Altklausurfragen

Anfahr- Bremslast, Windlast

• Erdbeben

• Anpralllast

• kombinationsbeiwert ansetzen

• größere Angriffsfläche

Die anprallgefährdete Stütze ist unter Ansatz der Ersatzlasten zu bemessen und mit doppellagiger Bewehrung und enger Verbügelung auszuführen

H (für Auflager A)= H (gesamt) * C (für Auflager A)/ C (gesamt)

• Während des Baus treten oft temporäre Verschiebungen auf, die die Nullstellung beeinflussen.

• Aufgebrachte Vorspannkraft

• Eindringen von wasser (gefriersprengung)

• Salz

• Korrosion

• Rückwand des Kastenwiderlagers

• Trägt Erdlast

• Anfahrts- und Bremslasten

Kappe / Schrammbord:

• Verdeckung möglicher Maßungenauigkeiten am Kragarm

• Verdeckung der Spannköpfe der Querspannglieder

• Sicherung des Verkehrsraumes (Fahrzeuganprall)

Leitplanke:

• Sicherung des Verkehrsraumes

Geländer:

• Absturzsicherung für Personen

Gesims- und Tropfkanten:

• Schutz der untenliegenden Betonflächen vor (chloridbelastetem) Wasserlauf

Entwässerung

Rollenlager

- Punktkipp- oder Linienkipplager

- Kalottenlager

- Topflager

- (bewehrtes) Elastomerlager

definierte Krafteinleitung in den Unterbau

- Ermöglichung von Überbaubewegungen (Verdrehungen, Verschiebungen)

⇒ zwängungsfreie Lagerung

-Längenänderung des Überbaus infolge Temperaturwechsels

- Kriechen / Schwinden des Überbaubetons

- Verschiebungen aus geneigter Brückengradiente

- Bewegung infolge Haupträgerdurchbiegung

- Bewegung infolge Grundrisskrümmung

- Übergangskonstruktion mit Schleppblech

- verzahnte Fugenkonstruktion („Fingerauszug“)

- Lamellenkonstruktion

- Rollverschluss

- Nachweis der Verankerungsvorrichtung (i.A. in der AbZ geregelt)

- Nachweis der Spannkrafteinleitung in den Steg

- Nachweis der Spannkrafteinleitung in die Platte

Lehrgerüst:

- geringe Bauhöhe,

- geringe Spannweite

- auch denkbar: Fertigteillösung

(freitragende) Vorschubbrüstung, Taktschiebeverfahren

- feldweise gleiche Querschnitte

- gleiche Feldlänge

- geringe Spannweiten)

Freivorbau

- tiefes Tal; Lehrgerüst unwirtschaftlich

- große unterschiedliche Spannweiten, angevouteter Querschnitt; Vorschub oder Taktung nicht möglich

- weitgehend rissfreie Querschnitte: Bei einer planmäßigen Beanspruchung im Grenz-

zustand der Gebaruchstauglichkeit können bei einer geeigneten Wahl der Spannglied-

führung die Randspannungen unterhalb der Betonszugfestigkeit begrenzt werden,

somit sollten keine Risse auftreten; bei einer eventuellen Überbeanspruchung können

die Risse wieder geschlossen werden (1,5P)

- geringe Tragwerksverformung: Infolge der weitgehenden rissfreien Querschnitte redu-

zieren sich die Verformungen deutlich gegenüber Querschnitten, die in den Zustand II

übergegangen sind; bei einer geeigneten Spanngliedführung wirken die Verformungen

infolge Vorspannung den Verformungen infolge äußerer Last entgegen(1,5P)

- geringe Schwingungsanfälligkeit und höhere Ermüdungsfestigkeit: Durch das Verblei-

ben des Spannbetonquerschnitts im Zustand I werden die Verformungen und somit

auch die Schwingbreiten der Stahlzug- und der Betondruckspannungen geringer als

bei Stahlbetonquerschnitten (1,5P)

- Reduzierung der Querschnittsabmessungen, Erhöhung möglicher Einwirkungen und

Spannweiten: Als Konsequenz der oben genannten Vorteile sowie dem Einsatz hoch-

fester Stähle werden durch das Aufbringen von Vorspannung größere Schlankheiten

und größere Spannweiten ermöglicht (1,5P)

- Neue Bauweisen und –verfahren: Durch die Vorspannung werden gerade im Brü-

ckenbau neue Bauverfahren wie beispielsweise die feldweise Herstellung von Durch-

laufträgern, der Freivorbau und die Segmentbauweise ermöglicht (1,5P)

- Lastgruppe 1: Vertikalbelastung aus Tandemsystemen im Fahrstreifen 1 bzw. 2, erhöhte gleichmäßige verteilte Flächenlast im Fahrstreifen 1, gleichmäßig verteilte Flächenlast in den restlichen Fahrstreifen sowie auf Gehwegen

