Kautschuktypen

Folgende wichtigste Kautschuktypen stehen zur Verfügung:

  • Naturkautschuk (NR)

zeichnet sich durch hohe Festigkeit auch im ungefüllten Zustand bei gleichzeitig hoher Elastizität aus. Thermischer Anwendungsbereich: -50°C bis 70°C (Dauertemperatur). Spezielle NR-Werkstoffe können  auch bis 100 °C dauern oder kurzzeitig (einige Stunden bis Tage) bis zu 120 °C eingesetzt werden. NR ist nicht ölbeständig und muss bei Ozoneinwirkung durch Additive geschützt werden. NR hat von allen Elastomeren die niedrigste Dämpfung und zeigt bei Temperaturen bis 50 °C das geringste Kriechen. Daher ideal für Gummi-Federn und allgemein für Schwingungsdämpfung. Weitere Anwendungsgebiete: mechanisch hochbelastete Teile wie Lkw-Reifen, Förderbänder u. ä.. Die Eigenschaften von NR-Werkstoffen sind in weiten Grenzen variierbar. NR ist daher ein idealer Allzweck-Kautschuk.

  • Chloropren-Kautschuk (CR)

ist ein Synthesekautschuk mit wesentlich besserer Alterungsbeständigkeit als NR, IR, BR und SBR. Thermischer Anwendungsbereich: -40°C bis 120 °C, kurzzeitig bis +130 °C. Sind CR-Vulkanisate längere Zeit Temperaturen unter O °C ausgesetzt, so tritt Verhärtung infolge Kristallisation ein. Der Vorgang ist reversibel. CR hat eine gewisse Beständigkeit gegen Mineralöle und Fette. Weitere Einsatzgebiete: Kühlwasserschläuche, Förderbänder, Achsmanschetten, Dichtprofile für Außenanwendungen, Kabelsektor, schwerentflammbare Elastomerteile (aufgrund der Halogenierung).

  • Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM)

ist beständig gegen sehr hohe Temperaturen, nicht beständig gegen Mineralöl. Thermischer Einsatzbereich: -40 °C bis +140 °C, kurzzeitig bis +170 °C. Wegen der guten Ozon- und Lichtrißbeständigkeit besonders geeignet für Außenanwendungen. Sehr niedriger DVR bei hohen Temperaturen und ausgezeichnete Wasserbeständigkeit. Weitere Anwendungen: Dichtungen, O-Ringe, Formteile für Waschmaschinensektor, Kabelsektor.

  • Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)

SBR ist der Ausgangsstoff für die weitaus am meisten hergestellte Variante des synthetischen Gummis und findet seine Anwendung besonders in der Herstellung von Reifen, Dichtungen und Transportbändern. zeichnet sich aus durch hohe Festigkeit und gute Verschleißeigenschaften bei gleichzeitig gegenüber NR verbesserter Wärmebeständigkeit. Thermischer Anwendungsbereich: -40 °C bis +110 °C, kurzzeitig bis +120 °C. SBR ist nicht beständig gegen Mineralöle.

  • Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR)

ist sehr gut beständig gegen Mineralöle und Fette. Je höher der Anteil an Acrylnitril, desto besser die Ölbeständigkeit aber desto schlechter die Kälteeigenschaften. Einsetzbar von -30 °C bis +120°C, kurzzeitig bis 150 °C. Wichtigster Dichtungswerkstoff, insbesondere Automobil- und Maschinenbau, O-Ringe, Wellendichtringe, Hydraulikdichtungen, Schläuche.

 

Auch Verschnitte der oben aufgeführten, zueinander affinen Kautschuktypen sind möglich (auch mehr als 2 Kautschuk-Typen) und werden produziert. Bei diesen Verschnitten können die Anteile der verwendeten Kautschuk-Typen untereinander und auch der Gesamtanteil Kautschuk in der Mischung (s.o.) variiert werden. Allein aufgrund der verwendeten Kautschuk-Typen sind quasi unendlich viele unter-schiedliche Elastomermischungen denkbar, deren Endprodukte – auch bei ansonsten identischer Mischung – unterschiedliche Werkstoffeigenschaften aufweisen.

Füllstoffe

Füllstoffe beeinflussen insbesondere die Zugfestigkeit eines elastomeren Werkstoffs (Ruße) sowie Abrieb, Verschleiß, Druckverformungsrest oder Alterungsbeständigkeit (helle Füllstoffe). Füllstoffe machen einen erheblichen Masse-Anteil einer Elastomermischung aus (ca. 20-50%).

Man unterscheidet zwischen aktiven und passiven Füllstoffen. Aktive Füllstoffe zeichnen sich durch eine relativ geringe Teilchengröße und gleichzeitig einer großen (zerklüfteten) Teilchenoberfläche aus. Aktive Füllstoffe führen zu einer Verbesserung der physikalischen Eigenschaften eines Elastomers, da die Zerreißfestigkeit der Molekülketten (bis zu einem Sättigungspunkt) erhöht wird.

Mit dem Einsatz von Russen unterschiedlicher Aktivität und mit unterschiedlichen Masseanteilen an der Mischung werden die physikalischen Eigenschaften eines fertigen Gummis wesentlich beeinflusst. Bei preiswerten Mischungen wird häufig aus Kostengründen ein mehr oder weniger großer Anteil an passiven Füllstoffen zugeführt um, die Erstellungskosten zu verringern.

Die Anzahl der auf dem Markt angebotenen Füllstoffe ist extrem hoch. So werden Ruße nach insgesamt sieben unterschiedlichen Herstellungsverfahren produziert und es gibt für Russe 10 Kategorien für Teilchendurchmesser. Helle Verstärkerfüllstoffe werden aus vier unterschiedlichen Werkstoffgruppen produziert: Kieselsäure (aktiv), Aluminiumsilikat, Calciumsilikat und Calciumcarbonat (passiver Füllstoff).

