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Tragwerksertuechtigung am Beispiel einer Verbundbruecke / Exemplary strengthening of a composite bridge

Durch zunehmende Verkehrsbelastungen ist bei manchen Strassenbruecken die Traglast von Bauwerken aus den 1960er und 1970er Jahren nahezu erreicht oder sogar schon ausgeschoepft. Gerade im Verlauf der Bundesautobahn 45 (Sauerlandlinie) trifft das auf etliche Bruecken zu. Zu den betroffenen Bruecken gehoert auch die Talbruecke Rahmede bei Luedenscheid. Die Tragwerksertuechtigung an diesem Bauwerk wird beschrieben. Es handelt sich um eine sechsfeldrige Balkenbruecke in Stahlverbundbauweise mit einteiligem Ueberbau und Stuetzweiten zwischen 53 und 104 Metern. Die Stahlverbundkonstruktion mit konstanter Bauhoehe besteht aus einem Stahltraegerrost auf zwei Haupttraegern, dazwischen angeordneten Fachwerkquertraegern und einer laengs und quer vorgespannten Betonfahrbahnplatte mit einer Dicke von 25 Zentimetern. Der Verbund zwischen diesen beiden Bauteilen wird durch Kopfbolzenduebel hergestellt. Zur Bauwerkserhaltung waren in der Vergangenheit verschiedene Massnahmen durchzufuehren, zum Beispiel Austausch der Fahrbahnuebergaenge und Austausch von Rollenlagern gegen Elastomerlager. Nachrechnungen des Tragwerks ergaben, dass die rechnerische Brueckentragfaehigkeit bereits ueberschritten ist. Daraus ergibt sich fuer die weitere Nutzung die Notwendigkeit einer Ertuechtigung zur Steigerung der Tragfaehigkeit. Wegen des einteiligen Ueberbaus stoesst ein Neubau auf erhebliche Schwierigkeiten, da fuer die Bauzeit ein Ersatzbauwerk oder die Umlegung der Trasse erforderlich waeren. Ein Neubau scheidet daher zum jetzigen Zeitpunkt aus. Es bleibt also nur eine sinnvolle Verstaerkung der Stahlkonstruktion. Da mit nur lokalen Verstaerkungen eine hinreichende Ertuechtigung nicht moeglich ist, entschloss sich der Tragwerksplaner zur Anordnung eines zusaetzlichen Stahltragwerks, welches das Bestandsbauwerk in seiner Gesamtheit entlastet. Dieses zusaetzliche Tragwerk besteht aus einem Traegerrost, der zwischen den bestehenden Vollwandhaupttraegern angeordnet ist. Zur Verstaerkung im Bereich der Stuetzmomente sind Verstaerkungen in Form von Druckboegen geplant. Die zusaetzliche Tragkonstruktion wird im Bereich der Pfeiler und Widerlager unabhaengig von der Bestandskonstruktion gelagert. Bei der Bemessung musste besonderes Augenmerk auf das Beulen der Haupttraegerstege der Bestandskonstruktion gelegt werden, da sich trotz der Ertuechtigungsmassnahmen leichte Ueberschreitungen der Vergleichsspannungen im Traegersteg ergaben. Die Nachweise gegen Beulen erfolgten entsprechend dem DIN-Fachbericht 103. Es konnte nachgewiesen werden, dass, obwohl der Vergleichsspannungsnachweis fuer den Steg nach der Elastizitaetstheorie nicht erbracht wurde, eine ausreichende Tragsicherheit bezueglich des Beulens vorhanden ist. Die zusaetzlichen Druckboegen der Ertuechtigungsmassnahmen erforderten aufgrund der hohen Druckbeanspruchung einen Stabilitaetsnachweis und einen Nachweis gegen Beulen. ABSTRACT IN ENGLISH: The viaduct of Rahmede was built in the years from 1965 to 1968 near Luedenscheid in connection with the German freeway A 45. Due to its routing, the A 45 is also known as "Sauerland-Line" or "Queen of Motorways". It leads from Dortmund to Aschaffenburg and therefore connects the Ruhr area with the Rhine-Main region. Within a total length of 257 km, the viaduct of Rahmede is one of 73 bridges. The structure has to resist increasing stresses caused by the rising amount of traffic. For that reason existing bridges have to be checked in terms of load-bearing capacity and structural stability. In this context overloading has been recognized for the viaduct of Rahmede, which is why currently a strengthening concept is being worked out. The existing bridge is presented pointing out the overstressing of the structure. The construction designed for strengthening purposes is introduced focusing on two details with regard to their stability behavior. (A)

  • Authors:
    • KRAUS, M
    • VETTE, J
    • NIEBUHR, H J
    • JOSTMANN, M
  • Publication Date: 2012-11

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 861-7
  • Serial:
    • Stahlbau
    • Volume: 81
    • Issue Number: 11
    • Publisher: Ernst (Wilhelm) and Sohn

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01473423
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Feb 21 2013 10:05AM