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Technische Ausführungsanweisung
TA3016
Maste mit Flanschplatte / Maststoß
1 Ziel und Zweck
Diese Ausführungsanweisung enthält Festlegungen über die Verwendung von Stahlmasten, die über Flanschplatten auf Bauwerken und standardisierten Gründungsbauteilen montiert werden.
2 Anwendung
Die beschriebene Anweisung gilt für die Befestigung von Masten mit Flanschplatten, die über Schraubverbindungen mit Brückenbauwerken, standardisierten Gründungsbauteilen wie Stahlbeton-Fertigteilfundamenten, Stahl-Fundamentplatten und Mastböcke mit Stahlplatte verbunden werden. Des Weiteren erfolgt eine Vorgabe zur Ausführung des Montagestoßes zwischen Mast und Ausleger
3 Maste
Maste mit Flanschplatten werden vom Masthersteller geliefert. Hierzu liegen Regelzeichnungen der Hamburg Verkehrsanlagen GmbH vor. Dabei werden die Masten vor dem Verzinken mit den Flanschplatten verschweißt, wobei die Korrosionsschutzmanschette mit der Oberseite der Flanschplatte und das durchgehende Mastrohr an der Unterseite der Flanschplatte zu verschweißen ist. Das nachträgliche Kürzen und Verschweißen von verzinkten Masten ist nicht zulässig.
4 Fundamentplatten/Mastböcke
Stahl-Fundamentplatten und Mastböcke werden in verzinkter Ausführung nach Vorgabe der Konstruktion auf Grund statischer Vorgaben und Zeichnungen gefertigt und der Baustelle übergeben. Der statische Nachweis ist für den Einbau zu berücksichtigen. Fundamentplatten, die in Brückenbauwerke eingebaut werden, sind danach Bestandteil des Bauwerkes und gehen in die Verantwortung des Eigentümers der Brücke über. Entsprechend werden Änderungen, Erneuerungen nur durch bzw. in Abstimmung mit dem Eigentümer des Bauwerkes durchgeführt.
5 Besondere Hinweise
Bei Verwendung von Stahl-Mastböcken sind Flanschverbindungen vorgesehen. Die Mastböcke sind im Regelfall in verzinkter Ausführung eingesetzt. Bei Änderungen bzw. Maßanfertigungen ist die Konstruktion 2-fach mit Inertol zu beschichten.
Im Falle von Schäden sind vorhandene Stahl-Fundamentplatten mit Stehbolzen zu ersetzen.
Standsicherheitsprüfungen (Sichtkontrolle und Hammerschlagmetode) sind bei Beleuchtungs- masten im Zuge der Wartung (spätestens alle 4 Jahre) und bei Lichtsignalmasten im Zuge der Lichtsignalwartung (jährlich) durchzuführen. Dabei ist die Flanschverbindung per Sichtkontrolle zu prüfen, wenn diese bodenbündig bzw. frei zugänglich ist.
6 Montageausführung
Maßgeblich für die Stand- und Tragsicherheit des Mastes ist die Gewährleistung der Dauerhaltbarkeit der Schraubenverbindungen, die vorrangig durch das Anziehverfahren, die Form bzw. Festigkeit der Verbindung und der Reibungsverhältnisse beeinflusst werden.
6.1 Allgemeine Anforderungen
Zur Befestigung der Maste werden im Regelfall verzinkte HV-Schraubengarnituren der Festig- keitsklasse 8.8 oder höherwertig für Flanschverbindungen.
Die Anwendung höherwertig vorgespannter Schraubverbindungen, ist bei Stahlbeton-Fertigteil- fundamenten mit eingelassenen DEMU-Bolzenankern nicht zugelassen.
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Maste mit Flanschplatte / Maststoß
6.2 Schraubenkennwerte
Sechskantschraube - Festigkeitsklasse 8.8
Sechskantmutter - Festigkeitsklasse 8
Scheibe - Härte mindestens 200 HV
Kalibrierung (Schmierung) im Anlieferungszustand: K1
6.3 Anziehverfahren
In der Praxis wird zur Befestigung der Maste auf den Mastböcken mit Stahlplatten und Stahl- Fundamentplatten folgendes Anziehverfahren für reine Stahlbauverbindungen eingesetzt:
- Modifiziertes Drehmomentverfahren – nach DIN EN 1993-1-8 Es wird schrittweise mittels Drehmomentschlüssel ein definiertes Drehmoment aufgebracht, um die reduzierte Vorspannkraft zu erreichen.
