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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Erlaeuterungen und Hintergruende zur Nachrechnungsrichtlinie - Stahl- und Stahlverbundbruecken / Commentary and backgrounds concerning the structural assessment provisions - Steel and steel-composite bridges

Da die DIN-Fachberichte fuer den Neubau von Bruecken nicht ohne Weiteres bei der Nachrechnung von Bestandsbruecken angewendet werden koennen, hat das Bundesministerium fuer Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) die "Richtlinie zur Nachrechnung von Strassenbruecken im Bestand" herausgegeben, welche die Regelungen der DIN-Fachberichte ergaenzt. Im Rahmen der Nachrechnungslinie werden auch Strassenbruecken aus Stahl und Stahlverbund abgehandelt. Der Beitrag erlaeutert die Regelungen der Nachrechnungsrichtlinie und die Hintergruende zum Brueckenbestand und zum Zustand von Stahl- und Stahlverbundbruecken. Seit die ersten Stahlbruecken - und spaeter Stahlverbundbruecken - gebaut wurden, unterlag die Normung einer staendigen Verbesserung, die sich aus den Erfahrungen mit dem Verhalten der Bruecken und der umfassenden Forschungstaetigkeit ergeben hat. Dies bedeutet aber auch, dass es aeltere Bruecken mit Defiziten gibt, die heute an die Grenze ihrer Tragfaehigkeit und Gebrauchstauglichkeit gelangen oder bei denen die Grenze schon ueberschritten ist. Diese Entwicklung betrifft sowohl die Konstruktion und Ausfuehrung der Bruecken als auch die verwendeten Werkstoffe Stahl, Beton, Betonstahl und Spannstahl. Hinsichtlich der Zusammensetzung des Bestands an Stahl- und Stahlverbundbruecken wird unter anderem angemerkt, dass dieser auch Bauwerke aus den Anfaengen des 20. Jahrhunderts enthaelt, die noch fuer wesentlich geringere Einwirkungen als heute berechnet wurden. Dies betrifft sowohl die Verkehrslasten als auch die Beruecksichtigung der Temperatureinwirkungen und die sich daraus ergebenden Zwangsspannungen. Nachweise gegen Ermuedung mussten nach den frueheren Regelwerken ueberhaupt nicht gefuehrt werden. Heute spielt wegen der staendig zunehmenden dynamischen Einwirkungen aus dem Verkehr die Sicherheit gegen Ermuedung jedoch eine zentrale Rolle. Anhand der Normungsentwicklung und der in der Vergangenheit durchgefuehrten Forschungen lassen sich bereits ohne Nachrechnung viele zu erwartende Schwachstellen tendenziell erkennen. Wegen der grossen Bedeutung des Herstellungsjahres ist es alleine schon dadurch moeglich, eine Prioritaetenreihung fuer die vorzunehmenden Nachrechnungen aufstellen. Dies reicht aber nicht aus, da ausserdem die Tragfaehigkeitsdefizite von aelteren Stahl- und Stahlbetonbruecken zu beruecksichtigen sind. Es wird auf die verschiedenen Tragfaehigkeitsdefizite eingegangen, die unter anderem durch die damals noch nicht vorhandenen Kenntnisse bei Abfassung der jeweiligen Normung bedingt waren. Dazu gehoeren Modellbildung der statischen Systeme, Tragwerksanalyse, Rotationskapazitaet sowie das Plattenbeulen und Sonderprobleme bei Kastenquerschnitten. Ganz entscheidend ist, dass bis zur Einfuehrung des DIN-Fachberichts 105 im Jahre 2005 in der Regel keine Nachweise gegen Materialermuedung gefuehrt werden mussten. Tragfaehigkeitsdefizite bei Verbundbruecken betreffen sowohl die Konstruktion als auch die Baustoffe Stahl, Beton, Spannstahl und Verbundmittel. So wurden zum Beispiel die Fahrbahnplatten aelterer Verbundbruecken extrem duenn ausgefuehrt, sodass es heute haeufig schwierig ist, die Querkrafttragfaehigkeit der Platten nachzuweisen. Ebenfalls enthalten sind Erlaeuterungen zur Nachrechnungsrichtlinie, wobei eingegangen wird auf grundsaetzliche Dinge, zum Beispiel Werkstoffkennwerte, sowie auf Schnittgroessenermittlung, anzusetzende Teilsicherheitsbeiwerte, Nachweis der Tragfaehigkeit, Nachweis der Gebrauchstauglichkeit und Nachweis gegen Ermuedung. ABSTRACT IN ENGLISH: The existing bridge structures have not been designed for today’s relevant fatigue loads coming from heavy load traffic. The buildings are therefore to be evaluated according to their remaining service life. In general, the DIN reports 103 and 104 are the base for the recalculation of steel and steel-composite structures. The objective of the "Nachrechnungsrichtlinie" (recalculation guideline) is to support the application of the DIN reports 103 and 104. The design of existing steel and steel-composite bridges was influenced by the rapid development of technology, especially in the fastener technology. A tendency of deficits can already be determined according to the development of regulations and publications without a recalculation of the structures. Load bearing capacity deficits of existing steel and steel-composite bridges, which had been reassessed, are displayed and explained. After the explanation of the background of the "Nachrechnungsrichtlinie", further information is given about more accurate verification methods. (A)

  • Authors:
    • Hanswille, G
    • NEUMANN, W
  • Publication Date: 2012-1

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 36-51
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 87
    • Issue Number: 1
    • Publisher: Springer Verlag

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01445103
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 11 2012 9:12AM