem Altern + 0,15 MPa

Vorbehandlung der Prüfkörper: Das unbelastete Lager ist in einer beheizten Kammer über 3 Tage bei(70 ! 2) °C zu lagern.

Die Prüfkörper sind so zu lagern, dass die Luft frei zirkulieren kann.

Prüfbedingungen: Die Prüfung ist frühestens 2 Tage nach Beendigung des Alterungs-verfahrens bei einer Labortemperatur von (23 ! 5) °C durchzuführen.

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4.3.2 Schubverbund (Haftfestigkeit unter Schubbeanspruchung)

Der Schubverbund von Elastomerlagern ist nach dem in Anhang G festgelegten Verfahren zu bestimmen.

4.3.2.1 Schubverbund bei Umgebungstemperatur

Die Schubverbundprüfung ist als Eignungs- und Produktionsüberwachungsprüfung bei einer Temperatur von(23 ! 5) °C durchzuführen.

Anforderungen: Der Verlauf der Kraft-Verformungskurve darf bis zur maximalen Schub-beanspruchung von 2 kein Maximum oder Minimum aufweisen. Beimaximaler Belastung müssen die Kanten des Lagers frei vonAufplatzungen im Elastomerbereich sein, die von den Vulkanisations-formen herrühren oder die durch Schubverbundfehler entstehen.

Prüfbedingungen: Mittlere Pressung: 12 MPa.

4.3.2.2 Schubverbund nach künstlicher Alterung (3 Tage bei 70 °C)

Die Schubverbundprüfung nach dem Altern ist als Eignungsprüfung durchzuführen.

Anforderungen: siehe 4.3.2.1;

Vorbehandlung der Prüfkörper und Prüfbedingungen: siehe 4.3.1.4.

4.3.3 Drucksteifigkeit

Die Drucksteifigkeit von Elastomerlagern ist nach dem in Anhang H festgelegten Prüfverfahren zu bestimmen.

Eignungsprüfungen sind nach Prüfstufe 1 der Druckprüfung durchzuführen.

Produktionsüberwachungsprüfungen sind nach Prüfstufe 2 der Druckprüfung durchzuführen.

Wenn vom Tragwerksplaner gefordert, ist für besondere Projekte die Prüfstufe 3 der Druckprüfunganzuwenden.

4.3.3.1 Eignungsprüfung (Prüfstufe 1)

Anforderungen:

Der Verlauf der Kraft-Verformungskurve darf bis zur maximalen Bemessungslast (5 Gd A' S/1,5) keinMaximum oder Minimum aufweisen.

Unter Maximallast müssen die Seitenflächen des Lagers frei von Rissen im Elastomer sein, die z. B.von den Vulkanisationsformen herrühren oder die durch Schubverbundfehler entstehen.

Planmäßig liegende Bewehrungsbleche.

Der Sekantenmodul (Ecs) ist aufzuzeichnen.

Prüfbedingungen:

Bei Umgebungstemperatur: Der Sekantenmodul (Ecs) ist bei (23 ! 5) °C zwischen 30 % und 100 %der Maximallast (5 Gd A' S/1,5) zu ermitteln.

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4.3.3.2 Produktionsüberwachungsprüfung: Schnelle Druckprüfung (Prüfstufe 2)

Diese Prüfung wird vom Hersteller normalerweise an Lagern durchgeführt, um schlecht liegende Bewehrungs-bleche, Schubverbundfehler zwischen Stahl und Elastomer, Oberflächenmängel sowie eine bei maximalerGebrauchslast außerhalb der Toleranzgrenze liegende Steifigkeit zu ermitteln.

Anforderungen: Es dürfen keine Schubverbundfehler, unplanmäßig positionierteBewehrungsbleche oder Risse in der Elastomeroberfläche erkennbarsein. Die Stauchungswülste müssen gleichmäßig sein.

Prüfbedingungen: Die Gebrauchslast ist bei Umgebungstemperatur [(23 ! 5) °C] auf dasLager aufzubringen und während einer Sichtprüfung im Hinblick auf dievorgenannten Schäden konstant zu halten. Falls Fehler vermutetwerden, sind sie durch weitere geeignete Untersuchungen zuüberprüfen.

Während dieser Prüfung ist die Verformung zwischen 30 % und 100 %der maximalen Gebrauchslast aufzuzeichnen und zur Überprüfung derKonsistenz der Steifigkeitswerte zu verwenden.

4.3.3.3 Sichtprüfung unter Auflast (Prüfstufe 3)

Sofern gefordert, wird diese Prüfung bei jedem Lager als Teil der üblichen Herstellungskontrolle durchgeführt.Hauptziel ist die Aussonderung fehlerhafter Lager durch eine visuelle Kontrolle, die schnell und wirtschaftlichist.

Anforderungen: Unter der maximalen Last dürfen keine Schubverbundfehler, unplan-mäßig positionierte Bewehrungsbleche oder Fehler in der Elastomer-oberfläche, die sich unter der Prüflast entwickelten, erkennbar sein. DieStauchungswülste müssen gleichmäßig sein.

Prüfbedingungen: Es ist die Gebrauchslast aufzubringen. Die Temperatur des Prüfraumesdarf sich während der Prüfung um nicht mehr als 10 °C ändern.

4.3.4 Dauerschwellfestigkeit

Die Leistungsfähigkeit des Elastomerlagers unter wiederholter Lasteinleitung ist nach dem in Anhang Ifestgelegten Prüfverfahren zu bestimmen.

Anforderungen: Der Sekantenmodul nach dem Ermüdungsversuch muss kleiner odergleich dem Wert vor dem Versuch +12 % sein.

Es sind keine Fehler wie Schubverbundschäden, Risse usw. zulässig.

Prüfbedingungen: Die Prüfung wird bei einer Labortemperatur von (23 ! 2) °C durchführt.

Der Temperaturanstieg im Lager sollte während des Versuchs 42 °Cnicht überschreiten; dies kann durch Anpassung der Belastungsfrequenzerreicht werden.

Last-Zyklen: 2 000 000

Prüffrequenz: < 3 Hz

Die Prüfung ist zwischen folgenden Pressungen durchzuführen:

Unterspannung: 7,5 Mpa

Oberspannung: 25 MPa

ANMERKUNG Die gegenüber der Praxis höheren Pressungen sind erforderlich, um die niedrigen Lastwechselzahlenbezogen auf die Lagerlebensdauer zu kompensieren.

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4.3.5 Statischer Verdrehwiderstand

4.3.5.1 Allgemeines

Der statische Verdrehwiderstand von Elastomerlagern ist auf der Grundlage der Versuche mit exzentrischerBelastung und/oder des Rückstellmomentes nach den in den nachfolgenden Abschnitten festgelegtenPrüfverfahren zu bestimmen.

Ziel der Prüfungen ist, das Verhalten von Elastomerlagern unter statischer Verdrehung zu bestimmen. In denmeisten Anwendungsfällen reicht es aus, den statischen Verdrehwiderstand nach den Gleichungen in 5.3.3.6und 5.3.3.7 zu berechnen. Wenn aber die Verdrehung kritisch werden kann und das Lager in erster Linieverwendet wird, um Verdrehungen zu realisieren , wie Lager Typ E und D, ist eine Eignungsprüfungdurchzuführen. Beide Auswirkungen der Verdrehung sind zu beurteilen: der maximale Verdrehwinkel und dasdurch das Lager auf das Bauwerk einwirkende Rückstellmoment. Beides kann durch den Versuch mitexzentrischer Belastung beziehungsweise den Versuch zur Ermittlung des Rückstellmomentes bestimmtwerden.