Montageanweisung:
-
Es ist mit einem kalibrierten Drehmomentschlüssel zu arbeiten.
-
Die Schmierung darf nicht verändert werden.
-
Scheiben mit der Fase zum Schraubenkopf bzw. zur Mutter montieren.
-
Mutter mit der Prägung nach außen montieren.
-
Alle Verbindungen vorher handfest anziehen und die Mast-Flanschplatten müssen vollflächig anliegen.
Handfestes Anziehdrehmoment: M = 60 Nm A,handfest
6.4 Modifiziertes Drehmomentverfahren (MDV)
Schraubengarnitur M20-8.8
Volle Vorspannkraft F 137 p.C
Red. Vorspannkraft F * 110 p.C
Aufzubringendes Anzieh- 300 moment M *– gemittelt A,soll
Aufzubringendes Anzieh- 320 moment M *- genau A,soll
Schritt 1: Aufbringen des Vor-Anziehdrehmomentes von 75% von M * A,soll mit kalibrierten Drehmomentschlüssel bei einer Genauigkeit von 4%. Für den ersten Anziehschritt darf auch ein Schlagschrauber eingesetzt werden. wobei das Anziehmoment gleichmäßig und kontinuierlich aufzubringen ist.
Schritt 2: Aufbringen des Anziehdrehmomentes mit 100% von M * A,soll mit kalibrierten Drehmomentschlüssel bei einer Genauigkeit von 4%.
Schritt 3: Aufbringen des Kontroll-Anziehmomentes mit 100% des M * mit kalibrierten A,soll Drehmomentschlüssel und Bestimmung des Weiterdrehwinkels
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Maste mit Flanschplatte / Maststoß
HINWEIS:
Wiederverwendbarkeit ist möglich, wenn folgende Bedingungen eingehalten sind:
- Schraube weist nach dem Lösen keine bleibenden Schäden auf, d.h. die Schraube ist nicht verbogen und die Mutter lässt sich noch von Hand auf die gesamte Gewindelänge aufschrauben.
- Verwendung einer neuen geschmierten Mutter des gleichen Herstellers
7 Anziehmoment Stahlbeton-Fertigteilfundament
Die Maste werden kraftschlüssig auf den Stahlbetonfundamenten mit einer Betongüte C30/37 befestigt. Dazu sind in den Fundamenten zur Verankerung feuerverzinkte DEMU-Bolzenanker 1988 mit aufgeschraubter bzw. verpresster Hülse und eingelassenem Regelgewinde einbeto- niert. Bei den Befestigungsmitteln handelt es sich um Sechskantschrauben M20 der Festigkeits- klasse 8.8.
Nach Aussagen des Herstellers „LEVIAT“ kann ein Anzugsdrehmoment von bis zu 320 Nm aufgebracht werden, ohne das mit Versagen des Betons oder der Hülse selbst gerechnet werden muss. Die Bolzenanker mit Gewinde, Bolzen und Scheibe sind ohne Schmierung.
Anziehmoment - M ==> 320 Nm – vorgeschriebenes Anziehverfahren modifiziertes A Drehmomentverfahren
Vorspannkraft - vorh Fv = 52.88 kN - Vorspannkraft infolge des Anziehmomentes M A max Fv = 106.33 kN - Vorspannkraft infolge M = 640 Nm voll
Auslastung der Schraubendehngrenze η=49% bei M =320 Nm A
Unter diesen Voraussetzungen wird eine kraftschlüssige Verbindung der Schraubengarnituren durch Vorspannung erreicht, die nach heutigem Stand der Technik kein Garant für eine aus- reichende Schraubensicherung darstellt.
