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Erweiterte Nachweise für Querkraft und Torsion in Stufe 2 der Nachrechnungsrichtlinie
Autor: Hegger, Josef
Quelle: 3. Brückenkolloquium. Beurteilung, Ertüchtigung und Instandsetzung von Brücken, 19. und 20. Juni 2018. Tagungshandbuch 2018. Mit CD-ROM
Seiten: 23-34
2018
Publikationslisten zum Thema:
Brückenbauwerk, Bauwerk(bestehend), Längsträger, Querkraftbeanspruchung, Torsionsbeanspruchung, Hauptträger, Querkraftbewehrung, Schubbewehrung, Bewehrungsgrad, Tragfähigkeit, Querkrafttragfähigkeit, Nachrechnung, Tragreserve, Quantifizierung, Modellierung, Modell(numerisch), Bemessungsmethode, Nachweisverfahren, Berechnungsverfahren, Regelwerk, Norm, Eurocode 2, Richtlinie, bridge structure, structure (existing), longitudinal beam, transverse force stress, subjection to torsion, main beam, Lateral force reinforcement, shear reinforcement, reinforcement percentage, bearing capacity, lateral force resistance, verification, bearing reserve, quantification, modelling, model (numerical), design method, detection method, calculation method, set of rules, standard,
Brückenbauwerk, Bauwerk(bestehend), Längsträger, Querkraftbeanspruchung, Torsionsbeanspruchung, Hauptträger, Querkraftbewehrung, Schubbewehrung, Bewehrungsgrad, Tragfähigkeit, Querkrafttragfähigkeit, Nachrechnung, Tragreserve, Quantifizierung, Modellierung, Modell(numerisch), Bemessungsmethode, Nachweisverfahren, Berechnungsverfahren, Regelwerk, Norm, Eurocode 2, Richtlinie, bridge structure, structure (existing), longitudinal beam, transverse force stress, subjection to torsion, main beam, Lateral force reinforcement, shear reinforcement, reinforcement percentage, bearing capacity, lateral force resistance, verification, bearing reserve, quantification, modelling, model (numerical), design method, detection method, calculation method, set of rules, standard,
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Nachrechnung, Bewertung und Ertüchtigung einer 3-feldrigen Stahlverbundbrücke 2018
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Aufgrund der ungünstigen Entwicklung der Altersstruktur bestehender Brücken und den damit verbundenen Abnutzungserscheinungen und Schäden sowie der stetigen Steigerung der Verkehrsbeanspruchung besteht ein enormer Bedarf für die tragfähigkeitsrelevante Verstärkung von Massivbrücken im Bundesfernstraßennetz. Wie groß die Wirksamkeit und die dauerhafte Funktionsfähigkeit zur Verfügung stehender Verstärkungstechniken ist, kann oftmals jedoch im Rahmen der Bauwerksprüfungen nicht hinlänglich und objektiv überprüft werden. Darüber hinaus müssen die vorhandenen finanziellen Mittel sinnvoll mit Hilfe eines effizienten Erhaltungsmanagements eingesetzt werden. Die Ziele der Arbeit sind zum einen, den Verstärkungsbedarf beziehungsweise die Notwendigkeit zur Verstärkung von Massivbrücken im Bundesfernstraßennetz anhand von vorhandenen Bauwerks- und Schadensdaten grundsätzlich zu untersuchen. Die Analyse erfolgt dabei nicht objektbezogen für einzelne Bauwerke, sondern mit Hilfe von Methoden der Risikobewertung für häufig im Bestand befindliche Bauwerkstypen und Konstruktionsweisen, die repräsentativ für den Brückenbestand sind. Zum anderen besteht die Motivation der Arbeit darin, messtechnisch gestützte Konzepte für die Überwachung tragfähigkeitsrelevanter Verstärkungen von Massivbrücken zu erarbeiten, die der Bewertung der Wirksamkeit und der dauerhaften Funktionsfähigkeit von Verstärkungsmaßnahmen dienen. Dazu erfolgt im Anschluss an die konzeptionelle Entwicklung eine prototypische Implementierung eines Überwachungskonzeptes an einem realen Brückenbauwerk. Die Ergebnisse der Arbeit dienen insbesondere dem Erkenntnisgewinn hinsichtlich der Planung, Umsetzung und Überwachung zukünftiger Instandsetzungs- und Verstärkungskonzepte für Massivbrücken im Rahmen eines effizienten Erhaltungsmanagements.