ANMERKUNG Bei einer vorgegebenen Lagerkonstruktion kann der Hersteller zur Beeinflussung des Verdrehverhaltensnur den Schubmodul des Elastomers verändern. Um das gewünschte Lagerverhalten zu erzielen, kann es jedochnotwendig sein, auf die Vorgaben nach 4.3.1 zu verzichten. Konsequenterweise wird dadurch auch die vertikaleVerformung (5.3.3.7) beeinflusst.

4.3.5.2 Exzentrische Lasteinleitung

Diese Prüfung ist durchzuführen, um den maximalen Verdrehwinkel durch Ermittlung der Kontaktfläche undder mittleren Pressung in der Kontaktfläche unter einer vorgegebenen Exzentrizität oder durch Ermittlung dermaximalen Exzentrizität bei einer definierten Kontaktfläche nachzuweisen.

Die exzentrische Lasteinleitung ist nach dem in Anhang J festgelegten Verfahren zu bestimmen.

Anforderungen: Weder die Kontaktfläche noch der mittlere Kontaktdruck darf denvorgegebenen Wert übersteigen.

Wird kein Wert festgelegt, ist folgende Anforderung zu erfüllen:

Unter einem Verdrehungswinkel von 0,025 rad und bei einerExzentrizität, die einem Sechstel des kleineren Maßes des Prüfkörpersentspricht, sind keine Fehler zulässig (Schubverbundschäden, Risseusw.).

Prüfbedingungen: Bei Labortemperatur [(23 ! 2) °C] wird der Versuch mit einer Versuchs-anordnung bekannter und niedriger Reibung durchgeführt, wobei dieLageroberseite gegenüber der Lagerunterseite verdreht werden kannund das Lager bei der Bemessungslast mit einer bestimmten oder mitverschiedenen Exzentrizitäten belastet werden kann.

4.3.5.3 Bestimmung des Rückstellmoments

Ziel dieser Prüfung ist die experimentelle Bestimmung des Rückstellmomentes eines Lagers.

Die Prüfung ist nach dem in Anhang K festgelegten Verfahren durchzuführen.

Anforderungen: Das experimentell ermittelte Rückstellmoment (Me) darf den zwischenHersteller und Verwender vereinbarten Wert nicht überschreiten.

Prüfbedingungen: Bei Labortemperatur [(23 ! 5) °C] wird unter einer mittleren Pressungvon 7 MPa ein Drehmoment in 10 Zyklen mit einer Frequenz von" 0,03 Hz eingeleitet, um die geforderte Verdrehung zu erzielen.

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4.3.6 Ozonbeständigkeit

Die Ozonbeständigkeit von Elastomerlagern ist nach dem in Anhang L festgelegten Prüfverfahren zubestimmen.

Ziel der Prüfung ist, die Ozonbeständigkeit eines ganzen Lagers unter gleichzeitiger Druck- und Schub-beanspruchung zu bestimmen.

Anforderungen: Keine Risse im Elastomer.

Keine Risse oder Schubverbundfehler auf der Oberfläche der Lager.

Prüfbedingungen: Mittlere Pressung: 1,3 G S;

Schubverformung: vx = 0,7 Tq;

Prüftemperatur: (40 ! 2) °C;

Ozonkonzentration: NR: 25 pphm

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4.4.2 Physikalische und mechanische Eigenschaften des Elastomers

Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Elastomers müssen je nach verwendetemRohpolymer den in Tabelle 1 angegebenen Anforderungen entsprechen. Bei Naturkautschuk-Lagern mit einerCR-Deckschicht braucht der Naturkautschuk nicht auf Ozonbeständigkeit geprüft zu werden.

Die CR-Mischung für die Deckschichten muss den Anforderungen an Chloroprenkautschuk entsprechen, dasInnenmaterial muss den Materialanforderungen für Naturkautschuk, ausgenommen der Ozonbeständigkeit,entsprechen.

Die Häufigkeit der Prüfungen ist in Abschnitt 8 angegeben.

Die Sollwerte sind für eigens hergestellte Laborprüfkörper oder für die aus den fertigen Lagern entnommenenProben angegeben. Im zweiten Fall sind sie aus der oberen und unteren Fläche oder der ersten Innenschichtund aus einer Schicht des Lagerzentrums zu entnehmen.

Tabelle 1 Physikalische und mechanische Eigenschaften des Elastomers

Kennwerte Sollwerte

G-Schubmodul (MPa) 0,7 0,9a 1,15Prüfverfahren

Reißfestigkeit (MPa)

Laborplatte 16 16 16Probe aus Lager 14 14 14Minimale Reißdehnung (%)

Laborplatte 450 425 300

Probe aus Lager 400 375 250

ISO 37Prüfkörper Typ 2

Minimaler Weitereißwiderstand (kN/m)

CR 7 10 12NR 5 8 10

ISO 34-1Streifenprobe(Verfahren A)

Druckverformungsrest (%)

24 h; 70 °C CR ! 15NR ! 30

ISO 815" 29 # 12,5 mm

Abstand 9,38 - 25 %

Verhalten nach der Alterung(Maximale Änderung gegenüber demWert für ungealterte Proben)

Härte (IRHD)

NR 7d, 70 °C $ 5/+ 10CR 3d, 100 °C 5 Reißfestigkeit (%)

ISO 48

ISO 188

NR 7d, 70 °C 15CR 3d, 100 °C 15 Reißdehnung (%)

NR 7d, 70 °C 25CR 3d, 100 °C 25Ozonbeständigkeit Keine Risse

Dehnung 30 % $ 96 h(40 2) °CNR 25 pphm

CR 100 pphm

ISO 1431-1

a Siehe 4.3.1.1.

EN 1337-3:2005 (D)

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4.4.3 Bewehrungsbleche

4.4.3.1 Innenliegende Bewehrungsbleche

Für die innenliegenden Bewehrungsbleche ist Stahl der Stahlsorte S 235 nach EN 10025 oder ein Stahl mitmindestens der gleichen Bruchdehnung zu verwenden. Die Mindestdicke beträgt 2 mm.

Die Festlegungen von 5.3.3.5 sind einzuhalten.

4.4.3.2 Außenplatten für Lager Typ C (siehe Tabelle 2)

Für die außenliegenden Bewehrungsplatten ist Stahl der Stahlsorte S 235 nach EN 10025 oder ein Stahl mitmindestens der gleichen Bruchdehnung zu verwenden.

Bei Elastomerlagern Typ C mit Innenschichten mit einer Dicke bis 8 mm beträgt die Mindestdicke derAußenplatten 15 mm.

Bei Elastomer-lnnenschichten mit einer Dicke über 8 mm beträgt die Mindestdicke der Außenplatten 18 mm.

4.4.4 Gleitflächen

Dieser Abschnitt behandelt Gleitmaterial, das auf das Elastomer aufvulkanisiert oder in die Trägerplatteeingelassen ist, entsprechend Tabelle 2, Lager Typ D und E.

Die Gleitflächen von Lagern vom Typ D sind ausschließlich zur Aufnahme bleibender Verformungen(Kriechen, Schrumpfen usw.) zu verwenden.

Soweit nicht nachstehend in den Anforderungen für Lager vom Typ D und E festgelegt, gilt EN 1337-2.