Im früheren nationalen Anhang DIN EN 1993-1-8 war festgelegt, dass 50% Vorspannung als Sicherung gegen Lockern ausreicht. In der heute überarbeiteten Fassung wurde diese Aussage gestrichen. Nach der heute gültigen DIN EN 1090-2 gelten nur vorgespannte Verbindungen für die volle Vorspannkraft als nicht lösbar und dürfen ohne Sicherungselemente ausgeführt werden. Deshalb sind für unseren Anwendungsfall Maßnahmen zu ergreifen, die eine nicht lösbare Verbindung schaffen. Nach dem heutigen Stand der Technik gelten Nord-Lock Scheiben als Sicherungselemente für vorgespannte und nicht vorgespannte Schraubenverbindung, die zugelassen und zertifiziert sind.
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Maste mit Flanschplatte / Maststoß
NORD-LOCK-Scheibe für M20 – 8.8
Scheibentyp - NL 20sp Scheibendurchmesser außen - 39.0 mm Scheibendurchmesser innen - 21.4 mm Scheibendicke - 3.4 mm Anziehmoment - 320 Nm Reibungszustand - ungeschmiert
HINWEIS:
Wiederverwendbarkeit ist möglich, wenn folgende Bedingungen eingehalten sind:
- Scheiben weisen nach dem Lösen keine bleibenden Schäden auf und sind in der richtigen Lage wieder einzubauen (siehe Abbildung)
8 Anziehmoment Stahl-Fundamentplatte/Mastbock
Die Maste werden kraftschlüssig auf den Stahl-Fundamentplatten mit eingelassenen Gewinden, die mit Korrosionsschutzfett geschmiert sind, angeschlossen. Bei Stahlplatten mit Durchgangs- bohrungen erfolgt die Verbindung durch Schraubengarnituren.
Bei den Befestigungsmitteln handelt es sich um Sechskantschrauben M20 der Festigkeits- klasse 8.8, wobei die Schrauben einschließlich Scheiben ungeschmiert sind.
Anziehmoment - M ==> 320 Nm – vorgeschriebenes Anziehverfahren modifiziertes A Drehmomentverfahren Vorspannkraft - vorh Fv = 64.40 kN - Vorspannkraft infolge des Anziehmomentes M A max Fv = 130.39 kN - Vorspannkraft infolge M = 650 Nm voll
Auslastung der Schraubendehngrenze η=49% bei M =320 Nm A
Unter diesen Voraussetzungen wird eine kraftschlüssige Verbindung der Schraubengarnituren durch Vorspannung erreicht, die nach heutigem Stand der Technik kein Garant für eine aus- reichende Schraubensicherung darstellt.
Es sind bei dieser Verbindung ebenfalls Nord-Lock Scheiben als Sicherungselemente für vorgespannte Schraubenverbindung vorzusehen, die zugelassen und zertifiziert sind.
NORD-LOCK-Scheibe für M20 – 8.8
Scheibentyp - NL 20sp Scheibendurchmesser außen - 39.0 mm Scheibendurchmesser innen - 21.4 mm Scheibendicke - 3.4 mm Anziehmoment - 320 Nm Reibungszustand - ungeschmiert
HINWEIS:
Wiederverwendbarkeit ist möglich, wenn folgende Bedingungen eingehalten sind:
- Scheiben weisen nach dem Lösen keine bleibenden Schäden auf und sind in der richtigen Lage wieder einzubauen (siehe Abbildung)
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Maste mit Flanschplatte / Maststoß
9 Anziehmoment Maststoß Ausleger/Mast
Bei den zweiteiligen Masten erfolgt die kraftschlüssige Verbindung von Mastoberteil und Mastunterteil über aufgeschweißte Muttern und Gewindestiften. Als Schraubengarnitur sind Gewindestifte mit Ringschneide Härtegrad 45H, feuerverzinkt nach DIN EN ISO 4029 einzusetzen.
Kennwerte Gewindestift
Durchmesser - M 16 bis M 20 Länge - bis 50 mm Werkstoff - Stahl 45 H Oberfläche - verzinkt Gewindeart - metrisches Feingewinde
Schraubengarnitur M16-H45 M20-H45
Prüfdrehmoment 160 310 moment M P
Aufzubringendes Anzieh- 130 250 moment M – 80%* M A P
Zum Aufbringen des Anziehmomentes wird das modifizierte Drehmomentverfahren empfohlen.
10 Dokumentation
Statische Berechnungen, Zeichnungen, Anlagenbestandsdokumentation.
11 Anlagen
keine
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