Ein hoher Füllstoffanteil einer Elastomermischung kann daher sowohl auf eine hohe Qualität (wenn aktive Füllstoffe verwendet werden), als auch auf eine geringwertige Qualität (bei Verwendung von passiven Füllstoffen) hindeuten.

Somit können durch die Verwendung unterschiedlicher Füllstoffe die Vulkanisate von ansonsten identisch aufgebauten Elastomermischungen deutlich unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen.

Alterungsschutzmittel

Alterungsprozesse laufen bei allen Temperaturen ab, wobei höhere Temperaturen diese Prozesse beschleunigen, was zu einem Absenken der Lebensdauer der Bauteile führt. Darüber hinaus können Oxidation, Medien, dynamische Beanspruchungen, energiereiches Licht usw. Alterungsprozesse in Gang bringen oder beschleunigen. Durch Auswahl der passenden Kautschuk-Typen, Füllstoffe und Vernetzungssystem sowie Zugabe weiterer Chemikalien (Wachse, Lacke an der Oberfläche, Alterungsschutzmittel in Mischung) wird die Alterungsbeständigkeit der Werkstoffe erhöht.

Insgesamt sind mehr als 100 verschiedene chemische Substanzen als Alterungsschutzmittel im Handel. Der Anteil von Alterungsschutzmitteln in der Elastomermischung ist sehr gering (kleiner 1% Masseanteil). Der Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften der Elastomere ist eher unbedeutend. Allerdings führt der Einsatz von Wachsen dazu, dass diese zusammen mit weiteren verwendeten Alterungsschutzmitteln (Antioxidantien, Antiozonantien) – gewollt – an die Oberfläche der Fertigprodukte transportiert werden. Diese Tatsache kann dann das Reibungsverhalten zu den angrenzenden Bauteilen erheblich beeinflussen; ein Aspekt, welcher für die Verwendung von Elastomerprodukten als Lager im Hochbau von Bedeutung ist.

Weichmacher

In der Regel kommt dieser Stoffgruppe in Gummimischungen neben dem Kautschuk und den Füllstoffen die masseanteilsmässig größte Bedeutung zu. Mit zunehmendem Weichmacheranteil verringert sich normalerweise die Shore-Härte eines Elastomerwerkstoffs. Weichmacher werden eingesetzt, um die Fließfähigkeit einer Gummimischung (Verarbeitbarkeit) zu erhöhen, die thermischen Einsatzgrenzen eines Elastomerwerkstoffs zu verändern, das medienabhängige Quellverhalten zu beeinflussen, Dehnbarkeit und Elastizität eines Werkstoffs zu verbessern (Zugfestigkeit wird verschlechtert) oder die elektrische Leitfähigkeit und Brandverhalten einer Mischung zu verbessern.

Weichmacher fungieren wie Scharniere zwischen den Molekülketten. Die Verbindung ist – anders als bei einer Tür – relativ locker. Wenn nun aber ein Scharnier aus seiner Position gedrängt wird, wird diese Stelle im Elastomer viel steifer. Wenn das zu oft passiert wird ein Elastomer letztendlich brüchig.

Es ist also im Sinne einer qualitativ hochwertigen Mischung, Weichmacher zu verwenden die eine große chemische Ähnlichkeit zu den Molekülketten des Kautschuks aufzeigt. Dadurch werden diese vom Kautschuk regelrecht „aufgesogen“. Diese Molekulare Affinität bewirkt eine dauerhafte Verkapselung der Weichmacher im Gesamtgefüge und man erreicht Verbesserung der Beweglichkeit der Molekülketten in sich.

Dennoch werden häufig aus Kostengründen weniger speziell abgestimmte, billigere Weichmacher zugeführt (verringert die Shore-Härte) und gleichzeitig „billiger“ Ruß beigemischt (erhöht die Shore-Härte), was in Summe die Shore-Härte gleich bleiben lässt. Die Zuführung dieser billigen Zutaten geschieht dann auf Kosten des (relativ teuren) Kautschukanteils, was einerseits zwar zu einem niedrigeren Mischungspreis führt andererseits die Vernetzungsdichte gravierend herabsetzt

Auch für die Gruppe der Weichmacher gilt: Es existiert eine große Vielzahl unterschiedlicher Weichmacher, resultierend aus drei Gruppen (Mineralölweichmacher, reine und modifizierte Naturstoffe und synthetische Weichmacher) mit einer Vielzahl von Untergruppen und einer ganzen Reihe von Handelsprodukten für die jeweiligen Typen. Weichmacher sind zwingend in einer Gummimischung vorhanden. Nicht nur die Art sondern auch der Weichmachergehalt beeinflusst in einer ansonsten identischen Mischung alle relevanten physikalischen Werkstoffeigenschafften der Vulkanisate erheblich.

Verarbeitungshilfsmittel

Diese dienen der weiteren Verbesserung der Fließfähigkeit von Mischungen (ähnlich Weichmachern), insbesondere für das Fertigungsverfahren des Injection-Moulding. Da dieses Verfahren praktisch ausschließlich für Formteile angewendet wird, welches bei der Herstellung von Lagern keine Bedeutung hat, soll es hier nicht weiter betrachtet werden.

spezielle Zusätze

Auch diese Rubrik soll hier ausgeklammert werden. Diese werden für Spezialanwendungen benötigt. Denkbar für Lager sind jedoch Zusätze für Flammschutz oder Treibmittel für geschäumte Werkstoffe, welche allerdings auch Einfluss auf physikalische Eigenschaften der Mischung und Verhalten des fertigen Produkts haben können.