4.4.4.1 Verbund der Gleitplatten aus austenitischem Stahl bei Lager Typ D und Typ E(siehe Tabelle 2)

Bei Verformungsgleitlagern kann ein Blech aus austenitischem Stahl mit einer Elastomerschicht an dieTrägerplatte anvulkanisiert werden.

Folgende Anforderungen sind zu erfüllen:

Mindestdicke der Gleitplatte: Siehe EN 1337-2:2004, 6.9.

Dicke der Elastomerschicht zwischen Trägerplatte und dem Blech aus austenitischem Stahl, sofernvorhanden: (2,5 ! 0,5) mm.

Mindestdicke des Blechs aus austenitischem Stahl: 2 mm.

4.4.4.2 Obere Gleitfläche bei Lager Typ D (siehe Bild 1 und Tabelle 2)

Folgende Anforderungen sind zu erfüllen:

Mindestdicke der PTFE-Schicht: tp > 1,5 mm

Höchstdicke der PTFE-Schicht: tp < 2,5 mm

Elastomerdicke unter der PTFE-Schicht: max. 3 mm

min. 0,5 mm (an jeder Stelle).

Tiefe der Schmiertaschen, wenn vorhanden: max. 2,5 mm

min. 1 mm.

4.4.4.3 Schmiertaschen bei Lager Typ D (siehe Bild 1 und Tabelle 2)

Eingeprägte Schmiertaschen im PTFE zur Aufnahme des Schmierstoffes müssen den nachfolgendenAnforderungen entsprechen.

EN 1337-3:2005 (D)

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Werden die Schmiertaschen durch Warmpressen hergestellt, darf die Vulkanisierungstemperatur 200 °C nichtübersteigen.

Die Grundfläche der Schmiertaschen muss 20 % bis 30 % der gesamten PTFE-Lagerfläche einschließlich derSchmiertaschengrundfläche betragen.

Das Volumen der Schmiertaschen muss mindestens 10 %, jedoch nicht mehr als 20 % des PTFE-Volumenseinschließlich des Volumens der Schmiertaschen betragen.

PTFE-Schichten ohne Schmiertaschen dürfen nur als Gleitmaterial für Lager Typ D verwendet werden, wenndies vom Tragwerksplaner gefordert wird.

4.4.4.4 Reibungskoeffizient

Für Verformungsgleitlager ist der Reibungskoeffizient auf die gleiche Weise zu bestimmen und es sind diegleichen Anforderungen zu erfüllen wie sie für andere Gleitteile definiert sind (siehe EN 1337-2:2004, 6.9).

Beispiel für den Querschnitt der Außenschichten von Elastomerlagern Typ D (Ausschnitt)

Legende1 1 mm < Tiefe der Schmiertasche < 2,5 mm2 Elastomerschichten3 Bewehrungsblech4 1,5 mm < tp < 2,5 mm

5 0,5 mm < Dicke des Elastomers < 3 mm6 Hauptgleitrichtung7 Draufsicht

Bild 1 Schmiertaschen für Lagertyp D

EN 1337-3:2005 (D)

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5 Bemessungsgrundsätze

5.1 Allgemeines

Elastomerlager sind so zu bemessen, dass sie im Grenzzustand der Tragfähigkeit den einschlägigenFestlegungen dieses Abschnittes entsprechen.

Im Grenzzustand der Tragfähigkeit müssen Festigkeit und Stabilität der Lager den Bemessungslasten undBewegungen des Bauwerks standhalten.

Um die Leistung und Dauerhaftigkeit von Lagern nach dieser Norm sicherzustellen, ist es notwendig, die inAbschnitt 6 festgelegten Toleranzen zu beachten.

5.2 Bemessungseinwirkungen

Elastomerlager sind so zu bemessen, dass die Bemessungswerte der Einwirkungen Sd (siehe Vordruck inTabelle E.1) den Bemessungswert des Widerstandes Rd nicht übersteigen. Die Auswirkungen aus den Haupt-

und Nebeneinwirkungen sowie die Mindestbewegungen entsprechend EN 1337-1:2000, 5.5 sind zuberücksichtigen.

Wenn die Einbauungenauigkeiten die Toleranzgrenzen nach 7.1 überschreiten, sind die Auswirkungen aufdas Bauwerk zu ermitteln.

5.3 Bewehrte Elastomerlager

5.3.1 Lagertypen

Bewehrte Elastomerlager müssen einem der Typen nach Tabelle 2 oder einer Kombination davonentsprechen.

5.3.2 Abmessungen und Aufbau bewehrter Lager

Lager sind rechteckig oder rund; für besondere Anwendungsfälle sind elliptische oder achteckige (angenähertan elliptische) Formen zulässig. Spezielle Bemessungsregeln für elliptische Lager sind in Anhang A (normativ)aufgeführt. Achteckige Lager können für die Berechnung, außerdem Formfaktor und der Pressung, alselliptische betrachtet werden, wobei die größere Achse der Länge und die kleinere Achse der Breiteentspricht.

Die einzelnen Lager sind mit Kautschukinnenschichten der gleichen Dicke (Dicke zwischen 5 mm und 25 mm)herzustellen.

Die empfohlenen Regellagergrößen für Lager Typ B sind in Tabelle 3 angegeben.

Bei bewehrten Lagern ist es zulässig, die belastete Fläche ohne Veränderung der Flächenmaße durchgleichförmige Aussparungen zu reduzieren.

Die in den Bemessungsregeln verwendeten Symbole sind in Bild 2 angegeben.

EN 1337-3:2005 (D)

20

Maße in Millimeter

Kantenschutz Obere und untere Deckschicht

Bild 2 Typischer Querschnitt eines Elastomerlagers Typ B

Tabelle 2 Verschiedene Lagerquerschnitts-Typen

% Typ A:Bewehrtes Lager, vollständig mit Elastomerbedeckt, mit nur einem Bewehrungsblech ausStahl

% Typ B:Bewehrtes Lager, vollständig mit Elastomerbedeckt, mit mindestens zwei Bewehrungs-blechen aus Stahl

% Typ C:Bewehrtes Lager mit Außenplatten (profilierteOberfläche oder zulässige Befestigungsmittel)

ANMERKUNG Gezeigt sind Beispiele verschiedenerBefestigungsmethoden; andere Lösungen könnenvereinbart werden.

% Typ D:Typ B mit PTFE/Elastomerverbund

EN 1337-3:2005 (D)

21

Tabelle 2 (fortgesetzt)

% Typ E:Typ C mit einer vulkanisierten Außenplatte undeiner in den Stahl eingelassenen PTFE-Scheibe

% Typ F:Unbewehrtes Elastomerlager und Streifenlager

ANMERKUNG Alle Typen können untereinander kombiniert werden.

