Titelaufnahme

Titel
Rechnerische Untersuchungen zur Einstufung von Eisenbetonbrücken gemäß Eurocode / von Hans Glatz
VerfasserGlatz, Hans
Begutachter / BegutachterinKollegger, Johann ; Köberl, Bernd
Erschienen2007
UmfangIV, 109 Bl. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2007
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Eisenbeton / Eurocode / Brückenbau / Stabwerkmodell
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-95254 Persistent Identifier (URN)
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Rechnerische Untersuchungen zur Einstufung von Eisenbetonbrücken gemäß Eurocode [6.06 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Stahlbeton bzw. Eisenbeton wird seit rund 100 Jahren im Brückenbau eingesetzt. Viele der vor 100 Jahren errichteten Eisenbahnbrücken werden auch heute noch verwendet. Im Laufe der Zeit haben sich die Normen und Vorschriften allerdings mehrfach geändert. Bei den Belastungsnormen sind heute dynamische Einwirkungen zu berücksichtigen, weiters ist der Lastfall Entgleisung zu untersuchen. Die heutigen Bemessungsnormen schreiben beispielsweise Ermüdungsnachweise vor, welche früher nicht erforderlich waren. Die Berechnungen wurden also mit der Zeit immer aufwendiger und genauer. Auf der anderen Seite wurden die Sicherheitsbeiwerte ständig heruntergesetzt. Weiters veränderten sich die Vorschriften der Konstruktionsregeln, wie zum Beispiel die erforderliche Betondeckung oder die erforderliche Mindestbewehrung. Um die Tragfähigkeit und zukünftige Verwendbarkeit dieser Brücken aus heutiger Sicht zu beurteilen, wurden in dieser Arbeit einige Brücken nach den Vorschriften des Eurocodes nachgerechnet. Als Grundlage dieser Berechnungen dient eine Zusammenstellung von ausgeführten Brückentragwerken aus dem Jahre 1907. Diese enthält allgemeine Beschreibungen, Berechnungen und Pläne der Bauwerke. Bei den angeführten Tragwerken handelt es sich um Einfeldträger unterschiedlicher Spannweite. Die Querschnitte (Plattenbalken) sind teilweise mit Druckbewehrung ausgeführt. Die Baustoffkennwerte wurden ebenfalls dieser Zusammenstellung entnommen und mit Hilfe eines Regelwerkes an die heute gültigen Sicherheitskonzepte angepasst. Die Nachberechnungen der Hauptträger lieferten durchwegs positive Ergebnisse, es konnten allerdings nie alle Nachweise erbracht werden. Mängel wurden vor allem bei der Querkraftabtragung festgestellt. Die Auflagerbereiche konnten fast immer nachgewiesen werden, da hier zusätzlich zu den Bügeln auch Aufbiegungen vorhanden sind. In den Feldbereichen konnte die erforderliche Querkraftbewehrung durch die vorhandenen Bügel allerdings bei keiner Brücke abgedeckt werden. Deswegen wurde als Alternative versucht, den Hauptträger einer ausgewählten Brücke über ein geeignetes Stabwerkmodell nachzuweisen. Hierbei wurde ein Tragmodell gewählt, bei dem die fehlende Querkraftbewehrung im Feldbereich über ein Bogen-Zugbandmodell überbrückt wird. Diese Berechnungen lieferten deutlich bessere Ergebnisse. Weiters wurden einige konstruktive Mängel, wie unzureichende Betondeckung und ungünstige Bügelformen festgestellt. Die Nachberechnungen der Tragplatten erfolgten über den Lastfall Entgleisung. Für diesen außergewöhnlichen Lastfall wurden die Brücken damals nicht berechnet, deswegen konnten die Nachweise erwartungsgemäß für keine der Brücke erbracht werden. Die Überschreitungen der Querschnittswiderstände hielten sich allerdings in Grenzen. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse, sowie dessen Erläuterungen werden am Ende dieser Arbeit angeführt.

Zusammenfassung (Englisch)

Reinforced concrete has been used for about 100 years in bridge construction. Many of the 100 years old railway bridges are still in use today. During their service life standards and regulations have changed several times. In todays load standards dynamic effects are to be considered and also the loading case derailment has to be investigated. Todays calculation standards for example require proofs of fatigue, which were not necessary in former times. The calculations became more complex and more exact. On the other side the safety factors were constantly reduced. Also the regulations of the construction rules changed, like the required concrete cover or the necessary nominal reinforcement for example. To judge the load carrying capacity and the future usability of these bridges from todays viewpoint, in this work some bridges were calculated by the regulations of the Eurocode. The basis of these calculations is a summary of bridge structures build in the year 1907. This contains general descriptions, calculations and plans of the bridge construction works. The structures are single span beams of different span. The cross sections (T-beams) are partly with compressive reinforcement. The building material characteristic values were as well taken from this summary and adapted with the help of a specific set of rules to the today valid security concepts. The recalculations of the main beams supplied quite positive results, but all proofs could not be provided. Especially the shear force caused problems. The support areas could be nearly always proven, because there are bend up reinforcing bars additional to the stirrups. However, in the span areas the necessary shear force reinforcement could not be covered by the existing stirrups. Therefore as an alternative it was tried to proof the main beam of a selected bridge over a suitable truss model. Here a carrying model was selected, with which the missing shear force reinforcement in the span area is bridged over an arch-tieback model. These calculations supplied clearly better results. Also some constructional deficiencies were noted, like insufficient concrete cover and unfavourable stirrup shapes. The recalculations of the carrying slabs were made by the loading case derailment. For this unusual loading case the bridges were not calculated at that time, therefore the proofs could not be provided as expected for any of the bridges. The overstepping of the cross section resistances was however within limits. A summary of the results, as well as its interpretations are stated at the end of this work.