Vulkanisationsaktivatoren

Hiermit sind alle für die Vulkanisation des Elastomers erforderlichen Chemikalien gemeint: Vulkanisationscoagentien, - chemikalien, ‑beschleuniger und – verzögerer. Der absolute Masseanteil dieser Chemikalien an der Gesamtmischung ist relativ gering (deutlich kleiner als 10 %). Auch die Auswahl des Vernetzungssystems (Schwefel-, Peroxid- oder Strahlenvernetzung) ist Zusammenstellung der Chemikalien erforderlich und gleichzeitig auch für die physikalischen Eigenschaften des Endproduktes entscheidend.

Durch die Vulkanisation wird den bereits durch den Mischungsprozess möglichst homogen vermengten Komponenten durch die Knüpfung von chemischen Bindungen die notwendige Elastizität gegeben. Die losen, verknäulten Polymerketten werden irreversibel verbunden und erhalten eine dauerhafte Konformation (eine räumliche Anordnung, die hier einem Spaghetti-Knäul ähnlich sieht). Die Vulkanisation erfolgt in der Regel unter Druck und bei erhöhter Temperatur in speziellen Werkzeugen. Über die Vulkanisation wird dem Material gleichzeitig Formstabilität gegeben.

Vernetzungsdichte

Ziel ist das Erreichen einer optimalen Vernetzungsdichte, welche entscheidend für das physikalische Eigenschaftsbild des Elastomerwerkstoffs ist. Die optimale Vernetzungsdichte wird definiert durch die Anzahl an Netzknoten(unter den Polymerketten) sowie die Struktur des Netzknotensystems.

Der Einfluss der Vernetzungsdichte auf ausgewählte physikalische Eigenschaften des Vulkanisats ist in nachfolgender Abbildung dargestellt.

 Elastomereigenschaften im Verhältnis zur Vernetzungsdichte. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

 

Eine Elastomermischung besteht aus ca. 15 – 30 Zutaten aus ca. 11 Gruppen von Inhaltsstoffen.

Jede Gruppe von Inhaltsstoffen beinhaltet eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkstofftypen, welche jeweils von unterschiedlichen Produzenten in unterschiedlichen Qualitäten vertrieben werden. Verschiedene Inhaltsstoffe aus einer Gruppe sind untereinander kombinierbar. Neben der horizontalen Kombinierbarkeit (innerhalb der Gruppen) sind die Inhaltsstoffe auch vertikal (Zutaten aus den verschiedenen Gruppen) miteinander kombinierbar.

Daraus resultiert ein schier unendliches Potential unterschiedlicher Gummimischungen mit entsprechenden Unterschieden der physikalischen Eigenschaften der daraus gefertigten Vulkanisate. Die möglichen physikalischen Eigenschaften von Vulkanisaten – auch bei Verwendung einer einzigen (beliebigen) Kautschuktype - weichen extrem voneinander ab.

Diese Unterschiede spiegeln sich in den verschiedenen Berechnungsmodellen für viskoelastische Materialien wieder. Je nach Größe der Deformation, treten unterschiedlich große elastische und plastische Anteile auf. Zudem sind die Elastomer-Charakteristika Relaxation (Spannungsabbau bei konstanter Verformung) und Retardation (verzögerte Verformungsantwort bei konstanter Last) unterschiedlich stark ausgeprägt. Diese Ausprägungen lassen sich durch eine Kombination von Feder- und Dämpferelementen abbilden.

Ersatzmodelle für Elastomerlager. HOOKE NEWTON MAXWELL VOIGT-KELVIN BURGERS. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

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Verwendbarkeit und Lagerungsklassen

Hinter den Lagerungsklassen an sich stecken zweierlei Ansichten:

  • zum einen eine Sicherheitsfrage die der Planer entscheidet und welche Nachweise für das Lager geführt werden sollen.
(Lagerungsklasse 1 ist dann zu wählen, wenn an das Lager kritische Anforderungen gestellt werden; Kritisch in dem Sinne, dass im Fall der Nichterfüllung der Anforderungen und einem damit verbundenen Versagen des Lagers das ganze Bauwerk oder Teile davon in Zustände versetzt werden können, welche die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit und der Tragfähigkeit überschreiten.)
  • zum anderen die mechanische Leistungsfähigkeit des Lagers

Erläuterungen und Erklärungen zu Lagerungsklassen

Grundsätzlich obliegt die Wahl der Lagerungsklasse dem Tragwerksplaner.

Die DIN 4141-3/3 unterscheidet zwischen zwei Lagerungsklassen.

"Die Lagerungsklasse 1 umfasst alle rechnerisch nachzuweisenden Lagerungen, bei denen eine Gefährdung der Standsicherheit des Bauwerks im Falle einer Überbeanspruchung oder eines Ausfalles von Lager möglich ist. Für die Lagerungsklasse 1 dürfen nur genormte Lager oder für diese Lagerungsklasse allgemein bauaufsichtlich zugelassene Lager verwendet werden." (DIN 4141-3/3.1)
"Aus der statischen Berechnung der aufzulagernden Bauteile müssen Größe, Lage und Richtung der auf das Lager wirkenden Kräfte hervorgehen. Ferner sind Nachweise für die zu erwartenden Bewegungen und Lagerverformung zu führen. Die in den Lagerfugen wirkenden Rückstellkräfte, Rückstellmomente, Reibungskräfte. Querzugkräfte sowie Verschiebung des Lastangriffs sind, soweit erforderlich, in ihrer Wirkung auf die angrenzenden Bauteile und auf das Gesamtbauwerk zu verfolgen. Auch die Federwirkung bei vertikal nachgiebigen Lagerarten (Lager Nr1 bis 6 nach DIN 4141-1/...84,Tabelle 1) ist zu beachten: die Einsenkungen müssen möglichst gleichmäßig sein." (DIN 4141-3/5.1)

In der DIN 4141-15/5 findet sich zusätzlich zur Einstufung der Lager folgender Absatz:

"Die Bemessung unbewehrter Elastomerlager richtet sich nach der Einstufung der Lagerung in eine Lagerungsklasse nach DIN 4141 Teil 3. Bei einem Anteil von weniger als 75% ständiger Belastung sind die Lager stets nach der Lagerungsklasse 1 zu bemessen und gegen Lagerwanderungen zu sichern". (DIN 4141-15 5.1)

In den Erläuterungen hierzu heißt es:

"Im Sinne dieser Bestimmung ist es, dass zu den ständigen Lasten auch quasi-ständige Lasten zu zählen sind, also Lasten, die nur sehr selten entfernt werden oder relativ selten auftreten.“ (4141-15 Anmerkungen zu 5.1)

Die Lagerungsklasse 2 hingegen umfasst alle nicht in Lagerungsklasse 1 fallenden Lagerungen. Voraussetzung dafür ist, dass die angrenzenden Bauteile außer durch die jeweils rechnerische Pressung in der Lagerfuge nur unwesentlich durch andere Lagerreaktionen beansprucht werden und dass die Standsicherheit des Bauwerk bei Überbeanspruchung des Lagers oder Ausfall der Lagerfunktion nicht gefährdet wird.

Die Lager der Lagerungsklasse 2 dürfen verwendet werden, wenn durch Versuche bei einer dafür anerkannten Prüfstelle nachgewiesen worden ist, das sie für den vorgesehenen Anwendungsfall geeignet sind ( i.d.R. Prüfzeugnis).

  • Lagerungsklasse 2 bedeutet vereinfacht, dass bei diesem Lagerungsfall die Hauptbeanspruchung durch Druck stattfindet.

Verdrehung und Schub sind vernachlässigbar, und werden nicht nachgewiesen.
Somit kann eine Lagerung bei der z.B. Schub und/oder Verdrehung für das Lager nachgewiesen werden muss, nicht Lagerungsklasse 2 sein.

mechanische Beanspruchung des Lagers und Lagerungsklasse

Die mechanischen Zusammenhänge die mitunter zur Festlegung der Lagerungsklassen führen, finden sich vereinfacht in der "Antwort" eines Elastomers auf Lastwechsel wieder. Die Forderung bei weniger als 75% ständigen Lasten die Lagerungsklasse 1 zu wählen und eine Lagesicherung vorzunehmen, basiert auf der Neigung von Elastomerlagern unter starker wechselnder Beanspruchung einen "Effekt" der Lagerwanderung an den Tag zu legen.

Elastomerlager dehnen sich seitlich bei Druckbeanspruchung aus. Dies führt zum einem zu Querzugkräften in der Lagerfuge, welche man bei der Bemessung der angrenzenden Bauteile berücksichtigen muss. Wird diese Last weggenommen, kann es durchaus passieren, dass das Lager sich nicht in sein Zentrum zurückverformt, sondern dass das Zusammenziehen exzentrisch von statten geht. Das würde bei häufigen Wiederholungen dazu führen, dass ein Lager unter stark wechselnder Beanspruchung sich aus seiner eigentlichen Position heraus bewegt. (Lagerwandern)

Die Lagesicherheit wird konstruktiv gewährleistet indem man z.B. durch Dollen oder einer Kammerung (Knagge) das Lager am Lagerwandern infolge Lastwechsel hindert.

Anmerkung: Es gibt verschiedene Komponenten, die ein Lagerwandern begünstigen.

  • Je geringer die physikalischen Kennwerte eines Lagers sind, desto mehr neigt es zum Ausbreiten unter Druck, desto mehr neigt es zum Lagerwandern.
  • Je ungleichmäßiger die Beschaffenheit der Kontaktflächen ist, desto eher neigt ein Lager zum Lagerwandern.
  • Je schneller die Zeitliche Abfolge der Lastwechsel, desto eher neigt ein Lager zum Lagerwandern.
    Gerade alternierende Schubbeanspruchung und Wechsellasten können zu einem temporären Überwinden des Reibungsschlusses zwischen Lager und Bauteil führen.
    Je weniger Reibung desto größer das Ausbreiten, desto größer die Gefahr dass es sich ungleichmäßig zusammen zieht. (Lagerwandern)

Die Forderung bei weniger als 75% ständiger Belastung mit Lagerungsklasse 1 zu rechnen und zugelassene Lager zu verwenden muss man noch etwas differenzierter betrachten.

Die Formulierung, dass "quasi-ständige Lasten" „Im Sinne dieser Bestimmung … zu den ständigen Lasten …zu zählen... „sind wurde im Jahre 1989 niedergeschrieben und somit kann diese "quasi-ständig" nichts mit der quasi-ständigen Lastfall Kombination des EC 0 zu tun haben, da im heutigen Sicherheitskonzept das „nur sehr selten entfernt“ und das „relativ selten auftreten“ zu unterschiedlichen PSI-Beiwerten führt, und dennoch zum gleichen Elastomer-Lagerverhalten.

Dennoch kann man diese "semiprobabilistische" Betrachtungsweise gut benutzen:

Die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit werden in der Regel mit den verschiedenen Kombinationen der Einwirkungen geführt, wodurch die unterschiedlichen Anteile der veränderlichen Einwirkungen berücksichtigt werden.

Ein Nichteinhalten des Gebrauchstauglichkeitsnachweises der charakteristischen (seltenen) Kombination ist mit nicht umkehrbaren (also bleibenden) Auswirkungen auf das Tragwerk verbunden. Mit dem Beiwert ψ0. wird bei der Überlagerung mehrerer voneinander unabhängiger veränderlicher Einwirkungen die geringere Wahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Auftretens der charakteristischen Werte berücksichtigt. Dieser Wert ist so festgelegt, dass bei dessen Verwendung die angestrebte Zuverlässigkeit des Tragwerks nicht unterschritten wird.  Somit wird diese Betrachtung für die Lage-Sicherung (25% Regel in der charakteristischen Kombination) angewendet, denn das Lager darf sich nicht aus der planmäßigen Lage heraus bewegen, und somit würde die Zuverlässigkeit des Tragwerks gefährdet werden.