Tabelle 3 Regellagergrößen für Lager Typ B

Abmessungen Dicke in mmAnzahl derSchichten

a # b (mm) UnbelastetesLager

Elastomer(Gesamta)

oder D min max min max

Elastomer-schichten

Bewehrungs-bleche

min max

100 # 150 30 41 16 24 8 3 2 3100 # 200 30 41 16 24 8 3 2 3150 # 200 30 52 16 32 8 3 2 4" 200 30 52 16 32 8 3 2 4150 # 250 30 52 16 32 8 3 2 4150 # 300 30 52 16 32 8 3 2 4" 250 30 52 16 32 8 3 2 4200 # 250 41 74 24 48 8 3 3 6200 # 300 41 74 24 48 8 3 3 6200 # 350 41 74 24 48 8 3 3 6" 300 41 74 24 48 8 3 3 6200 # 400 41 74 24 48 8 3 3 6250 # 300 41 85 24 56 8 3 3 7" 350 41 85 24 56 8 3 3 7250 # 400 41 85 24 56 8 3 3 7300 # 400 57 105 36 72 12 4 3 6" 400 57 105 36 72 12 4 3 6300 # 500 57 105 36 72 12 4 3 6" 450 57 105 36 72 12 4 3 6300 # 600 57 105 36 72 12 4 3 6350 # 450 57 121 36 84 12 4 3 7" 500 57 121 36 84 12 4 3 7400 # 500 73 137 48 96 12 4 4 8" 550 73 137 48 96 12 4 4 8400 # 600 73 137 48 96 12 4 4 8

EN 1337-3:2005 (D)

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Tabelle 3 (fortgesetzt)

Abmessungen Dicke in mmAnzahl derSchichten

a # b (mm) UnbelastetesLager

Elastomer(Gesamta)

oder D min max min max

Elastomer-schichten

Bewehrungs-bleche

min max

450 # 600 73 153 48 108 12 4 4 9" 600 73 153 48 108 12 4 4 9500 # 600 73 169 48 120 12 4 4 10" 650 73 169 48 120 12 4 4 10600 # 600 94 199 64 144 16 5 4 9" 700 94 199 64 144 16 5 4 9600 # 700 94 199 64 144 16 5 4 9" 750 94 199 64 144 16 5 4 9" 850 94 220 64 160 16 5 4 10800 # 800 110 260 80 220 20 5 4 10" 900 110 260 80 200 20 5 4 10900 # 900 100 285 80 220 20 5 4 11

a Gesamtdicke ohne obere und untere Schicht (Dicke 2,5 mm)

5.3.3 Bemessungsgrundlagen

Grundlage der Bemessung ist die Annahme, dass das Elastomer ein elastischer Werkstoff ist, dessenVerformung unter Last durch die Lagerform beeinflusst wird. Bewehrungsbleche im Lager sind mit demElastomer chemisch verbunden, um relative Bewegungen in der Kontaktfläche Stahl/Elastomer zuunterbinden.

Die obere und untere Deckschicht ist bei der Bemessung dann nicht zu berücksichtigen, wenn deren Dicke2,5 mm oder weniger beträgt.

Alle bemessenen Lager einschließlich der Regellager nach Tabelle 3 müssen die nachfolgendenAnforderungen erfüllen.

a) Maximale Verformung

An jeder Stelle im Lager ergibt sich die Summe der Teilverformungen ("t,d) entsprechend den Bemessungs-lasten (Ed) nach der Gleichung:

d!,dq,dc,Ldt, K (1)Dabei ist

"c,d die Verformung aus der Auflast entsprechend 5.3.3.2;"q,d die Schubverformung aus der Horizontalverschiebung entsprechend 5.3.3.3;",d die Verformung aus der Winkelverdrehung entsprechend 5.3.3.4;

KL ein Faktor für die Belastungsart. Für die Bestimmung von KL siehe Anhang C (normativ).

EN 1337-3:2005 (D)

23

"t,d darf den Höchstwert für "u,d nach folgender Gleichung nicht übersteigen:

m

ku,du,

(2)

Dabei ist

" u,k der maximal zulässige Wert von 7 für den Grenzzustand der Tragfähigkeit (siehe Anmerkung 1); m ein Teilsicherheitsbeiwert, dessen Wert im nationalen Anhang festgelegt ist. Der Richtwert für m

ist 1,00.

b) Maximale Zugspannung in den Bewehrungsblechen

Die Stahlplatten müssen im Grenzzustand der Tragfähigkeit bemessen werden, wie in 5.3.3.5. definiert.

c) Kriterien für die Stabilität (siehe 5.3.3.6)

Die Kriterien für die Stabilität sind unter folgenden Gesichtspunkten zu bewerten:

Stabilität in Bezug auf Verdrehung;

Stabilität in Bezug auf Knicken;

Stabilität in Bezug auf Gleiten.

d) Auf das Bauwerk einwirkende Kräfte, Momente und Verformungen (siehe 5.3.3.7)

Die auf das Bauwerk einwirkenden Kräfte, Momente und Verformungen sind unter folgenden Gesichtspunktenzu bewerten:

Pressung in den Kontaktflächen zwischen Lager und Bauwerk;

auf das Bauwerk durch den horizontalen Verformungswiderstand des Lagers einwirkende Kraft;

Rückstellmoment aufgrund der Lagerverdrehung;

vertikale Verformung aufgrund der Auflast.

ANMERKUNG Der Schubmodul kann zur Aufnahme dynamischer Beanspruchungen (Bahnbauwerke, Erdbeben) inAbhängigkeit von den Anregungsfrequenzen (in der Regel Frequenzen > 6 Hz) und den Verformungsamplitudenmodifiziert werden. Der Faktor ist von der Mischung abhängig und kann experimentell bestimmt werden.

5.3.3.1 Formfaktor

Mit dem Formfaktor S wird die Form des Elastomerlagers in den Festigkeits- und Verformungsberechnungenberücksichtigt. Er ist das Verhältnis der belasteten Oberfläche eines Elastomerlagers zum frei verformbarenOberflächenbereich einschließlich eventueller Aussparungen.

Bei bewehrten Lagern wird der Formfaktor S für jede einzelne Elastomerschicht durch folgende Gleichungangegeben:

S = ep

1

tl

A

(3)

Für unbewehrte Elastomerlager wird der Formfaktor S durch folgende Gleichung angegeben:

S = ep tl

A

(4)

EN 1337-3:2005 (D)

24

Für Streifenlager wird der Formfaktor S durch folgende Gleichung angegeben:

S = e2t

a(5)

Dabei ist

A1 die wirksame Grundfläche des Lagers, d. h. die gemeinsame Fläche von Elastomer undBewehrungsblech abzüglich von Öffnungsflächen, wenn diese nicht nachträglich wirksamverschlossen werden;

A die Gesamtgrundfläche eines Elastomerlagers;

a die Breite eines Streifenlagers;

lp der lastfreie Umfang des Lagers, einschließlich irgendwelcher Aussparungen, wenn diese nichtspäter wirksam geschlossen werden;

te die wirksame Dicke einer einzelnen Elastomerschicht unter Auflast. Bei bewehrten Lagern wird bei

Innenschichten die tatsächliche Dicke ti und bei Deckschichten mit einer Stärke von $ 3 mm der1,4fache Wert dieser Schicht angenommen; bei unbewehrten Lagern und bei Streifenlagern wird diewirksame Dicke mit 1,80 ti angenommen. (Dabei ist ti die Dicke einer einzelnen unbelastetenElastomerschicht.)

ANMERKUNG Bei rechteckigen Lagern ohne Öffnungen ist

A1 = a& · b& und (6)

Ip = 2 · (a& + b&) (7)

Dabei ist

a% die effektive Breite des Lagers (= Breite der Bewehrungsbleche)

b% die effektive Länge des Lagers (= Länge der Bewehrungsbleche)

5.3.3.2 Verformung unter Druck

Für die Berechnungen muss G einem der in Tabelle 1 angegebenen Werte entsprechen.

"c,d ist die Bemessungsverformung durch Auflast; sie wird nach folgender Gleichung ermittelt:

SAG

F

r

dz,dc,

5,1 (8)

Ar ist die infolge von Einwirkungen reduzierte Grundfläche, die nach folgender Gleichung ermittelt wird:

Ar = A1·

bv

a

v dy,dx,1 (9)

Dabei ist

vx,d die maximale horizontale Lagerverformung in Richtung der Lagerseite a, hervorgerufen durch alleBemessungslasten;

vy,d die maximale horizontale Lagerverformung in Richtung der Lagerseite b, hervorgerufen durch alleBemessungslasten.