- Lastgruppe 2: reduzierte Vertikalbelastung der Lastgruppe 1 ohne gleichmäßig verteilte Streckenlast auf Gehwegen, Horizontalbelastung aus Bremsen/Anfahren sowie

Zentrifugalbelastung

- Lastgruppe 3: Vertikalbelastung aus erhöhter gleichmäßig verteilte Flächenlast auf Gehwegen

- Dichtungsschicht aus einer einlagig aufgebrachten Bitumenschweißbahn mit einer Schutzschicht aus Gussasphalt

- Dichtungsschicht aus einer zweilagig aufgebrachten Bitumendichtungsbahnen mit einer Schutzschicht aus Asphalt-Beton

- Dichtungsschicht aus einer zweilagig aufgebrachten Flüssigkunststofffolie mit einer Schutzschicht aus Gussasphalt

Wegen der während des Einschiebens an jeder Stelle des Überbaus wechselweise auftretenden positiven und negativen Biegemomente

Haupttragwerk: Überbau in Form einer Platte mit primärer Tragwirkung in Längsrichtung

Nebentragwerk: Fahrbahnplatten oder Kragplatten von Plattenbalken- und Hohlkastenbrücken mit sekundärer Tragwirkung in Querrichtung

Kletterschalung

Stützen, Pfeiler, Widerlager, Gründungen

- Lastabtrag/Lastverteilung zu den Hauptträgern (0,5P)

- Fahrbahnplatte bildet den Obergurt des Balkens und ist damit gleichzeitig Teil des Längs-Tragsystems (0,5P)

- Scheibenwirkung für Aufnahme von Horizontallasten (0,5P)

Die Spannglieder in Brückenlängsrichtung liegen sowohl im Verbund mit dem Betonquerschnitt als auch ohne Verbund im Innern des Kastenquerschnittes

• Taktschiebeverfahren (1,0P)

• Reduktion der erforderlichen zentrischen Spannglieder, Reduktion des Eigengewichts, Reduktion der Kragträgermomente beim Vorschub

Ein Gerberträger ist ein über mehrere Auflager durchlaufender Träger, der durch die Anordnung von Momentengelenken so unterteilt wird, dass er statisch bestimmt wird. Auf diese Weise ergeben sich Kragträger und dazwischen eingehängte Träger. Der Vorteil der statischen Bestimmtheit ist, dass das Bauwerk unempfindlich gegenüber Zwangbeanspruchungen, wie z. B. Baugrundsetzungen in Bergbaugebieten wird.

• Profilierte Passfugen

• Verklebung der Fugen mit Reaktionskunstharzen

• Verkürzung der Stützweite des Überbaus

• Horizontalschub wirkt günstig wie eine Vorspannung des Riegels

Überbau wird in Takten mit Längen von ca. 10 bis 30 m im Bereich des Widerlagers hergestellt (1,5P); Vorschieben des gesamten Überbaus nach Erhärten eines Taktes

• Bei großen Bauwerken, wenn aufgrund wirtschaftlicher oder örtlicher Aspekte freistehen-

de Gerüste nicht sinnvoll/möglich sind (1,0P)

• Näherungsweise senkrechte Herstellung mit Kletterschalung, Rückhaltevorrichtung und

Gelenklager am Kämpfer, absenken der Bogenhälfte

• Kappen am Rande des Kragarms (1,0P)

• Schutzplanken

• Feldquerträger: ohne Verbindung zur Fahrbahnplatte, um Einspannmomente zu verhindern, die zum Lastabtrag nicht erforderlich sind (1,5P)

• Endquerträger: mit Verbindung zur Fahrbahnplatte, um die hohen Plattenmomente eines nicht gestützten Plattenrandes zu vermeiden

• Erhöhung der Torsionssteifigkeit der Hauptträger

• Reduktion der Systemlänge

• Erhöhung der Biegesteifigkeit der Fahrbahnplatte

• Einbau von Zwischenquerträgern

das Kragarmmoment und das Einspannmoment der Platte aus ständigen Einwirkungen sind am Anschnitt gleich groß

- keine Biegung in den Stegen des Hohlkastens

- geringerer Bewehrungsbedarf

Unter Biegezugbeanspruchung kann sich die unbewehrte Fuge zwischen den einzelnen Fertigteilelementen öffnen, wodurch sich die Steifigkeit der Gesamtkonstruktion wesentlich reduziert und es zu einer Umlagerung der Kräfte kommt.