Die häufige Bemessungssituation ist eine umkehrbare, jedoch von der Anzahl des Eintretens zu beschränkende Situation. Der Beiwert Ψ1 ist so festgelegt, dass die Überschreitungshäufigkeit des häufigen Wertes auf 5% begrenzt ist. Wird in dieser Betrachtung die 25% „Veränderlichen“ überschritten muss Lagerungsklasse 1 angewendet werden also Lager mit Allgemeiner Bauaufsichtlicher Zulassung. D.h. wenn eine häufige Anzahl an Lastwechsel stattfindet, muss auch das Elastomermaterial eine höhere dauerhafte Elastizität aufweisen. Diese Qualität der Werkstoffe ist durch bauaufsichtliche Zulassungen oder genormte Materialien sichergestellt.

Um eine Transskription der heutigen Lasten und PSI Werten auf das "alte" Bemessungskonzept zu vereinfachen wurde ein Excel-Dokument erstellt, welches die Art und Größe der Lasten bewertet und dementsprechend einen Vorschlag für die Wahl der Lagerungsklasse und die Ausführung der Lagerung vorgibt. Je nach dem wird gesagt, dass Lagerungsklasse 2, Lagerungsklasse 2 mit zusätzlicher Lagesicherung oder Lagerungsklasse 1 mit Lagesicherung auszuführen ist.

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ESZ-Berechnungstool

Da wie oben erwähnt der Aufsteller die Lagerungsklasse wählt, kann im Umkehrschluss nicht ein Passus (4141-15) für Lager der Lagerungsklasse 1 maßgebend für die Wahl der Lagerungsklasse werden.
Dennoch erzwingt das ESZ Bemessungsprogramm diese Auswahl, wenn das Verhältnis ständiger zu veränderlichen Lasten < 3:1 wird.
Dieses Erzwingen der Lagerungsklasse 1 hat damit zu tun, dass die Materialgewährleistung laut der ESZ-Prüfzeugnisse für veränderliche Lasten nur bis 25% Anteil der Gesamtlast geht.

 

ESZ muss als Hersteller der Lager bei größeren veränderlichen Lasten (technisch sinnvoll) argumentieren, warum man dennoch dieses oder jenes Produkt der Lagerungsklasse 2 verwenden kann, da man ohne schlüssige Erklärung und Fachwissen über die auch auf den Prüfzeugnissen basierende Produkthaftung hinausgehen würde.

 

Da das Bemessungsprogram für die Lager nichts von der genaueren Betrachtung der Lastzusammenstellung weiß, muss man den Weg über die Betrachtung der Lastfallkombinationen vorschalten. (s.o.)

Erhält man hiermit die Aussage, dass ein Lagerungsklasse 2 Lager mit Lagesicherung verwendet werden kann, so gibt man im Bemessungsprogramm die Maximallast unter Gk ein (hier 100 kN)

 

ESZ Excel Berechnungstool. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.





und in Spalte 8 wählt man Lagerungsklasse 2.

Lagerungsklasse ESZ Excel Berechnungstool. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

Die Verdrehung die nun auf das Lager wirkt muss nun entsprechend den Normvorgaben und der rechnerischen Verdrehung von Hand eingegeben werden. In DIN 4141-3 8.2 beschreibt der Passus  die Beaufschlagung von 1% Verdrehung bei Abweichungen der Parallelität der Auflagerflächen bei der Bemessung der Lager.

Wird auf das Lager aufbetoniert, entfällt diese Zwangsbeanspruchung. (Ortbetonausführung)

Wenn Lagerungsklasse 1 im Bemessungsprogramm gewählt wird, wird dieser Wert automatisch beaufschlagt.

In Lagerungsklasse 2 bleibt es dem Planer frei diesen Wert anzusetzen, weil hier der Nachweis für das Lager ausschließlich auf Druckbeanspruchung zu führen ist.

Die Tatsache dass die Bemessungsblätter für Lager der Lagerungsklasse 2 eine Aussage zur Verdrehung machen, ist eine Hersteller Angabe zur Beanspruchbarkeit wegen Gewährleistungsansprüchen.

(Die Auflager Verdrehung aus der Statik errechnet sich vereinfacht zu 3,2x f/l; die Herleitung dazu findet sich in der Datei Biegung und Neigung.pdf)

Im letzten Absatz von 4141-15 unter "3 bauliche Durchbildung" steht,

dass man die Dicke um 1mm verringern darf wenn die Ebenheitstoleranzen auf 1,5 mm verringert werden, das entspricht dem Wert 5‰ Verdrehung mehr die ein Lager aufnehmen kann, also entspricht das einer Reduktion der Imperfektionen von 10‰ auf 5 ‰.

 

Lagerformen und Bemessungsprogramm

  • Ein rundes Lager verhält sich optimal, da sich eine absolut gleichförmige Spannungsverteilung im Lagermaterial ausbildet.
  • Quadratische Lager verhalten sich etwas schlechter als runde aber besser als rechteckige Lager.
  • Streifenförmige Lager verhalten sich wiederum schlechter als Rechtecklager.
    (immer bezogen auf Verformung bei einer bestimmten Last, bezogen auf die Fläche, wobei mehr Verformung schlechter ist.)

Aufgrund dieser mechanische Zusammenhänge, würde man ein

  • Parallelogramm mit einem flächengleichen Rechteck-Lager mit dem Seitenverhältnis 1:1,5 (A:B) nachweisen. 
  • Kreisrundes-Lager über ein flächenäquivalentes rechteckiges Lager nachweisen, wobei die Lagerseite b dem Durchmesser des Kreises entspricht und die Verdrehung rechtwinklig zur Lagerseite b gewählt werden muss.