EN 1337-3:2005 (D)

25

5.3.3.3 Verformung durch Schub

Die Schubverformung "q,d des Elastomers durch Horizontallasten darf 1,00 nicht übersteigen. Sie wird durchfolgende Gleichung angegeben:

"q,d = q

dxy,

T

v(10)

Dabei ist

vxy,d die maximale horizontale Lagerverformung, ermittelt durch vektorielle Addition von vx,d und vy,d;(vx,d und vy,d sind in 5.3.3.2 definiert);

Tq die Gesamtdicke des Elastomers bei Schubbeanspruchung einschließlich der oben und untenliegenden Deckschichten, es sei denn, die Relativverschiebung zwischen den Aussenplatten desLagers und dem Bauwerk ist durch Dübelscheiben o. ä. unterbunden.

ANMERKUNG Der maximal zulässige Wert für q,d, der für den Grenzzustand der Tragfähigkeit als 1,00 festgelegt wird,wurde aus g,k durch Multiplikation mit f = 1,40 abgeleitet.

5.3.3.4 Verformung aus Verdrehung

Die Nennbeanspruchung durch Winkelverdrehung wird durch folgende Gleichung angegeben:

)(

)(3i

idb,2

da,2

d!,2 t

tba (11)

Dabei ist

a,d der Verdrehwinkel über die Breite a des Lagers;b,d (gegebenenfalls) der Verdrehwinkel über die Länge b des Lagers;ti die Dicke einer einzelnen Elastomerschicht.

5.3.3.5 Dicke der Bewehrungsbleche

Damit die Bewehrungsbleche in einem bewehrten Lager die Zugbeanspruchungen unter Belastungaufnehmen, muss ihre Dicke mindestens wie folgt sein:

ts = yfA

KttFK

r

mh21dz,p )( mit ts $ 2 mm (12)

Dabei ist

Fz,d und Ar wie in 3.2 angegeben;

t1 und t2 die Elastomerdicke auf beiden Seiten des Bewehrungsbleches;

fy die Streckgrenze des Stahls;

EN 1337-3:2005 (D)

26

Kh der Faktor für die verursachten Zugspannungen im Bewehrungsblech mit den nachfolgenden

Werten:

ohne Löcher: Kh = 1;

mit Löchern: Kh = 2;

m der Teilsicherheitsbeiwert, der nach dem nationalen Anhang anzusetzen ist:

Der Richtwert für m ist 1,00.

Kp ein Korrekturfaktor mit nachfolgendem Wert:

Kp = 1,3.

5.3.3.6 Grenzbedingungen

Verdrehungsgrenzbedingung

Bei bewehrten Lagern ist die Verdrehungsbegrenzung dann erfüllt, wenn die gesamte vertikale Verformung

dz,v (siehe 5.3.3.7) der entsprechenden folgenden Gleichung entspricht:Für rechteckige Lager:

0dr,

db,da,dz,

)(

K

bav

(13)

Für runde Lager:

0,'

dr,dz, !

"K

dDv

(14)

Dabei ist

D' der wirksame Lagerdurchmesser;

Kr,d der Verdrehfaktor, definiert in Anhang B (normativ);

vz,d die vertikale Gesamtverformung unter den Lastbedingungen, die a und b zur Folge haben. Stabilität

Bei bewehrten Lagern muss die Pressung r

dz,

A

F folgender Gleichung entsprechen:

Für rechteckige Lager:

e

1

r

dz,

3

2

T

SGa

A

F

#$ (15)

Bei runden Lagern ist a% durch den Durchmesser zu ersetzen.

Stabilität in Bezug auf das Gleiten

Nicht verankerte Lager müssen folgende Gleichungen erfüllen:

mindz,exyd FF

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27

und unter ständiger Last, wenn

3r

mindz,mincd

A

F (in N/mm²) (16)

Dabei ist

Fxy,d die resultierende Horizontalkraft;

Fz,d,min die kleinste vertikale Bemessungskraft, die mit Fxy,d korrespondiert;

µe der Reibungsbeiwert nach folgender Gleichung:

m

fe

5,11,0

K

Dabei ist

Kf 0,6 bei Beton;0,2 bei allen anderen Flächen einschließlich Kunstharzmörtel;

#m die mittlere Druckspannung aus Fz,d min .in MPaANMERKUNG Die Bemessungswerte für die Reibungsbeiwerte für die Stabilität gegen Gleiten sind verhältnismäßigniedrig, um Langzeiteinflüsse zu berücksichtigen. Trotzdem können ungünstigere Werte für µe als die oben angegebenen

bei Bauwerken mit hohen dynamischen Beanspruchungen wie Eisenbahnbrücken oder bei sehr glatten Sockelflächenfestgelegt werden.

Wenn ein Lager die Stabilitätsanforderungen gegen Gleiten nicht erfüllt, ist die Verankerung für alleauftretenden Horizontalkräfte auszulegen.

5.3.3.7 Auf das Bauwerk einwirkende Kräfte, Momente und Verformungen

Pressung in den Kontaktflächen.

Elastomerlager verursachen einen ungleichförmigen Druck in der Kontaktfläche des Bauwerks.

Es reicht aus, zu überprüfen, dass die mittlere Flächenpressung die Festigkeit des angrenzenden Materialsnicht übersteigt.

Rückstellkraft.

Die Rückstellkraft Rxy wird wie folgt ermittelt:

e

xyxy

T

vGAR

(17)

Dabei ist

Rxy die Rückstellkraft, die aus der Horizontalverformung des Lagers auf das Bauwerk einwirkt;

A Gesamtgrundfläche des Lagers;

G Schubmodul des Lagers;

Te Gesamtdicke des Elastomers unter Schubbeanspruchung.

Die Kraft Rxy darf den festgelegten Wert nicht übersteigen.

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28

Verdrehwiderstand

Der Bemessungswert des Rückstellmomentes bezogen auf eine Verdrehung um eine Lagermittenachseparallel zur längeren Lagerseite (b) wird durch folgende Gleichung ermittelt:

für rechteckige Lager:

si Ktn

baGM

3

5 ''(18)

für runde Lager:

3

6

512

'

itn

DGM

(19)

Zur Bestimmung von Ks siehe nachfolgende Tabelle 4.

Tabelle 4 Faktor für das Rückstellmoment

b/a 0,5 0,75 1 1,2 1,25 1,3 1,4 1,5

Ks 137 100 86,2 80,4 79,3 78,4 76,7 75,3

b/a 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,5 10 &

Ks 74,1 73,1 72,2 71,5 70,8 68,3 61,9 60

ANMERKUNG 1 Die Gleichung ist auch anwendbar für die Verdrehung um die zu b parallele Lagerachse, wenn b < a; indiesem Fall ist b die kürzere und a die längere Seite, abweichend zu den Definitionen nach 3.2.

ANMERKUNG 2 Der berechnete Wert für das Rückstellmoment reicht für die meisten Zwecke aus. DasRückstellmoment sollte jedoch experimentell ermittelt werden, wenn es notwendig ist, den genauen Wert anzusetzen.

Vertikale Verformung

Die gesamte vertikale Verformung vc eines bewehrten Lagers ist die Summe der vertikalen Verformungen der

einzelnen Schichten und wird durch folgende Gleichung wiedergegeben:

!"

