Was jeder Bauingenieur und Tragwerksplaner über die "Auswahl und Festlegung von Bauwerkslagern" wissen sollte

Zunächst ist es wichtig, die Anforderungen zu definieren, denen die Lager entsprechen müssen. Diese Beurteilung sollte sich nicht nur auf die sechs Freiheitsgrade inklusive den aufzunehmenden und zu widerstehenden Kräfte des Tragwerks beschränken, sondern auch alle anderen relevanten Faktoren berücksichtigen, wie z.B. die kumulativen Bewegungen und Rotationen während der Lebensdauer der Lager.

Die Wahl des Lagertyps (z.B. Topf, Kalotten, Elastomer, Zylinder, Horizontalkraft, ILM oder eben auch seismischer Isolatoren) wird weitgehend durch die Hauptfunktionen bestimmt, die das Lager für die Brücke oder das Gebäude erfüllen muss – insbesondere in Bezug auf die Aufnahme von Kräften und Bewegungen. Die langfristige Leistungsfähigkeit sollte maximiert und der Wartungsaufwand minimiert werden. Dies gilt auch für die Häufigkeit des Lageraustauschs und dem damit verbundenen Aufwand, sollte ein Austausch unumgänglich sein.

Es sollte sichergestellt werden, dass das gewählte Lager, wie vom Hersteller konstruiert und gefertigt, den Lasten und Bewegungen standhält, denen es während seiner langen Lebensdauer in einem Bauwerk ausgesetzt wird. Der beste Nachweis dafür liefert eine solide Erfolgsbilanz des Lagerlieferanten, mit dem Nachweis einer zuverlässigen Leistung ähnlicher Lager über viele Jahre an vergleichbaren Bauwerken. Labortests können ebenfalls in Betracht gezogen werden.

Nachdem der optimal auf das Bauwerk passende Lagertyp bestimmt wurde, sollte früh im Planungsprozess sichergestellt werden, dass z.B. die Brücke für die Aufnahme der ausgewählten Bauwerkslager ausgelegt ist. Dabei gilt es einen angemessenen Zugang, einen ausreichenden Abstand zwischen Unter- und Oberbau, korrekt bemessene und bewehrte Anschlussflächen mit entsprechender Betonfestigkeit (beispielsweise empfehlen wir für die hochbelastbaren RESTON®-Lager eine Kontaktfestigkeit von mindestens 50 N/mm2) sowie eine geeignete Verankerung. Ein unzureichender Zugang zu den Lagern kann später zu Schwierigkeiten bei der Inspektion und Wartung führen und falsch dimensionierte Über-/Unterbauten können Änderungen an den Plänen oder sogar Anpassungen an der bereits errichteten Brückenkonstruktion vor Ort erforderlich machen.

Ein Schlüsselfaktor zur Gewährleistung der Langlebigkeit ist die korrekte Anwendung eines geeigneten Korrosionsschutzsystems (z. B. lackiert, verzinkt usw.), das auf die Umgebung ausgelegt ist, in der sich das Bauwerk befindet. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Konstruktion und Ausrichtung der Lager zum Schutz der empfindlichen Gleitflächen.

Durch die Integration von Funktionen zur Bauwerksüberwachung (Structural Health Monitoring) direkt in die Konstruktion eines Lagers können Inspektions- und Wartungsarbeiten optimiert werden. Wichtige Daten über den Zustand und die Leistung eines Bauwerkslagers werden effizient erfasst und stehen in Echtzeit zur Verfügung. Dies trägt zur Maximierung der Lebensdauer des Lagers bei. Und wie schon erwähnt, muss die Konstruktion des Bauwerks einen angemessenen Zugang für Inspektions- und Wartungsarbeiten gewährleisten.

Der Aufwand für den Austausch eines Brückenlagers, das in einem Betonbauwerk verankert ist, lässt sich erheblich verringern, wenn das vorhandene Lager beim Einbau mit Ankerplatten versehen wurde. So kann das Lager ohne Ausbrechen von Beton und mit nur minimalem Anheben des Brückendecks entfernt werden. Bei der Planung der Brücke sollten auch weitere Aspekte für den Falle eines künftigen Lagertauschs mitteinbezogen werden. Dazu gehört das Anheben des Überbaus und die vorübergehende Übertragung der Lagerfunktion (z. B. die Aufnahme von Horizontalkräften) auf ein benachbartes Lager, sofern dies erforderlich ist.