Da diese mechanischen Zusammenhänge nichts mit dem Gebäude an sich zu tun haben, gilt diese Argumentation / Verfahrensweise für alle kompakten ESZ-Lager. Also auch bei Lager der Lagerungsklasse 1 (Lager mit allgemeiner Bauafsichtlicher Zulassung) geht man analog der oben genannten Annahme vor.
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Begriffserklärungen

 

Lagerung

Lagerung beschreibt die Gesamtheit aller baulichen Maßnahmen, welche dazu dienen, die sich aus der statischen Berechnung ergebenden Schnittgrößen (Kräfte, Momente) aus einem Bauteil in ein anderes zu übertragen und gleichzeitig an diesen Stellen die planmäßige Bauteilverformung zu ermöglichen. Die Lagerung von Bauteilen erfolgt durch Punkt-, Linien- oder Flächenlager.


Lager und Lagerbezeichnungen

Ein Lager ist ein separat gefertigtes Bauteil, um Zwischenbedingungen in Baukonstruktionen zu realisieren. Die Artbezeichnungen sind funktions-, form- und werkstoffbezogen:

Verformungslager

Verformungslager sind Lager, die die Bewegungen (Verdrehung und Verschiebungen) nicht durch mechanische Konstruktion sondern durch Verformung des Lagermaterials (hier stets Elastomer) ermöglichen. Andere Bezeichnungen sind: Elastomerlager, Gummilager). Verformungslager können bewehrt und unbewehrt sein.

Gleitlager

Gleitlager sind Lager, bei denen die Bewegungen durch Gleiten zweier Flächen gegeneinander erfolgen. Gleitlager können bewehrt und unbewehrt sein.

kompaktes Lager

Lager aus einer homogenen Elastomerplatte oder einem Extrudat ohne Oberflächenprofilierung oder sonstigen geometrischen Besonderheiten.

profilierte Lager

Lager aus einer homogenen Elastomerplatte oder einem Extrudat mit Oberflächenprofilierung oder einer speziellen geometrischen Formgebung.

unbewehrte Lager

Lager aus einer/ einem homogenen Elastomerplatte oder -extrudat ohne metallische oder textile Verstärkungen.

bewehrte Lager

Lager aus einer/ einem homogenen Elastomerplatte oder -extrudat mit metallischen oder textilen Verstärkungen.

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Allgemeines zu Elastomerlagern

Elastomerlager werden im Hochbau seit ca. 50 Jahren eingesetzt. In einem Aufsatz der Zeitschrift „Der Bauingenieur 39“ wurde erstmalig eine Elastizitätstheorie für Gummilager veröffentlicht. Diese lieferte damit Berechnungsansätze, die sich in den heutigen Normen und Zulassungen für Hochbaulager wiederfinden. Die erste Zulassung für Gummilager wurde 1963 erteilt.

Zuvor wurden Bauteile durch z.B. feste mechanische Verbindungen, einer Mörtelfuge oder einer doppelten Dachpappenlage als Trennschicht gelagert.

Dem Anwender wird durch Elastomerlager die Möglichkeit gegeben, Bauteile zwängungsfrei/ -arm zu lagern und somit Bewegungen in der Gebäudestruktur zu ermöglichen. Des Weiteren können Auflagerimperfektionen ausgeglichen und Druckspannungskonzentration reduziert werden.

Rohstoffe der Elastomerlager sind die bereits erwähnten Kautschukarten. Zusammen mit Füllstoffen wie z.B. Ruß bilden Sie die Hauptbestandteile einer Elastomermischung. Durch Vulkanisation der Elastomermischung werden chemische Vernetzungsstellen gebildet. Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften eines Elastomerlagers werden zum einen durch die Zusammensetzung der Mischung und zum anderen durch Art und Dauer der Vulkanisation bestimmt.

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Bemessungsregeln

 

Lastannahmen

Die Bemessung der verschiedenen Lager sollte, abhängig von der Sicherheitsrelevanz des betrachteten Grenzzustands, für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit und/oder für den Grenzzustand der Tragfähigkeit zu erfolgen. Wenn charakteristische Werte und Teilsicherheitsbeiwerte für Lasten und Bewegungen weder hier, noch durch einen Eurocode gegeben sind, muss der für die Bemessung Verantwortliche seine Werte in Übereinstimmung mit den Prinzipien in EN 1991-1 und EN 1992-2, EN 1993-2 oder EN 1994-2 selbst bestimmen. Bei der Verwendung von Produkten mit allgemeinem bauaufsichtlichem Prüfzeugnis oder allgemeiner Bauaufsichtlicher Zulassung sind die dort festgelegten Bemessungsgrundsätze anzuwenden. Derzeit werden die Lasten noch als "charakteristische" eingegeben, da die Prüfzeugnisse und Zulassungen für unsere Produkte noch auf dem Konzept szul zu svorh basieren und nicht auf dem neueren semiprobabilistischen Teilsicherheitskonzept. Die Grundanforderungen an das Lager ergeben sich somit für die Auflagerbereiche aus der statischen Berechnung der Bauteile bzw. des Tragwerks. Zudem müssen bei der Verwendung von Elastomerlager als Lagerung folgende Einwirkungen bei der Bemessung der Lager berücksichtigt werden:

Abweichung von der Planparallelität

Abweichungen von der Planparallelität von Kontaktflächen anliegender Bauteile müssen für den Nachweis der Lager berücksichtigt und rechnerisch wie planmäßige Verdrehungen behandelt werden. Geometrische Imperfektionen und Abweichungen von der Planparallelität von Stahlbetonkontaktflächen müssen mit mindestens 0,01 [rad] (entspricht 0,57°) angesetzt und dem Rechenwert der Lagerverdrehung hinzu addiert werden. Wenn kein genauerer Nachweis erbracht wird, müssen Unebenheiten von Betonfertigteilen mit 0,625 / a [rad] berücksichtigt und rechnerisch wie planmäßige Verdrehungen behandelt werden. Wird das aufliegende Bauteil in Ortbeton ausgeführt, kann dieser Wert halbiert werden.

