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Title
Alternativentwurf basierend auf Herstellung mittels Traggerüst für die mit Taktschiebeverfahren errichtete Brücke B2314 in Wien und Massenvergleich im Endzustand / von Viktoriya Mihaylova
Additional Titles
An alternative design based on span by span erection on falsework to the with incremental launching method erected bridge B2314 in Vienna and comparison of the final state masses
AuthorMihaylova, Viktoriya
CensorKollegger, Johann
Thesis advisorFasching, Stephan
PublishedWien, 2018
Descriptionvi, 142 Blätter : Illustrationen, Diagramme
Institutional NoteTechnische Universität Wien, Diplomarbeit, 2018
Annotation
Zusammenfassung in englischer Sprache
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Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Taktschiebeverfahren
Keywords (EN)inctemental launching method
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-114031 Persistent Identifier (URN)
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Alternativentwurf basierend auf Herstellung mittels Traggerüst für die mit Taktschiebeverfahren errichtete Brücke B2314 in Wien und Massenvergleich im Endzustand [20.72 mb]
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Abstract (German)

Die Erfindung des Spannbetonbaus in der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts hat zu einer Revolution im Ingenieurbau geführt. Speziell im Brückenbau implizierte dies eine Blütezeit der Stahlbetontragwerke sowie eine rasche Entwicklung neuer Baumethoden. Angetrieben durch eine wirtschaftlichere Errichtung erfolgte der Übergang von der klassischen Herstellung auf Traggerüst zu modernen, fabrikmäßigen Bauverfahren wie dem Taktschiebeverfahren oder dem Freivorbau. Diese brachten neben der kostengünstigen und schnellen Errichtung eines Brückenbauwerks auch einen erhöhten Ressourcenverbrauch, welcher auf die verfahrensspezifischen Bauzustände zurückzuführen ist. So verbleibt beispielsweise die beim Taktschiebeverfahren für den Vorschub erforderliche Vorspannung im Querschnitt. Diese muss mit weiteren Spanngliedern für den Endzustand ergänzt werden. In Zeiten des Klimawandels wird immer mehr Wert darauf gelegt, Ressourcen möglichst nachhaltig und sparsam einzusetzen. Dies stellt einen zusätzlichen Ansporn dar, bestehende Baumetoden hinsichtlich ihres Optimierungspotenzials zu untersuchen. Der Kern dieser Arbeit ist die Frage, in wie weit eine schlankere Ausbildung des im Zuge des Taktschiebens verwendeten Querschnitts zu einer Einsparung des Spannstahls im Endzustand beiträgt. Zu diesem Zweck wird eine mittels Taktschiebeverfahren errichtete Brücke, das Objekt B2314 beim Knoten Inzersdorf in Wien, herangezogen. Diesem vorliegenden Tragwerk wird anschließend ein Alternativentwurf, der von einer Herstellung auf Traggerüst ausgeht, gegenübergestellt. Das vor relativ kurzer Zeit fertiggestellte Bauwerk (2017) bildet eine gute Vergleichsbasis nach dem aktuellen Normenstand, weswegen eine Überarbeitung dieses Entwurfes nicht notwendig war. Darauf aufbauend wird in der vorliegenden Diplomarbeit ein Alternativentwurf mit zwei Varianten der Spanngliedführung untersucht. Dieser beruht auf einem Bau auf Lehrgerüst. Dazu wird ein möglichst schlanker Querschnitt aus Ortbeton erarbeitet und eine Bemessung in Quer- und Längsrichtung durchgeführt. Das Ziel der statischen Berechnungen ist es, die ausschließlich für den Endzustand benötigten Baustoffmassen zu ermitteln. Abschließend werden anhand des bemessenen Alternativentwurfs sowie des vorliegenden Bestandtragwerks die erforderlichen Massen beider Entwürfe verglichen. Es stellt sich heraus, dass ein schlanker Querschnitt mit sorgsam durchdachter Spanngliedführung zu signifikanten Einsparungen primär des Spannstahls aber zugleich auch des Betons führt. Gleichzeitig bringt diese Erkenntnis zum Vorschein, welche Spannstahlmassen die Bauzustände im Zuge des Taktschiebens verlangen. Würde von Anfang an ein leichterer Querschnitt eingesetzt, so könnte in Zukunft eine erhebliche Schonung von Ressourcen bewirkt werden. Dies führt schlussendlich zu dem Gedanken, dass bereits bekannte und durchgesetzte Baumethoden im Brückenbau ein weiteres Optimierungspotenzial in sich bergen.

Abstract (English)

The invention of prestressed concrete in the first half of the last century has led to a revolution in the field of civil engineering. Especially in bridge constructions, this implied a heyday of reinforced concrete structures as well as the rapid development of new construction methods. Driven by the desire for a more economically efficient construction, the classical production of span by span erection on falsework transited to modern, factory-like construction approaches such as the incremental launching method or cantilever erection. In addition to the cost-effective and rapid erection of bridge structures, these also resulted in an increased consumption of resources, which can be attributed to the process-specific conditions during construction. For example, the tendons required for the launch during the Incremental launching method remain in the superstructure of the bridge. Those must be supplemented with additional tendons for the final state. In times of climate change, more and more emphasis is placed on a sustainable and reasonable usage of resources. This provides an additional incentive to review existing construction methods for optimization potential. The core of this work is the question of how far a slender design of the cross-section used in the course of incremental launching contributes to a reduction of the tendons in the final state. For this purpose, this masters thesis adopts a design of a bridge built by means of the incremental launching method, the B2314 at the traffic junction Inzersdorf in Vienna. This existing structure is later compared to the alternative design, which assumes a construction on falsework. The recently erected structure (2017) offers a basis of comparison according to the current standards, which is why a revision of this design was not necessary. Building on this fact, this thesis examines only the alternative design with two layouts of the tendons, which is based on an erection on falsework. For this purpose, a slender cross-section made of in-situ concrete is worked out and the bridge is dimensioned in the transverse and longitudinal direction. The aim of the static calculations is to determine the required building material masses for the final state. Finally, the masses of both designs are examined on the basis of the dimensioned alternative design as well as the existing structure. It turns out that a slender cross-section with carefully designed post-tensioning leads to significant savings primarily of the tendons but also of the concrete. At the same time, this insight reveals how many tendons are required for the construction conditions in the course of the incremental launching. If a lighter cross-section were used right from the start, it could mean a considerable conservation of resources in the future. This ultimately leads to the idea that well-known and established construction methods in the bridge-construction industry carry further potential for possible optimizations.

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