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

Zur Anrechenbarkeit von nicht normgemäßen Bügelformen auf die Querkrafttragfähigkeit von Bestandsbrücken

On the creditability of non-standard stirrup types on the shear capacity of existing bridges

Bei der Nachrechnung von bestehenden Spannbetonbrücken stellt sich manchmal bei der Querkraftbemessung die Frage nach der Wirksamkeit heute nicht mehr zugelassener Bügelformen. Dieser Frage wird durch experimentelle Untersuchungen und theoretische Überlegungen nachgegangen. Zur Frage der nicht mehr genormten Bügelformen werden zunächst Grundlagen zum Einfluss der Geometrie von Querkraftbewehrungen dargestellt sowie Hintergründe zur nach aktuellem Stand der Technik normativ geforderten konstruktiven Durchbildung von Bügelbewehrungen aufgezeigt. Daraus ergibt sich, dass die aktuellen normativen Forderungen für Neubauten sinnvoll sind, aber für die Nachrechnung von Bestandsbrücken mittels verfeinerter Bemessungsansätze modifiziert werden sollten. Neben diesen grundlegenden Überlegungen werden Versuche an Spannbetonträgern mittels der Substrukturtechnik vorgestellt, die es ermöglicht, die Momenten-Querkraft-Interaktion im Bereich von Innenstützen eines Durchlaufträgers wirklichkeitsnah abzubilden und die Versuche im Vergleich zu konventionellen Durchlaufträgerversuchen schneller durchzuführen. Den Schwerpunkt der experimentellen Untersuchungen bildete die Analyse der Wirksamkeit von nicht mehr normenkonformen Bügelbewehrungen hinsichtlich der Querkrafttragfähigkeit. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass auch nicht-normenkonforme Bügel den Querkraftwiderstand merklich erhöhen, wenngleich die Wirkung solcher Bügel im Vergleich mit geschlossenen Bügeln deutlich vermindert sein kann. Ferner konnte anhand photogrammetrischer Messungen im Rahmen der Versuche bestätigt werden, dass der Querkrafttraganteil der Rissreibung im Bruchzustand für Spannbetonträger mit geringer Bügelbewehrung vernachlässigbar ist. Aus den gewonnenen Erkenntnissen und theoretischen Überlegungen wurden weiterführende Regelungen zur Anrechnung nicht-normenkonformer Bügelformen abgeleitet, die auch Eingang in die „Regelungen und Richtlinien für die Berechnung und Bemessung von Ingenieurbauten (BEM-ING)“ finden sollen. Diese ermöglichen dann die Anrechenbarkeit von einseitig offenen Bügeln mit geraden Stabenden (U-Bügel), von offenen Steckbügeln, die nur teilweise in den Steg ragen, sowie von zweiteiligen übergreifenden Bügeln mit gegebenenfalls zu kurzer Übergreifungslänge. Mit den vorgestellten Ansätzen zur Berücksichtigung nicht-normenkonform ausgeführter Querkraftbewehrung lassen sich vorhandene Tragreserven gezielt ermitteln, was eine realitätsnähere Beurteilung der Tragfähigkeit von Massivbrücken im Bestand ermöglicht. ABSTRACT IN ENGLISH: Due to increased requirements on existing bridges and various adjustments in the design specifications, the reassessment of prestressed concrete bridges often shows pronounced calculated deficits regarding the shear capacity, although in practice often no corresponding damages of the structure can be determined. In this context, the question of the influence of no longer permitted stirrup types on the shear capacity of prestressed concrete bridges arises. In this regard, extensive experimental investigations on a total of 14 prestressed concrete girder elements with an innovative test concept were carried out. In doing so, important new findings on the influence of the stirrup shape on the shear behavior could be gained. On the basis of the experimental investigations as well as theoretical considerations, proposals for the crediting of these stirrup types to the shear resistance were developed. The paper summarizes the results of the tests as well as basics regarding the influence of stirrup shapes and presents a design concept to take into account no longer permitted stirrup types. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References;
  • Pagination: pp 408-18
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 95
    • Issue Number: 11
    • Publisher: Springer-VDI-Verlag GmbH
    • ISSN: 0005-6650

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01775558
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jun 29 2021 10:46AM