Temperatur und klimatische Einwirkungen

Im Inneren von Hochbauten mit gedämmter Gebäudehülle sollten gegenüber einer Aufstelltemperatur T0 = +10°C im Allgemeinen Temperaturschwankungen ΔTN,k = ± 10°K angesetzt werden, sofern die Bauteile keiner direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Im Einzelfall ist zu prüfen, ob aufgrund der baulichen Gegebenheiten oder nutzungsbedingt oder bei Bauzuständen ungünstigere Bedingungen zu berücksichtigen sind. Bei Bauteilen, zu denen die Außenluft häufig oder ständig freien Zugang hat und die der Sonnenstrahlung ausgesetzt sind, müssen die Temperatureinwirkungen berücksichtigt werden. Sofern kein genauerer Nachweis geführt wird, können die Temperatureinwirkungen in Anlehnung an DIN EN 1991 1/ 5 (Brücken) angewendet werden.

Lagernachweis

Der Lagernachweis erfolgt in der Regel produktspezifisch oder nach der jeweils gültigen Norm. Elastomerlager werden in der Regel als Verformungslager eingesetzt und gelten nicht als Festlager im Sinne von DIN EN 1337-1. Somit sollten sie als statisch einwertige Druck-Lager betrachtet werden. (Hauptbeanspruchung auf Druck und in eine Richtung).

Druckbeanspruchung

Lager sind je nach Verwendungsnachweis in ihrer maximalen Belastbarkeit begrenzt. Es lassen sich auf Grund der Vielzahl der Produkte und ihrer Verschiedenheiten zahlenmäßig keine allgemein gültigen Festlegung für die maximale Durckbeanspruchbarkeit der Lager nennen. Es gelten somit die gültigen Regelwerke oder die entsprechenden Produkt Spezifikationen.

Verdrehung

· Die Verdrehung eines Lagers ist begrenzt.
Sofern nicht anders geregelt gilt für die Verdrehung α:

Verdrehungsbegrenzung ESZ Elastomerlager. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.
Die Verdrehung eines Lagers hat mehrere Reaktionen zur Folge:

· Die Bauteilkanten bewegen sich aus Ihrer planmäßigen Lage heraus. Ein Kantenkontakt muss vermieden werden. Der Abstand der Bauteilkanten sollte rechnerisch ≥ 3mm sein.
· Die Verdrehung verursacht eine Ausmittigkeit der Last bzw. ein Rückstellmoment. Diese sind zu berücksichtigen. Allgemein gilt: je härter und dünner ein Lager ist desto größer werden Ausmitte bzw. das Rückstellmoment.
· Sofern nicht anders angegeben darf das Rückstellmoment für rechteckige Lager wie folgt ermittelt werden:

Rückstellmoment für ESZ Elastomerlager. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

· Sofern nicht anders angegeben darf die Ausmitte für rechteckige Lager wie folgt ermittelt werden:

Ausmitte für ESZ Elastomerlager. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

Die Winkelverdrehung am Auflager kann je nach Bauteilgeometrie eine erhebliche Schubverformung des Lagers verursachen.

Schubverformung

Parallel zur Lagerebene sollten Lager nur infolge von Zwang und veränderlichen Einwirkungen beansprucht werden. Einwirkungen aus ständigen äußeren Lasten einschließlich des Erddrucks sind unzulässig. Die Schubverformung des Lagers infolge Relativverschiebungen in der Lagerfuge oder parallel zur Lagerebene einwirkenden Kräften, ist so zu begrenzen, dass weder das Lager geschädigt wird, noch das es zu Kantenkontakt der Bauteile kommt. Wenn nicht anders geregelt ist die Schubverformung des Lagers wie folgt begrenzt:

Begrenzung der Schubverformung für ESZ Elastomerlager. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

Die Schubverformung ist durch vektorielle Addition von  tanγx und  tanγy zu ermitteln

vektorielle Addition der Schubverformungen. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

mit:

Schubverformung in x-Richtung. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

Schbverformung in y-Richtung. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

ux & uy          Horiontalverschiebung in X- und Y-Richtung
Fx,q & Fy,q     veränderliche Horizontallasten in X-und Y-Richtung

Verrutschen, Gleiten und Lagerwandern

Bei Überwindung der Haftung zwischen dem Lager und den angrenzenden Bauteilen durch Einwirkungen parallel zur Lagerebene, kann das Lager verrutschen. Dies ist zulässig, wenn ein durch das Verrutschen mögliches Versagen der Lagerung planmäßig durch konstruktive Maßnahmen
verhindert wird. Wenn das Lager nicht verrutschen darf oder äußere veränderliche Kräfte durch das Lager übertragen werden müssen, ist wenn nicht anders geregelt folgende Bedingung zu erfüllen:

Begrenzung der horizontal veränderlichen Lasten auf ein unverankertes ESZ Elastomerlager auf 5%. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

 

kleinster Bemessungswert der Lagerpressung. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

 

σz min, d der zu Fx,y q zugehörige kleinste Bemessungswert der Lagerpressung
A = a x b Grundfläche eines unbelasteten rechteckigen Lagers
A = Pi x D2/4 Grundfläche eines unbelasteten runden Lagers

 

Ermittlung der gesamten veränderliche Horizontalkraft für ESZ Elastomerlager. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.


Fx,y q ist die Summe der auf das Lager einwirkenden Schubverformung aus veränderlichen Lasten und der Vektorsumme der Bemessungswerte der veränderlichen Einwirkungen parallel zur Lagerebene.

horizontale Verformungen infolge veränderlicher Lasten am ESZ Lager. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.

Bei einem Anteil von weniger als 75% ständiger Belastung in der seltenen Kombination nach    DIN EN 1990, ist das Lager gegen Lagerwandern zu sichern.

