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  1. FORMALE GRUNDLAGEN UND WEITERGEHENDE UNTERSUCHUNGEN FÜR DIE BERECHNUNG VON LOS- UND FESTFLANSCHKONSTRUKTIONEN

    Für die konstruktive Bearbeitung einer Los- und Festflanschkonstruktion werden in der DIN 18195 in den Teilen 6, 8 und 9 die erforderlichen Angaben für die Abdichtungsmaterialien und Abmessungen der Los- und Festflanschkonstruktionen getroffen. Es fehlen aber Hinweise oder Angaben für die Anziehmomente der Schraubenmuttern. Damit ist die Gefahr gegeben, dass bei einer geringeren Anpressung auf Dauer keine Dichtigkeit sicher gegeben ist oder bei einer zu hohen Anpressung infolge des Fließens der Klebemasse, d.h. des Auspressens von Bitumen, eine Zerstörung der Dichtungsbahnen bzw. der Einlagen die Folge ist. Diese ergänzenden Untersuchungen wurden für 20 mm und 24 mm dicke Bolzen schon 1970 von Emig für Abdichtungen im Grundwasserbereich und für den Hamburger U-Bahnbau durchgeführt. Sie wurden sowohl auf das Auspressen von Bitumen-Klebemassen ausgedehnt als auch auf das Anpressen von Elastomer-Omega-Fugenbändern mit Hilfe von Spezial-Klemmkonstruktionen, z.B. für den Elbtunnel und die Fugen zwischen Anfahrschächten und Schild-tunnelbauwerken für die U-Bahn. Die nach diesen Untersuchungsergebnissen geplanten und den bewährten ausführungstechnischen Bedingungen hergestellten Los- und Festflanschkonstruktionen haben in Hamburg bis 2004 nachweislich zu keinen Undichtigkeiten geführt.

    Der Einsatz von Los- und Festflanschkonstruktionen auch im Bereich des nichtdrückenden Wassers hat im konstruktiven Ingenieurbau wie z.B. im Brücken- und Parkdeckbau mit und ohne Wärmedämmung auch die Ermittlung von Anziehmomenten für andere Flanschbreiten und Bolzendurchmesser erforderlich gemacht. Die für diesen Anwendungsbereich von der FHH ermittelten Anziehmomente wurden 1988 von der STUVA geprüft und in die Normalien für Abdichtungen - Ausgabe 1991 - sowie die FHH-Dicht, Ausgabe 1991 aufgenommen.

    Nunmehr erscheint es aufgrund des Einsatzes immer neuerer Konstruktionselemente für den Anschluss von Flächenabdichtungen oder von Fugenbändern über Bewegungsfugen des Fugentyps II nach der DIN 18195 mit unterschiedlichen Losflanschbreiten bzw. Klemmflächen sinnvoll und dringend erforderlich, auf die Ermittlung von Anziehmomenten näher einzugehen. Vor allem muss dabei auch auf die wesentlichen Unterschiede zwischen Los- und Festflanschkonstruktionen im drückenden und nichtdrückenden Wasser hingewiesen werden.

    Die Berechnung der Anziehmomente wurde aus der DIN 18800 Teil 7 Stahlbauten - Eignungsnachweise zum Schweißen - im Abschnitt 3.3.3.2 Tabelle 1 abgeleitet.

    Die Berechnung der Anziehmomente wurde aus der DIN 18800 Teil 7 Stahlbauten - Eignungsnachweise zum Schweißen - im Abschnitt 3.3.3.2 Tabelle 1 abgeleitet. Danach wird der jeweilige Umrechnungsfaktor (η), bei leicht geöltem Gewinde, für Bolzen Ø 12 mm, Ø 16 mm und Ø 20mm aus der Vorspannkraft "x" [KN] und dem Drehmoment von "y" [Nm] ermittelt.

    Multipliziert man diesen Umrechnungsfaktor "η" mit der max. zul. Vorspannkraft je Bolzen, so ergibt sich das max. Anziehmoment, das man dann als Baustellenwert aufrundet.

    Diese Anziehmomente haben nach den im Hamburger U-Bahnbau vorliegenden Erfahrungen Gültigkeit für Losflansche aus Flachstählen der angegebenen Breite und Dicke von 6 mm bis 10 mm. Sie sollten im Klemmbereich nicht dicker sein als die Festflansche, müssen aber im Grundwasserbereich ein geringeres Widerstandsmoment haben als der Festflansch, um so die Abdichtung dauerhaft und sicher in die Los- und Festflanschkonstruktion einpressen zu können. Zur tabellarischen Erfassung aller Einzelwerte sind die max. zulässigen Pressungen für Abdichtungsstoffe der DIN 18195 TEil 6 Ausgabe 2000 bzw. der jeweiligen Fachnorm zu entnehmen.

    Für die Netto-Pressflächen sind Bohrungen und Abfasungen abzuziehen. So ergeben sich beispielweise für einen Bolzen Ø 16 mm die Nettopressflächen unter Berücksichtigung des Lochdurchmessers von 18 mm bei max. Bolzenabständen von 150 mm (Randabstand max. 75 mm) und jeweils 2 mm seitlicher Fase für verschiedene Losflaschbreiten entsprechend nachstehender Tabelle:

    b f a F18 NETTOPRESSFLÄCHE
    60 mm 4 150 255 8 145 mm2
    70 mm 4 150 255 9 645 mm2
    80 mm 4 150 255 11 145 mm2
    100 mm 4 150 255 14 145 mm2

    Die ergänzenden Bemerkungen geben die Erkenntnisse und Ergebnisse aus Forschung und Praxis bis zum Jahresende 1999 wieder

    Zwischenwerte können interpoliert werden. Berechnungsgang: Nettopressfläche = (b-2f) x a - F 18
    im einzelnen bedeuten:
    a = Bolzenabstand
    b = Losflanschbreite
    f = Breite der Kantenabfassung (=2 mm)
    F18 = Lochquerschnitt bei Bohrdurchmesser von 18 mm

    Für den Bereich des nicht drückenden Wassers sind die maximalen Anziehmomente so für Bolzen Ø 12 mm und Losflanschbreiten von 60, 70, 80 und 100 mm ermittelt worden. Die maximalen Anziehmomente für Bolzen Ø 16 mm und Losflanschbreiten von 60, 70, 80 und 100 mm wurden auf der gleichen Grundlage ermittelt.

    Für Bolzen Ø 20 mm - normenmäßig bei Druckwasserbeanspruchung vorgeschrieben - sind die maximalen Anziehmomente für Losflanschbreiten von 100, 120 und 150 mm wiederum in gleicher Weise ermittelt worden. Die ergänzenden Bemerkungen geben die Erkenntnisse und Ergebnisse aus Forschung und Praxis bis zum Jahresende 1999 wieder. Da in den weiteren 5 Jahren diesbezüglich keine negativen Erkenntnisse bekannt wurden, gelten diese Werte unverändert weiter und wurden in die Tabelle 2 der DIN 18195 - 9 : 2004 - 03 aufgenommen.

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