##$%

&&&&

b21

izc

1

5

1

' EsGA

tFv (20)

Die vertikale Verformung von Elastomerlagern ist für die Anwendung in Verbindung mit 5.3.3.6 anhand derobigen Gleichung überschlägig zu ermitteln. Sofern ein genauer Wert erforderlich ist, ist dieser durchPrüfungen an Probelagern nachzuweisen.

ANMERKUNG 1 Die Größe des Kompressionsmoduls Eb ist üblicherweise wie folgt:

Eb = 2 000 MPa.

ANMERKUNG 2 Die tatsächliche Verformung eines Lagers beinhaltet eine anfängliche Anpassungssetzung, dieVerformungen von etwa 2 mm aufweisen kann. Danach nimmt die Steifigkeit des Lagers mit zunehmender Belastung zu.Wenn die vertikale Verformung unter Last für das Bauwerk kritisch ist, sollte die Lagersteifigkeit durch Prüfung bestimmtwerden. Dabei können jedoch noch Abweichungen bis zu 20 % vom festgestellten Mittelwert vorkommen. Wenn beieiner Lagerung mehrere gleiche Lager verwendet werden und eine unterschiedliche Lagersteifigkeit für das Bauwerk

EN 1337-3:2005 (D)

29

kritisch wird, sollte eine Abweichung der Steifigkeit von 15 % des aus der obigen Gleichung ermittelten Wertes oder 15 % des in Prüfungen festgestellten Durchschnittswertes gestattet werden.

ANMERKUNG 3 Bei der Ermittlung der Verformung von unbewehrten Lagern wird meist die Verformung (Einsenkung)unter ständigen Lasten unterschätzt und die aus veränderlichen Lasten überschätzt.

5.4 Unbewehrte Elastomerlager

Dieser Lagertyp aus einer homogenen Elastomerplatte ohne Bewehrungseinlagen wird in der Regel nicht inBrückenbauwerken eingesetzt. Unbewehrte Elastomerlager sind nur für geringe Auflasten und vorwiegendruhende Einwirkungen geeignet, wie unten erläutert.

5.4.1 Abmessungen

Unbewehrte Elastomerlager sind im Allgemeinen quadratisch, rechteckig und kreisförmig. Ihre Dicke mussmindestens 8 mm betragen.

5.4.2 Auflast

Der mittlere Bemessungswert der Pressung #cd auf ein unbewehrtes Elastomerlager wird durch folgendeGleichung ermittelt:

A

F dz,cd (21)

Dabei ist

Fz,d der Bemessungswert der vertikalen Last;

A die gesamte Grundfläche des Lagers.

Der Bemessungswert der mittleren Pressung cd darf den kleineren Wert von 1,4 GdS oder 7 Gd nicht

übersteigen.

Dabei ist

Gd der Bemessungsschubmodul des Elastomers;

S der Formfaktor des Elastomerkörpers.

ANMERKUNG Der größte zulässige Wert für cd wurde für den Grenzzustand der Tragfähigkeit aus GS und für denGrenzzustand der Gebrauchstauglichkeit aus 5G durch Multiplizieren mit f = 1,40 ermittelt.

5.4.3 Schubdehnung

Es gelten die Festlegungen von 5.3.3.3.

5.4.4 Stabilitätskriterien

Verdrehung: Es gelten die Festlegungen von 5.3.3.6.

Knicken: Dicke < 1/4 der kleineren Lagerseite.

EN 1337-3:2005 (D)

30

Gleiten: Es gelten die Festlegungen von 5.3.3.6 für sämtliche Belastungen und

b

a

A

F 1

r

dz,(22)

für ständige Lasten.

5.4.5 Auf das Bauwerk einwirkende Kräfte und Verformungen

Vertikale Verformung: Die Verformung wird durch die Gleichung für eine einzelne Schicht in 5.3.3.7angegeben (ohne Berücksichtigung des Glieds für den Kompressionsmodul).

Mittlere Flächenpressung: A

F dz,(23)

Verschiebung: Die aus der Schubdehnung entstehende Kraft ist in 5.3.3.7 angegeben.

5.5 Unbewehrte Streifenlager

Dieser Lagertyp besteht aus einem homogenen Streifen Elastomer ohne Bewehrungsblech. Er wird in derRegel nicht in Brückenbauwerken eingesetzt.

5.5.1 Abmessungen

Die Dicke von Streifenlagern muss mindestens 8 mm betragen.

5.5.2 Auflast

Der Bemessungswert der mittleren Pressung cd auf ein Streifenlager wird durch folgende Gleichung ermittelt:

A

F dz,cd (24)

Sie darf den oberen Grenzwert cd = 1,4 G, S oder 7 G nicht übersteigen, wobei der kleinere Wert maßgebendist.

Dabei ist

Fz,d der Bemessungswert der vertikalen Last;

A die Gesamtgrundfläche des Lagers;

G der Schubmodul des Elastomers;

S der Formfaktor des Elastomerkörpers.

5.5.3 Schubdehnung

Zur Bestimmung von qd ist die in 5.3.3.3 angegebene Gleichung anzuwenden. Für die Schubdehnung gilt

folgender Grenzwert:

3,0qd

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5.5.4 Stabilitätskriterien

Verdrehung: 3

a a (25)Knicken: Dicke < 0,25 × Breite

Gleiten: Es gelten die Festlegungen von 5.3.3.6 für sämtliche Belastungen und

b

a

A

F

r

1dz,

(26)

für ständige Lasten.

5.5.5 Auf das Bauwerk einwirkende Verformungen und Kräfte

Vertikale Verformung: Die Verformung wird durch die Gleichung für eine einzelne Schicht in 5.3.3.7angegeben (ohne Berücksichtigung des Glieds für den Kompressionsmodul).

Mittlere Flächenpressung: SGA

Fd

dz,oder 5Gd, (27)

wobei der kleinere Wert maßgebend ist.

Verschiebung: Die aus der Schubdehnung entstehende Kraft ist in 5.3.3.7 angegeben.

5.6 Verformungsgleitlager

Die Lagertypen D und E in Tabelle 2 müssen den Bemessungsregeln und den Fertigungstoleranzen fürbewehrte Lager entsprechen, siehe 5.3.3.

Die maximale Reibkraft Fxy,d darf bei Berechnung nach EN 1337-2 den folgenden Gleichungen entsprechen:

ddxy, RF

AGR d

6 Fertigungstoleranzen

6.1 Außenabmessungen

Die Längen- und Breitentoleranzen betragen: 2 mm/+4 mm.

6.2 Dicke der Elastomerschichten

Die mittlere Dicke ist der rechnerische Durchschnitt der an fünf Punkten der Hauptoberfläche gemessenenDicke entsprechend den verschiedenen Lagerformaten:

rechteckig: an den Ecken und in der Mitte,

kreisrund: an den Ecken eines eingeschriebenen Quadrats und in der Mitte,

elliptisch: an den Enden der großen und kleinen Durchmesserachse und in der Mitte,

achteckig: an den Seitenmitten eines umschreibenden Rechteckes und in der Mitte.

EN 1337-3:2005 (D)

32

6.2.1 Innenschicht

5 mm ti < 10 mm mittlere Dicke = Nenndicke 15 % oder 0,9 mm, wobei der größereWert maßgebend ist.

Dicke der einzelenSchichten

= mittlere Dicke 15 % oder 0,9 mm, wobei der größereWert maßgebend ist.