Bedingung: Lage-Sicherung des Lagers bei mehr als 25% veränderlichen Lasten in der charkteristischen Kombination hEN 1990


Bei einem Anteil von mehr als 25% veränderlicher Belastung in der häufigen Kombination nach DIN EN 1990, sind Lager mit allgemeiner Bauaufsichtlicher Zulassung oder genormte Lager zu verwenden.

Bedingung: bei mehr als 25% veränderliche Lasten in der häufigen Kombination hEN 1990 müssen genormte Elastomerlager  oder Lager mit Zulassung verwendet werden. ESZ entwickelt, produziert und vertreibt elastomere Punkt- & Gleitlager und statische oder dynamische Baulager (Elastomerlager) für den Hochbau, als auch Lager zur Schwingungsisolierung für den Gleisbau, sowie Produkte auf elastomerer Basis für die Bereiche Lärmschutz, Trittschallschutz, Umweltschutz und zur thermischen Trennung von Bauteilen.


Angrenzende Bauteile

Der Wert des zulässigen Lagerwiderstands zul σ muss dem Nachweis der angrenzenden Bauteile zugrunde gelegt werden. (bedeutet, dass wenn das Lager maximal 20 N/mm² aushält, die angrenzenden Bauteile das auch aushalten müssen). Die durch Verdrehung und Schubverzerrung des Lagers entstehende Lastausmitte e ist bei der Bemessung der angrenzenden Bauteile erforderlichenfalls zu berücksichtigen. Die Lastausmitte darf, sofern kein genauerer Nachweis geführt wird, wie folgt ermittelt werden:

tl_files/esz/src/images/Technik/Formeln/Formel(26).gif


a   Lagerseite a bzw. Durchmesser in [mm]
αa Bemessungswert der Lagerverdrehung über die Lagerseite a
ua Bemessungswert der Horizontalverschiebung des Lagers in Richtung a.

Anmerkung: Zwei-Dimensionale Einwirkungen sind analog durch vektorielle Addition zu erfassen

Die infolge der Dehnungsbehinderung von unbewehrten Elastomerlagern, in den angrenzenden Bauteilen entstehenden Querzugkraft T ist nachzuweisen und durch entsprechende Maßnahmen aufzunehmen: [Stahlbetonbau: z.B. durch oberflächennahe Bewehrung / Holzbau: z.B. durch Stahlplatte / Mauerwerksbau: z.B. durch bewehrte Mörtelfugen]. Die Querzugkraft infolge der Querdehnung kann bei Elastomerlagern wenn nicht anders geregelt wie folgt ermittelt werden:

tl_files/esz/src/images/Technik/Formeln/Formel(30).gif


Tk   charakteristischer Wert der Querzugkraft
c größte Lagerseite a, b bzw. Lagerdurchmesser D in [mm]


Bauliche Durchbildung und Einbau

Die Lagerungsbereiche sind gemäß den bauartspezifischen technischen Spezifikationen und Normen auszubilden. Allgemein sollten Randabstände vorgesehen werden. Das Elastomerlager sollte innerhalb der Bewehrung liegen.

Bei der Verwendung der Lager mit Stahlkontaktflächen sollten die Stahlflächen umlaufend
mindestens 25mm größer sein als das Lager.

Werden die Elastomerlager unterstopft, so ist besonders auf eine gute Mörtelqualität zu achten.

Das Elastomerlager darf nicht punktuell überbelastet werden. Die Last der von den Lagern abzutragenden Konstruktion sollte nicht ausschließlich über Keile das Lager direkt belasten, außer es wird eine genügend steife Stahlplatte zur Lastverteilung zwischengeschaltet. Die Keile müssen nach Erhärten des Unterstopfmaterials wieder entfernt werden.

Die Seitenflächen der Lager dürfen nicht in Ihrer planmäßigen Verformung behindert werden.

Jedes Bauteil ist in horizontaler und vertikaler Richtung durch Fugen derart von den
angrenzenden Bauteilen zu trennen, dass die vorgesehene Lagerung (Statik) wirksam werden
kann. Zu beachten ist, dass durch Fugenfüllungen, wie z.B. Fugenmassen, Profile aus Schaumstoff oder Platten aus Mineralwolle oder Schaumstoffen, die Verformbarkeit beeinträchtigt werden kann. Bei Ortbetonausführung muss die ordnungsgemäße Herstellung der Lagerfuge gewährleistet werden.

Bei horizontal verschiebbar gelagerten Bauteilen ist zu prüfen, ob Festpunkte oder Festzonen angeordnet werden müssen, durch die der Bewegungsnullpunkt des zu lagernden Bauteils festgelegt wird. Zu beachten ist, dass durch unbeabsichtigte Festpunkte die Bauteillagerung nachteilig beeinflusst werden kann.

Die Umgebungseinflüsse müssen im Hinblick auf mögliche Schädigungen der Lager geprüft werden.


Elastomerlager und Auflagerflächen müssen frei von Verschmutzung sein.

Lose Teilchen sind unzulässig.

Die Auflagerflächen müssen frei von Eis und Schnee, Fetten, Lösemitteln, Ölen oder Trennmitteln sein. Dies ist durch geeignete Maßnahmen sicherzustellen.

Die Gültigkeit der allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisse für Elastomerlager im Hochbau gemäß DIN 4141-3, Lagerungsklasse 2, endete zum 30.06.2016. Lagerbestände, welche während der Gültigkeitsdauer der Prüfzeugnisse produziert wurden, dürfen nach Auskunft des Deutschen Institut für Bautechnik (Zulassungsstelle für Bauprodukte und Bauarten/Bautechnisches Prüfamt) auch über den 30.06.2016 hinaus verwendet werden. Bauprodukte mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung bleiben von dieser Regelung unberührt.

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