Erweitertes Druckbogenmodell: Anwendungsbeispiel

Application of the extended arch action model

Die Nachrechnungsrichtlinie des Bundesministeriums für Verkehr und Stadtentwicklung erlaubt in Sonderfällen im Rahmen einer Nachrechnung nach Stufe 4 die Anwendung wissenschaftlicher Methoden mit dem Ziel einer genaueren Ermittlung der tatsächlichen Tragfähigkeit unter Berücksichtigung von möglichen Tragfähigkeitsreserven durch wissenschaftliche Methoden. Für die Nachweise bei Beanspruchungen durch Querkraft und Torsion enthält die Nachrechnungsrichtlinie gegenüber dem aktuellen Regelwerk DIN EN 1992-2/NA die Möglichkeit der Bemessung mit dem Erweiterten Druckbogenmodell (EDBM). Eine Anwendung dieses Modells bei einer älteren Spannbetonbrücke wird vorgestellt. Das aktuelle Nachweisformat nach DIN EN 1992-2/NA für die Querkrafttragfähigkeit basiert auf einem parallelgurtigen Fachwerk mit Rissreibung, das bei Spannbetonbauwerken zum Teil erhebliche Tragreserven aufweist. Das EBDM erschließt diese Traglastreserven durch Berücksichtigung der horizontalen Komponente der geneigten Druckstrebenkräfte aus der Fachwerkwirkung im Steg infolge der Querkraft. Das Beispielbauwerk ist eine vorgespannte zweifeldrige Plattenbrücke mit Stützweiten von jeweils 29,10 Metern, welche die A27 über die A1 im Bremer Kreuz überführt. Die Nachrechnung mit dem Lastmodell 1 der DIN EN 1991/NA ergab insbesondere in den Auflagerbereichen bei der Querkraft- und Torsionstragfähigkeit erhebliche Defizite. In diesen Bereichen erfolgten dann Nachweise mit dem vereinfachten Druckbogenmodell, mit dem aber auch nicht in allen Bereichen ein Nachweis der Tragfähigkeit erbracht werden konnte. Daher wendete man in einem weiteren Schritt das EDBM an und verglich die Ergebnisse mit den Nachweisen mittels des DBM. Gegenüber dem DBM werden mit den Modifikationen des EDBM die Betontraganteile des Druckbogens in Bereichen von Zwischenstützungen von Durchlaufträgern in guter Übereinstimmung mit Versuchsergebnissen zutreffender erfasst. Bei Anwendung des EDBM ergeben sich in Bereichen von Zwischenstützungen in aller Regel deutlich höhere Betontraganteile gegenüber dem DBM. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass mit dem EDBM im Rahmen einer Nachrechnung nach Stufe 4 der Nachrechnungsrichtlinie durch Aktivierung von Tragreserven eine ausreichende Querkrafttragfähigkeit nachgewiesen werden konnte, sodass aufwendige Verstärkungsmaßnahmen vermieden wurden. ABSTRACT IN ENGLISH: Old existing bridges are recalculated on the basis of the German Structural Assessment Provision for Existing Road Bridges. To determine the shear and torsional resistance the provision comprises modified and extended design approaches in comparison to the current regulations of DIN EN 1992–2/NA. These approaches take the characteristics of existing structures into account. However, high deficits in terms of the shear capacity often remain. In order to reduce the extent of strengthening measures or to avoid premature replacement by new structures in such cases, the structural assessment provision allows the use of verified scientific procedures which consider potential load bearing capacities not taken into account by the idealized standard design methods of the current design code. The current design format for verifying shear capacity is based on a parallel truss model with aggregate interlock. Depending on the system, cross section and loading, this model may exhibit considerable load bearing reserves for prestressed beams. This article demonstrates the application of the Arch Action Model by example of one structure. In addition to the shear resistance of the truss model, the arching effect of the concrete due to prestressing and bending is taken into account. (A).

• Availability:
  • Find a library where document is available. Order URL: http://worldcat.org/issn/00056650
• Authors:
  • Kolodziejczyk, A
  • Maurer, R
• Publication Date: 2020-11

Language

• German

Media Info

• Media Type: Print
• Features: Figures; References; Tables;
• Pagination: pp 440-5
• Serial:
  • Bauingenieur
  • Volume: 95
  • Issue Number: 11
  • Publisher: Springer-VDI-Verlag GmbH
  • ISSN: 0005-6650

Subject/Index Terms

• ITRD Terms: 9011: Bemessung; 6464: Berechnung; 3455: Brücke; 3451: Durchlaufträger; 6473: Rechenmodell; 5531: Schub; 4796: Spannbeton; 3085: Tragfähigkeit
• Subject Areas: I24: BRUECKENENTWURF; I32: ZEMENTBETON; I34: STAHL UND METALLE;

Filing Info

• Accession Number: 01775561
• Record Type: Publication
• Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
• Files: ITRD
• Created Date: Jun 29 2021 10:46AM