10 mm ti < 15 mm mittlere Dicke = Nenndicke 12 % oder 1,5 mm, wobei der größereWert maßgebend ist.

Dicke der einzelSchichten

= mittlere Dicke 12 % oder 1,5 mm, wobei der größereWert maßgebend ist.

15 mm ti < 25 mm mittlere Dicke = Nenndicke 10 %

Dicke der einzelSchichten

= mittlere Dicke 10 %

ANMERKUNG Alle Maße beziehen sich auf die Bewehrungsplatten. Zur Bestimmung der Dicke der einzelnenSchichten ist es erforderlich, das Probelager durchzuschneiden.

6.2.2 Obere und untere Deckschicht bewehrter Lager

Die Nenndicke der Deckschichten beträgt 2,5 mm (Lager Typ B).

Die Toleranz bei dieser Dicke beträgt 0 mm/+2 mm.

Bei Deckschichten mit mehr als 2,5 mm Dicke gilt die unter 6.2.1 angegebene Toleranz, vorausgesetzt, dassdie Mindestdicke dadurch nicht auf weniger als 2,5 mm reduziert wird.

6.2.3 Toleranzen für die Gesamtdicke eines Lagerungssystems

ANMERKUNG Bei Kombination mit Gleitteilen wird empfohlen, enge Toleranzen zu verwenden, die durch 2 geteiltwerden.

6.2.3.1 Toleranzen für die mittlere Dicke

Die mittlere Dicke ist der rechnerische Mittelwert der an jeder Ecke und in der Mitte gemessenen Dicke. DieToleranz bei der gesamten mittleren Ausgangsdicke (Tbo) beträgt entsprechend der Nenndicke:

Tbo 100 2 mm

100 < Tbo 150 3 mm

150 < Tbo 4 mm

6.2.3.2 Parallelität der Außenflachen

Die zulässigen Dickenabweichungen zwischen zwei in einer Linie liegenden Ecken betragen:

! 0,2 % des Abstandes zwischen diesen beiden Punkten oder 1 mm bei einer Lagergrundfläche unter700 × 700 mm, wobei der größere Wert maßgebend ist.

! 0,3 % des Abstandes zwischen diesen beiden Punkten oder 1 mm bei einer Lagergrundfläche über700 × 700 mm, wobei der größere Wert maßgebend ist.

EN 1337-3:2005 (D)

33

6.2.3.3 Ebenheit

Die Ebenheit eines Lagers wird bestimmt, indem man ein Lineal in der Diagonale (oder im Durchmesser) derAuflagerfläche des Lagers auflegt. Der Spalt zwischen dem Lineal und der Lagerfläche darf 0,3 % derDiagonale (oder des Durchmessers) oder den nachstehend festgelegten Wert nicht übersteigen, wobei dergrößere Wert maßgebend ist.

Tbo 50 1,0 mm

50 < Tbo 100 1,5 mm

100 < Tbo 150 2,0 mm

150 < Tbo 2,5 mm

Bei konvexen Flächen kann das Lineal am Berührungspunkt so gehalten werden, dass die Spalthöhen anjedem Ende gleich sind.

ANMERKUNG Bei Kombination mit Gleitteilen wird empfohlen, enge Toleranzen zu verwenden, die durch 2 geteiltwerden.

6.2.4 Seitenüberdeckung bei bewehrten Lagern

Der Abstand zwischen Bewehrungsblech(en) und Außenkante muss mindestens 4 mm betragen.

6.3 Bewehrungsbleche

Toleranz beim Nennwert der Länge und Breite: + 2 mm/ " 1 mm

Toleranz beim Nennwert der Dicke: ts 4 mm + 0,8 mm/ " 0,4 mm

ts > 4 mm + 1,1 mm/ " 0,4 mm

Die Ebenheit der Bewehrungsbleche wird durch Aufsetzen eines Lineals in der Diagonale (oder imDurchmesser) der Stahlblechoberfläche ermittelt. Der Spalt zwischen Lineal und Blechoberfläche darf 1 % derDiagonale (oder des Durchmessers) oder 1,5 mm nicht überschreiten, wobei der größere Wert maßgebendist.

7 Besondere Anforderungen

Zur Sicherstellung der beabsichtigten Leistung der Lager sind folgende Anforderungen zu erfüllen.

7.1 Auflagerflächen Toleranzen in den Kontaktflächen am Bauwerk

7.1.1 Allgemeines

Lager können im Mörtelbett oder direkt auf geeignete Auflagerflächen versetzt werden. Im letzten Fall müssendie Auflagerflächen den nachfolgenden Anforderungen genügen.

7.1.2 Oberflächenbeschaffenheit

Die Auflagerfläche muss sauber und trocken sein. Lose Teilchen sind unzulässig.

Einzelne Oberflächenimperfektionen dürfen nicht mehr als 100 mm2 betragen und in der Tiefe nicht mehr als2,5 mm von der umgebenden Oberfläche abweichen. Die Gesamtfläche der Oberflächenimperfektionen darf2 % der Lagerfläche nicht überschreiten.

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7.1.3 Oberflächenebenheit

Der Spalt zwischen der vorgesehenen Kontaktfläche und einem in der Diagonale aufgelegten Lineal darf aufdie betrachtete Länge bezogen 2 mm oder 0,3 % nicht übersteigen, wobei der größere Wert maßgebend ist.

7.1.4 Oberflächenlage

Die Auflagerfläche muss sich innerhalb einer maximal zulässigen Neigungsabweichung von dervorgesehenen Lage befinden:

! 0,3 % bei Lagern zur Aufnahme von Fertigteilen oder Stahlkonstruktionen;

! 1 % bei Lagern zur Aufnahme von Ortbetonkonstruktionen.

ANMERKUNG 1 Bei einer Abstützung von Fertigteilen auf den Lagern ist eine Mörtelschicht oder ähnliches Materialvorzusehen, um alle Ungenauigkeiten zu kompensieren.

ANMERKUNG 2 Diese Werte gelten nicht für unbewehrte Elastomerlager und Streifenlager. Unter normalenEinbaubedingungen sind die Toleranzen der Kontaktflächen beim Bauwerk im Allgemeinen mit der zulässigen Lager-Mindestdicke abgedeckt (siehe 5.4.1 und 5.5.1).

7.2 Verankerungen

Falls ein Lager wegen der Grenzbedingungen aus 5.3.3.6 einer Verankerung bedarf, ist die zugehörigeRelativbewegung zwischen Bauwerk und Lager auf 5 mm enn vom Tragwerksplaner gefordert, weniger begrenzen. Die verankerung ist auf die daraus resultierenden Kräfte unter Berücksichtigung der nach 5.3.3.6zulässigen Reibung zu bemessen. Sie sind weiter so auszubilden, dass die Lager ausgetauscht werdenkönnen, wobei das Bauwerk höchstens 10 mm angehoben werden darf, es sei denn, dass beim Entwurf dafürein anderer Wert vereinbart wurde.

7.3 Kennzeichnung und Etikettierung

Jedes Elastomerlager erhält an den Außenflächen seine eigene, individuelle Nummerierung.

Mindestens ein Etikett mit folgenden Angaben ist oben oder unten am Lager anzuvulkanisieren:

! Name des Herstellers;

! Herstellungsnummer.

An einer der Seitenflächen ist der Name oder das Zeichen des Herstellers anzubringen.

Die Kennzeichnung muss wasserbeständig sein und der normalen Abnutzung widerstehen.

