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Bild 31: Schnittgrößenverläufe am Kragarm mit Drehfedereinspannung
(ohne Eigengewicht)
4.4 Kappenanschlussbewehrung
Um den Kraftfluss vom Rückhaltesystem über die
Kappe bis hin zum Brückenkragarm zu gewährleisten,
muss die Kappenanschlussbewehrung entsprechend
ausgebildet sein. Da nach DIN-FB
101:2009 der Nachweis der Kappenanschlussbewehrung
als lokaler Nachweis betrachtet werden
kann, ist dieser mit dem 1,25fachen lokalen charakteristischen
Widerstand der Schutzeinrichtung
als Last durchzuführen. Es sei an dieser Stelle erwähnt,
dass dies im Widerspruch zum Lastpfad des
globalen Nachweises steht.
In RiZ-ING wurde bis vor kurzem eine Anschlussbewehrung
von mindestens Ø 12-40 vorgesehen.
Jüngste Berechnungen in (NRW 2010) ergaben für
H2- und H4b-Systeme höhere erforderliche Bewehrungsmengen.
Für diese Berechnungen wurden
drei Varianten des Lastansatzes untersucht und bewertet.
Die erste Variante nimmt als Lasten die vollen
plastischen Querschnittsgößen (M pl und Q pl )
der Schutzeinrichtung an. Dies liegt auf der sicheren
Seite, da diese nicht gleichzeitig auftreten können.
In der zweiten Variante wird das plastische
Moment angesetzt und die sich aus einem Kragarmsystem
ergebende zugehörige Querkraft. Dies
vernachlässigt jedoch eventuelle Stützkräfte aus
der Zugbandwirkung des oberen Holms und kann
somit auf der unsicheren Seite liegen. In der dritten
Variante wird diese stützende Wirkung mit angesetzt,
indem unter Berücksichtigung des verschränkten
Momentenverlaufs die zugehörige
Querkraft über den Ansatz 2 x M pl über die Anprallhöhe
h 1 ermittelt wird (vgl. Bild 32).
Bild 32: Varianten 2 und 3 zur Ermittlung der Lasten für den
lokalen Nachweis nach (NRW 2010)
Bild 33: Aufteilung der Brückenkappe in Segmente
Einen großen Einfluss auf die Kappenanschlussbewehrung
hat die Dicke an der Kragarmspitze, da
von ihr direkt der innere Hebelarm zur Übertragung
des Biegemoments abhängt. Für die Berechnungen
nach DIN-FB 101:2009 in (NRW 2010) wurde
eine Dicke von d = 0,25 m angesetzt. Daraus ergab
sich für Neubauten eine erforderliche Anschlussbewehrung
von Ø 12-20 bei der Aufhaltestufe H2 und
Ø 14-20 bei der Aufhaltestufe H4b.
Wird eine bestehende Brücke nachgerüstet, so ist
es gemäß (NRW 2010) erforderlich, eine nachträgliche
Zulage von Bewehrungsstäben vorzusehen,
die in Abhängigkeit von der vorhandenen Bewehrung
und der Dicke des freien Plattenrands ermittelt
werden kann.
Bei der Berechnung der erforderlichen Bewehrungsmenge
wurde zunächst die sich in der oberen
Bewehrungslage der Kappenanschlussbewehrung
ergebende Zugkraft Z o,d ermittelt. Aus dieser wurde
die erforderliche Bewehrung erf A s berechnet und
anschließend auf eine Länge, die dem Pfostenabstand
entspricht, verteilt. Durch dieses Vorgehen
wurde vom Prinzip her die Brückenkappe mit dem
jeweiligen Pfosten als unabhängiges Segment
betrachtet unter Vernachlässigung der gegenseitigen
Beeinflussung und der Scheibenwirkung (vgl.
Bild 33).