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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2017/1807/


Verstärkung von Stahlbrücken mit hochfestem Beton

Strengthening of steel bridges with high performance concrete

Mansperger, Tobias ; Lehmann, Thomas ; Hofmann, Max ; Krüger, Markus ; Lehmann, Frank

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Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 61 Unterhaltung und Instandsetzung
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 53 Brückenbau
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG (Stuttgart/Dresden)
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau
Bandnummer: 137
ISBN: 978-3-95606-314-5
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2017
Publikationsdatum: 27.07.2017
Bemerkung: Außerdem beteiligt: Universitäts Stuttgart. Materialstoffprüfung
Kurzfassung auf Deutsch: Bei der Brücke Beimerstetten erfolgt als Pilotprojekt in Deutschland eine Verstärkung einer orthotropen Platte mit stabstahlbewehrtem hochfestem Stahlfaserbeton, dessen Verbund mit dem Deckblech über eine zuvor verklebte Splittschicht hergestellt wird. Diese Verstärkungsmethode wurde in den Niederlanden entwickelt und bei Pilotprojekten eingesetzt. Die Brücke Beimerstetten ist als Einfeldtraeger mit einer Spannweite von 40,35m als einzelliger, stählerner Hohlkasten ausgebildet. Die Aussteifung erfolgt durch Querrahmen im Regelabstand von 2,00m. Die orthotrope Fahrbahnplatte besteht aus einem 12mm dicken Deckblech und Wulstflachstählen als Längsrippen im Abstand von ca. 250 bis 300mm. Vor dem Einbau des Betons wurden Probeplatten hergestellt, die zur versuchstechnischen Untersuchung der Methode unter Baustellenbedingungen durch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) herangezogen wurden. Nach zwei fehlerhaften Versuchen konnte bei der dritten Probeplatte durch den Einsatz einer druckluftbetriebenen Rüttelbohle, unterstuetzt durch Flaschenrüttler ein vollflächiger Verbund des hochfesten Betons mit dem geklebten Split nachgewiesen werden. Der Einbau des stabstahlbewehrten hochfesten Stahlfaserbetons ist sehr anspruchsvoll und benoetigt unter erschwerten Bedingungen in einer Einhausung eine grosse Anzahl gut geschultes Personal. Am Bauwerk durchgeführte Verformungs- und Dehnungsmessungen konnten im laufenden Baustellenbetrieb nur eingeschränkt durchgeführt werden. Über numerische Berechnungen wurde das Tragverhalten der orthotropen Fahrbahnplatte ohne Belag, mit Aspahltbelag bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen und mit dem Aufbeton ermittelt. Der Abgleich von Mess- und Rechenergebnissen lässt auf einen vollen Verbund zur Zeitpunkt der Messungen schließen. Im Vergleich mit alternativen Verstärkungsmethoden zeigt das Pilotprojekt Beimerstetten gute Verstärkungseigenschaften und eine deutliche Verbesserung des Ermüdungswiderstandes der orthotropen Platte. Hinsichtlich der Dauerhaftigkeit des Verstärkungsverfahrens liegen unzureichende Erkenntnisse vor.
Kurzfassung auf Englisch: The Beimerstetten Bridge is a pilot project for the strengthening method of orthotropic steel decks by connecting a layer of high performance fiber reinforced concrete with previously epoxy-glued grit. This Method was developed in the Netherlands and has been used on several pilot projects. The Beimerstetten Bridge is a single-span beam with a total length of 40.35m, built as a steel hollow box girder. Lateral bracing is done by cross-fames with a longitudinal distance of 2.00m. The orthotropic steel deck consists of a 12mm deck plate supported by bulb stiffeners with a lateral spacing of 250 to 300mm. Prior to the casting of the concrete on the bridge, specimen slabs were built and tested under site conditions by the Karlsruhe Institute of Technology (KIT). After two slabs were defective, the third specimen showed the required continuous bond of concrete and pre-glued grit by using a vibrating slab powered by compressed air and supported by internal spud vibrators. The casting of the high performance fiber reinforced concrete is very challenging and requires a large number of well trained personnel working in difficult conditions in an enclosure. On site performed measurements of strain and deflections were restricted due to the ongoing construction process. Numeric calculations of the load bearing behavior of the orthotropic steel deck without wearing surface, with wearing surface in different temperature conditions and with the concrete layer have been carried out. Comparisons of the results of measurements and computed results show stiff composite conditions at the time when measuring took place. Compared to other strengthening methods, the pilot project Beimerstetten shows good reinforcing effects and a significant reduction of fatigue resistance of the orthotropic steel deck. Knowledge regarding durability of the strengthening method is currently inadequate.