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In Deutschland wird der Ermüdungsnachweis für Betonbrücken im DIN-FB 102 geregelt. Hierbei werden die Erkenntnisse aus der Erfassung des Verkehrs in ein Lastmodell eingearbeitet. Unter Berücksichtigung der Materialermüdung (Wöhlerlinie) wird die Schädigungssumme infolge des tatsächlichen Verkehrskollektivs auf einen Nachweis der Spannung zurückgeführt. Dies gilt im Allgemeinen sowohl für Beton als auch für Stahl. Es ist zu erwarten, dass die Verkehrslast mit der Zeit zunimmt, so dass dem Ermüdungsnachweis im Rahmen der Sicherstellung der Standsicherheit eine größere Rolle zukommt. Die Hintergründe des Ermüdungsnachweises nach DIN FB 102 werden dargestellt. Hierbei wird insbesondere auf das maßgebliche Lastmodell (Lastmodell 3) eingegangen und der Ermüdungsnachweis für Beton und Bewehrung näher betrachtet. Aufbauend auf den oben genannten Erkenntnissen, werden im zweiten Teil der Arbeit kritische Punkte des Nachweises im Hinblick auf die zunehmende Verkehrsbelastung herausgearbeitet.
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Es wird das Kippverhalten und die Kippaussteifung von Holzträgern unter schwerpunktmäßiger Berücksichtigung von Trägern aus nachgiebig miteinander verbundenen Querschnittsteilen untersucht. Solche Träger findet man vor allem im Brückenbau, wo sie -hergestellt aus Laubhölzern- wegen ihrer Witterungsresistenz gerne eingesetzt werden. Die Verbindung der einzelnen Querschnitte erfolgt in der Regel durch Stabdübel/Paßbolzen, ist also nicht starr, sondern nachgiebig. Eine Verleimung scheidet aus vielfältigen Gründen aus. Die Träger werden aus äußeren und inneren Lasten auf Biegung und Normalkraft beansprucht. Dabei erfahren die Querschnitte infolge zwangsläufiger Imperfektionen Verdrehungen und auch Verschiebungen senkrecht zur Lastrichtung. Zur Begrenzung der genannten Verformungen und um ein "Kippen" der Träger zu verhindern, werden Aussteifungsverbände eingebaut. Diese Verbände werden durch "Bettungslasten" (Seitenlasten) beansprucht. Bettungslasten sind Lasten, die aus einem Anlehnen der Träger an die steiferen Verbände resultieren. In diesem Forschungsvorhaben wurde bei der Herleitung der Seitenlastgleichungen auf die Berücksichtigung einiger besonders auch für Brückenträger wichtiger Einflüsse großer Wert gelegt. Diese Einflüsse sind deshalb auch durch ihre entsprechenden mechanischen Parameter explizit in den Formeln enthalten. Daraus ergibt sich eine vielfältige Anwendungsmöglichkeit der hergeleiteten Gleichungen.
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Die Arnulfparkbrücke in München. Wettbewerb, Entwurf und Ausführung (kostenlos)
Brückenbau, 2021
Seifried, Jörg; Krohn, Sebastian; Gebert, Gregor; Dawirs, Katharina
Die Verbreiterung der Hochstraße Elbmarsch in Hamburg. Teil 2 - Entwurf der Verbreiterung und Erkenntnisse aus der Pilotmaßnahme
Bautechnik, 2021
Gebert, Gregor; Brüchner, Jörg
Ersatzneubau der Rader Hochbrücke. Technische Innovation und Bauwerksgestaltung (kostenlos)
Brückenbau, 2021
Dawirs, Katharina; Krohn, Sebastian; Gebert, Gregor; Seifried, Jörg
Die Verbreiterung der Hochstraße Elbmarsch in Hamburg. Teil 1 - Überblick zur Gesamtmaßnahme
Bautechnik, 2021
Herbrand, Martin; Wenner, Marc; Ullerich, Christof; Rauert, Tim; Zehetmaier, Gerhard; Marx, Steffen
Beurteilung der Bauwerkszuverlässigkeit durch Bauwerksmonitoring. Probabilistischer Beulnachweis der Hamburger Köhlbrandbrücke
Bautechnik, 2021
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