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Bemessung von Wellstahlbauwerken. Vergleich nach den bisherigen und den neuen Richtlinien / Design of corrugated steel culverts

Wellstahlbauwerke sind wirtschaftliche und dauerhafte Ingenieurbauwerke fuer die Unterfuehrung von Verkehrswegen, die sich seit Jahrzehnten bewaehrt haben. Ihre Bemessung erfolgt in Deutschland derzeit gemaess den Allgemeinen Rundschreiben Strassenbau (ARS) Nummer 20/1997 und Nummer 12/1998. Die Bemessungsregeln stammen aus den 1970er Jahren und basieren auf der Veroeffentlichung von Kloeppel & Glock. Sie beruhen jedoch noch auf dem damals ueblichen Globalsicherheitskonzept fuer die Nachweisfuehrung und genuegen nicht mehr den Anforderungen der neuen europaeischen Normengenerationen, deren Sicherheitsphilosophie auf dem Teilsicherheitskonzept beruht. Im Zuge der nationalen Einfuehrung der europaeischen Bemessungsnormen (Eurocodes) im Strassenbau in Form der DIN-Fachberichte werden derzeit auch die bestehenden Bemessungsrichtlinien fuer Wellstahlbauwerke ueberarbeitet und sollen zukuenftig in die Zusaetzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien fuer Ingenieurbauten (ZTV ING, Teil 9, Abschnitt 4) aufgenommen werden. Neben allgemeinen Aenderungen und Anpassungen der Einwirkungen wird hinsichtlich der Bemessung hauptsaechlich die Umstellung der Nachweise vom Globalsicherheitskonzept auf das Teilsicherheitskonzept vollzogen. Durch diese Ueberarbeitung werden im Hinblick auf die Bemessung wesentliche Aenderungen herbeigefuehrt, die eine genauere Betrachtung und gegebenenfalls Anpassung der Bemessungsrichtlinien fuer Wellstahlbauwerke erfordern. Daher wurde auf Grundlage von vergleichenden Betrachtungen die Anwendung der neuen Bemessungsrichtlinien erprobt, sowie das vorliegende Sicherheitsniveau im Vergleich zu den bisher bestehenden Richtlinien ueberprueft. Der Schwerpunkt der durchgefuehrten Untersuchungen lag auf der Durchfuehrung von umfangreichen Vergleichsberechnungen an unterschiedlichen Einbausituationen von Wellstahlbauwerken, anhand derer die Auswirkungen der Regelwerksumstellung aufgezeigt wurden. Ergaenzend wurden separate Untersuchungen zum Nachweis der Schraubenverbindung und zum Nachweis am Schraegschnitt durchgefuehrt. Ferner wurde in Form von Stabwerksberechnungen nach Theorie II. Ordnung noch das Stabilitaets- und Beanspruchungsverhalten von Wellstahlbauwerken mit grossen Spannweiten untersucht. Bericht zum Forschungsprojekt 15.462/2008/FRB (ITRD D708519) im Auftrag des Ministeriums fuer Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Der Volltext ist unter http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2012/360/pdf/BASt_B_78.pdf verfuegbar. ABSTRACT IN ENGLISH: Corrugated steel culverts have been approved to be economic and durable steel structures for the undercrossing of roads and highways during the last decades. In Germany, the design of corrugated steel culverts is currently regulated by the Allgemeine Rundschreiben Strassenbau (ARS) number 20/1997 und number 12/1998. The design rules included in these documents go back to the 1970ths and are based on the publication of Kloeppel & Glock. These rules are based on the formerly used so called global safety concept, which is not in line with the basis of design as given in the European harmonized structural codes that comprises a safety concept which uses partial safety factors. Within the implementation process of the common European structural codes (Eurocodes) for highway bridges (so called DIN-Fachberichte), it is intended to adapt also the design rules for corrugated steel culverts to the general requirements given in these structural Eurocodes and to publish them by the Zusaetzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien fuer Ingenieurbauten (ZTV-ING). The revision of the existing design rules for corrugated steel culverts towards the harmonized European requirements primarily comprises a change of the design rules by an implementation of the partial safety concept instead of the old global safety concept and additionally the adaption of the traffic loads acting on the culverts. The research work therefore focusses on a complete check of the modifications which were done through the revision. The full text is available at http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2012/360/pdf/BASt_B_78.pdf.

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01444608
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Aug 29 2012 9:56AM