Vorteile:

o Massivplatten stellen die einfachste Konstruktionsform dar

o geringster Schalungsaufwand pro m³ Beton

o einfache Bewehrungsführung sowie einfache Herstellung (Einbringen von Be-

ton)

o guter Anpassung an komplizierte Grundrissverhältnisse (wie z.B. unregelmäßi-

ger Berandung bzw. nicht gleich bleibender Breite)

o Überbauart mit geringster Bauhöhe bei kleinen Stützweiten

Nachteile:

o relativ schwerer Überbau

o ungünstiges Verhältnis Eigengewicht / Biegesteifigkeit

o erhöhter Aufwand für Lager und Unterbauten durch hohen Eigengewichtsanteil

o auf kurze bzw. mittlere Spannweiten beschränkt

o verhältnismäßig große zeitabhängige Verformungen

Die auftretenden Torsionsmomente bei ausmittiger Laststellung können ggf. nicht aufgenommen werden.

In Längsrichtung ist der Überbau zwängungsfrei gelagert, wenn die Bewegungsrichtung aller Lager auf das Festlager gerichtet sind.

• die Einspannmomente (siehe Bild 24) aus ständiger Last gleich groß werden und

• für ständige Lasten in den Hauptträgern keine Torsionsmomente mehr auftreten.

In der RiZ-ING und ZTV-ING der BASt (Bundesanstalt für Straßenwesen)

Vorteile:

• spezielle topographische Bedingungen (Flüsse, Schluchten

  oder Taleinschnitte),

• geologische Verhältnisse (ausreichende Tragfähigkeit),

• technische Gründe (Stützenfreiheit) oder

• ästhetische Gründe

Nachteile:

• Bei Bogenbrücken sind die Kosten für die Schalung und das Gerüst im Vergleich zur Balkenbrücke wesentlich höher.

Vorteile:

• in den Feldern sind geringere Konstruktionshöhen erforderlich bzw.

• im Brückenzug ist eine größere Mittelöffnung möglich

• die gewünschte Momentenlinie kann durch die Änderung

  der Steifigkeiten von Riegeln und Stielen sowie der

  Lagerungsbedingungen in weitem Maße erzeugt werden

• Bauhöhe und Baustoffaufwand kann optimiert werden

• Lager können eingespart werden

• architektonisch ansprechende Konstruktionen möglich durch wechselnde Konstruktionshöhen

Nachteile:

• Gründungen müssen Horizontalkräfte und ggf. Momente

  aufnehmen (erhöhter Baustoffaufwand)

• gut geeignet für die Überbrückung eines einzigen, im

  Vergleich zur Brückenhöhe relativ großen Feldes

• Spannweitenbereich von Einfeldrahmen bis 70 m

Vorteile:

• äußerst wirtschaftlich

Vorteile:

• für sehr große Stützweiten

Nachteil:

• aerodynamische Stabilität des Bauwerks. Der anströmende Wind kann Hängebrücken dabei zu gekoppelten Biege-Torsionsschwingungen, sogenannten Flatterschwingungen, anregen.

Vorteile:

• gute Anpassung an:

  • veränderliche Querschnittsformen

  • Linienführungen

  • Stützweiten

Nachteile:

• unwirtschaftlich durch hohen Aufwand für Auf- und Umbauarbeiten

Vorteile:

• Bei Höhen über Gelände ab ca. 15 m haben freitragende Gerüste zudem wirtschaftliche Vorteile gegenüber einem verfahrbaren Traggerüst.

Nachteile:

• Begrenzte Anpassungsfähigkeit

• Hohe Anfangsinvestitionen

Vorteile:

• Minimale Störung des Verkehrs

• Flexibilität bei schwierigen Geländebedingungen

• Wirtschaftlichkeit bei langen Spannweiten

Nachteile:

• durch geringe Taktlänge, sehr zeitaufwendig

• Aufgrund der großen negativen Biegemomentenbeanspruchung ist ein Hohlkastenquerschnitt (zweckmäßigerweise mit über den Stützen vergrößerter Bauhöhe) notwendig.

Vorteile:

• „Fabrikherstellung" für die Ortbetonbauweise

• Wiederholung gleicher Arbeiten im Takt

• ortsfeste Herstellung mit guten Möglichkeiten für die Optimierung der Baustellenlogistik

• effiziente Arbeitsbedingungen

Nachteile:

• hoher Anlagenaufwand nötig

• nur bei längeren Brücken wirtschaftlich

• Linienführung muss gerade oder gleichmäßig gekrümmt sein

Vorteile:

• kürzere Bauzeit

• weitgehende Witterungsunabhängigkeit

• Reduktion lohnintensiver Arbeiten

• Einsparungen an Schalungen und Rüstungen

• im Allgemeinen höhere Ausführungsqualität und damit höhere Dauerhaftigkeit

Nachteile:

• Transport- und Logistikkosten

• Anpassungsfähigkeit und Flexibilität

• Verbindungs- und Montageprobleme