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Report (Bericht) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2012/394/


Konzeption zur Nachrechnung bestehender Straßenbrücken

Conceptual design for recalculating existing road bridges

Maurer, Reinhard ; Kolodziejczyk, Agnieszka ; Zilch, Konrad ; Dunkelberg, Daniel

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Bemessung , Berechnung , Brücke , Deutschland , Forschungsbericht , Grenzwert , Norm (tech) , Sicherheitsbeiwert , Spannbeton , Tragfähigkeit , Verfahren
Freie Schlagwörter (Englisch): Bearing capacity , Bridge ,Calculation , Design (overall design) , Germany , Limit , Method , Prestressed concrete , Research report , Safety coefficient , Specification (Standard)
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 24 Brückenentwurf
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Technische Universität Dortmund / Lehrstuhl Betonbau
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau
Bandnummer: 83
ISBN: 978-3-86918-173-8
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 15.06.2012
Bemerkung: Weitere beteiligte Einrichtungen: Zilch + Müller Ingenieure, München; Technische Universität München, Lehrstuhl für Massivbau
Kurzfassung auf Deutsch: Die für die Bemessung von Neubauten maßgebenden DIN-Fachberichte mit dem darin enthaltenen Sicherheitskonzept sind nicht geeignet, die tatsächliche Tragsicherheit bestehender älterer Spannbetonbrücken zu beurteilen. Die seinerzeit für die Bemessung und Konstruktion gültigen Normen wurden sowohl was die Einwirkungsseite als auch was die Widerstandsseite betrifft ständig weiterentwickelt und an neue hinzugewonnene Erkenntnisse angepasst. Dies hat zwangsläufig zur Folge, dass sich bei der Nachrechnung älterer Bestandsbrücken auf der Grundlage neuerer Normen die höhere Anforderungen beinhalten, häufig keine Nachweise mit normgemäßen Sicherheitsfaktoren führen lassen. Im Rahmen des FE-Vorhabens wurde objektbezogen an zwei Brücken untersucht, welche möglichen Tragreserven sich unter Einbeziehung des Entwurfs der Nachrechnungsrichtlinie identifizieren lassen. Die betrachteten Talbrücken Lützelbach (Hohlkasten) und Volkersbach (Plattenbalken) waren zuvor bereits normgemäßen Nachrechnungen unterzogen worden, bei denen sowohl im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit, wie auch im Grenzzustand der Tragfähigkeit Defizite festgestellt wurden. Unter anderem wurden gegenüber dem für Neubauten konzipierten Sicherheitskonzept modifizierte Teilsicherheitsbeiwerte für die Besonderheiten bei der Nachrechnung des Bestands in Ansatz gebracht. Für die realitätsnahe Ermittlung der jeweiligen Tragwiderstände wurden alternative und genauere Verfahren auf ihre Eignung hin untersucht und in Ansatz gebracht. Die Tragwerke wurden in größerem Umfang als allgemein üblich auf Umlagerungsmöglichkeiten und Systemredundanzen hin untersucht. Insgesamt kann festgestellt werden, dass bei Anwendung eines für die Nachrechnung bestehender Bauwerke angepassten Sicherheitskonzepts und geeigneter alternativer Nachweisverfahren, Tragreserven bei den beiden betrachteten Brückenbauwerken identifiziert und genutzt werden können. Die bei normgemäßen Nachrechnungen festgestellten Defizite konnten in weiten Bereichen reduziert oder sogar ganz aufgehoben werden. Ein hoher Aufwand bei der Nachrechnung bestehender Brückenbauwerke scheint zielführend und gerechtfertigt, vor allem wenn sich dadurch der noch höhere Aufwand für Planung und Ausführung von Verstärkungsmaßnahmen vermeiden lässt.
Kurzfassung auf Englisch: New DIN standards (DIN-Fachberichte) with their new safety concept are not suited for determining the actual structural safety of existing older prestressed concrete bridges. The design codes used then have since been continuously improved upon and adapted to new insights both regarding the applied loads as well as the methods used to calculate resistance. Inevitably, re-calculating older existing bridges on the basis of the new codes often results in safety factors outside the permissible range as these include greater requirements than previous DIN standards. The aim of this research project was to identify potential additional load carrying capacities of existing bridge structures. This was done by an exemplary recalculation of two bridges without the demand to fully obey valid code regulations, and using the provisions of the supposed new German recalculation guideline. The previous recalculations of the two bridges Luetzelbach (single-cell hollow box) and Volkersbach (double-T) according to valid German bridge codes had shown that both structures do not meet all of today’s ULS and SLS requirements. One attempt on overcoming the assessed deficiencies was to apply modified partial safety factors, which were fitted to the special conditions for recalculations of existing structures. In order to determine more realistic values of the structural capacities in comparison to a calculation according to valid standards, alternative and more precise methods of calculating the resistance were checked for their applicability and used in trying to fulfil the required checks. The structures were checked for possible internal force redistributions and system redundancies more thorough than common practice would call for.