Bei Elastomerlagersystemen mit Typ C ist eine dauerhafte Kennzeichnung mit einem selbstvulkanisierendenEtikett mit den gleichen Angaben (siehe oben) anzubringen.

Lager, die bei sehr tiefen Temperaturen verwendet werden können, müssen zusätzlich mit Very Low Tempgekennzeichnet sein.

ANMERKUNG Für die CE-Kennzeichnung und Etikettierung gilt ZA.3.

8 Beurteilung der Konformität

8.1 Allgemeines

Um die Konformität des Produkts mit diesem Dokument nachzuweisen, sind Prüfungen und Überwachungennach diesem Abschnitt durchzuführen.

EN 1337-3:2005 (D)

35

Das beschriebene Verfahren zur Bewertung der Konformität gilt ebenfalls für Lager, die nicht serienmäßighergestellt werden.

Die Prüfungen und Überwachungen, die für die werkseigene Produktionskontrolle erforderlich sind, müssenAnhang N entsprechen.

8.2 Kontrolle des Bauproduktes und der Herstellung

8.2.1 Allgemeines

Hinsichtlich Umfang und Häufigkeit muss die werkseigene Produktionskontrolle durch den Hersteller denTabellen 7 und 8 entsprechen.

Darüber hinaus muss der Lagerhersteller die für die Ausgangsstoffe ausgestellten Überwachungszertifikateauf Übereinstimmung mit diesem Dokument überprüfen.

8.2.2 Erstprüfungen

Die Erstprüfungen sind vor Beginn der Fertigung von einer zugelassenen Prüfstelle oder unter deren Aufsichtdurchzuführen.

Die Anforderungen sind in 4.3 festgelegt.

Die Erstprüfungen sind nach Häufigkeit und Probenformat in den Tabellen 6, 7 und 8 festgelegt.

ANMERKUNG 1 Die Prüfungen können beim Hersteller durchgeführt werden, vorausgesetzt, dass dessenEinrichtungen nach einer nationalen und/oder Europäischen Norm kalibriert sind und dass die Prüfungen durch denVertreter einer zugelassenen Prüfstelle beaufsichtigt werden.

ANMERKUNG 2 Wenn gefordert, kann eine Analyse der Lagermischung durchgeführt werden. Die Art der Analysesollte zwischen dem Käufer und dem Lieferer vereinbart werden.

8.2.3 Produktionsüberwachungsprüfungen

Diese Prüfungen sind vom Hersteller laufend durchzuführen.

Für ganze Lager sind die Anforderungen in 4.3 aufgeführt.

Die Häufigkeit und das Probenformat der Produktionsüberwachungsprüfungen ist in den Tabellen 5, 7 und 8festgelegt.

Die Häufigkeit der Produktionsüberwachungsprüfungen ist nachstehend umfangmäßig für jede Dickenklasseder Lager festgelegt.

Die gesamte Lagerproduktion wird in die folgenden vier Dickenklassen aufgeteilt:

1 Tb 50 mm

2 50 mm < Tb 100 mm

3 100 mm < Tb 150 mm

4 150 mm < Tb

Das erstproduzierte Lager in jeder Klasse ist zu prüfen. Sobald eine Lagermenge nach Tabelle 5 hergestelltwurde, ist wieder eine Prüfserie durchzuführen.

EN 1337-3:2005 (D)

36

8.2.4 Kontrolle der eingehenden Rohmaterialien

Der Lagerhersteller muss alle eingehenden Rohmaterialien und Bestandteile nach Tabelle 8 prüfen undkontrollieren.

Falls das eingehende Rohmaterial und die Bestandteile aus dringenden Produktionsgründen ohne Frei-abeprüfung verwendet werden, sind sie so zu identifizieren und zu registrieren, dass im Falle einer Nicht-rfüllung der Anforderungen ein unmittelbarer Rückruf und Ausschluss vorgenommen werden kann.

8.2.5 Fremdprüfung

Sofern der Käufer die Kontrolle der Lager durch eine unabhängige Stelle fordert, ist das Schema derwerkseigenen Produktionskontrolle mindestens zweimal im Jahr in regelmäßigen Abständen zu überprüfen.

8.3 Probenahme

Im Rahmen der Konformitätsbewertung sind Erstprüfungen an Proben entsprechend der nachstehendenTabelle 6 durchzuführen. Die Produktionsüberwachungsprüfungen sind an Proben durchzuführen, die nachdem Zufallsprinzip aus der hergestellten Produktreihe entnommen wurden.

8.3.1 Prüfkörper für die Fremdprüfung

Die Prüfkörper müssen diesem Teil des Dokumentes entsprechen. Sie sind nach dem freien Ermessen desdurch die unabhängige Stelle beauftragten Prüfers als Zufallsprobe und ohne Rücksicht auf ihre Qualität ausder zu überprüfenden Menge zu entnehmen. Die Prüfkörper sind eindeutig und zweifelsfrei zu kennzeichnen.Der Prüfer hat die Probennahme zu protokollieren.

8.4 Maßnahmen bei Nichtübereinstimmung mit den technischen Vorgaben

Wenn das Ergebnis einer Prüfung oder Überprüfung des Produktes unbefriedigend ist, hat der Herstellersofort alle notwendigen Maßnahmen zur Behebung der Mängel zu ergreifen. Produkte, die nicht mit denAnforderungen übereinstimmen, sind auszusondern und entsprechend zu kennzeichnen. Nach derMängelbeseitigung ist die entsprechende Prüfung oder Überprüfung unverzüglich zu wiederholen,vorausgesetzt, dies ist technisch möglich und zum Nachweis, dass die Mängel behoben wurden, notwendig.

Tabelle 5 Häufigkeit der Produktionsüberwachungsprüfungen an ganzen Lagern

GesamtdickeArt der Prüfung

Tb 50 50 < Tb 100 100 < Tb 150 Tb > 150

Drucksteifigkeita 150 dm3 250 dm3 300 dm3 350 dm3

Schubsteifigkeit 1 00 dm3 2 500 dm3 3 000 dm3 3 500 dm3

Schubverbund 3 000 dm3 an Prüfkörper Typ 1 (siehe 8.2.3)

ANMERKUNG 1 Das Volumen bezieht sich auf das reine Elastomervolumen des Lagers.

ANMERKUNG 2 Die Prüfungen zur Ermittlung der Drucksteifigkeit und der Schubsteifigkeit sollten am erstenhergestellten Lager in jeder Kategorie durchgeführt werden.

a Schnelle Druckprüfung nach 4.3.3.2.

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Tabelle 6 Definition von Prüfkörpertypen

Typ a b Anzahl der Schichten(Dicke der Elastomerschichten und

der Bewehrungsbleche)

I 200 300 3 (8 + 3)

II 400 500 5 (12 + 4)

III 600 700 7 (16 + 5)

ANMERKUNG Wenn der Hersteller diese Regellagergrößen nicht herstellt, sollten Lager, die diesen Größen amnächsten kommen, aus dem Produktionsprogramm genommen werden.

Tabelle 7 Prüfungshäufigkeit und Prüfkörpertyp für Prüfungen an ganzen Lagern

Abschnitt Bezeichnung der Prüfung Art der Prüfung Prüfkörpertyp(siehe Tabelle 6)

Häufigkeit

4.3.1

4.3.1.1

Schubsteifigkeit

bei Umgebungstemperatur ErstprüfungProduktionsüberwachungs-prüfung

I II IIISiehe 8.2.3

1Siehe 8.2.3

4.3.1.2 bei niedriger Temperatur Erstprüfung I 1

4