Annual Report 2012 - Departement Bau, Umwelt und Geomatik ...

MATURAARBEIT
BACCALAUREATE PROJECT
dukts bei Birrfeld (Abb. 2) konnte die Funktion einzelner Tragwerkselemente
gut beobachtet werden. Das als Verbundbrücke
unter sehr beengten Platzverhältnissen, bei teilweisem
Rückbau der alten Brücke, gebaute Viadukt verdeutlicht die
komplexen Anforderungen an Tragwerksplanung und bauliche
Umsetzung.
Im dritten Teil der Arbeit wurden zunächst auf Grundlage
der gewonnenen Erkenntnisse und der Auswertung der
ersten Versuche zwei jeweils 2.0 m lange neue Brückenmodelle
angefertigt und auf ihre Tragfähigkeit hin untersucht. Zum
einen wurde eine vereinfachte Verbundbrücke mit hochfestem
Beton sowie eine Fachwerkbrücke aus Aluminiumprofilen (Abb.
3) getestet.
Bei der Verbundbrücke wurde der Verbund zwischen
Stahlprofilen und Beton durch aufgeschweisste Bewehrungsstäbe
verbessert. Ein hoher Anteil von Stahlfasern im Beton erhöhte
die Duktilität der nur 30 mm starken Betonschicht.
Die Diagonalen der Fachwerkbrücke wurden beim
Entwurf so gerichtet, dass sie bei der gewählten Versuchsanordnung
nur auf Zug belastet werden, um ein Knicken auszuschliessen.
Beide Brücken wurden in einem Biegeversuch bis zur
maximalen Tragfähigkeit belastet. Bei einem Gewicht der Fachwerkbrücke
aus Aluminium von nur 4.35 kg konnte die Auflast
auf knapp 5 kN (500 kg) gesteigert werden, bevor die Brücke
durch seitliches Kippen versagte.
Mit einfachen Versuchen und Modellen konnte die
grundlegende Wirkungsweise von Brücken mit unterschiedlichen
Tragsystemen gezeigt werden. Die Arbeit ermöglichte
einen kleinen Einblick in das weite Berufsfeld des konstruktiven
Bauingenieurwesens.
ments. The viaduct is being built as a composite bridge under
very restricted spatial conditions and construction includes the
partial dismantling of the old bridge. This clearly shows the
complex demands placed on the structural planning and implementation.
In the third stage of the project, the findings obtained
and analyses of the initial tests were used as a basis for producing
two new model bridges, each 2.0 m in length. Their loadbearing
capacity was then measured. The two bridges were a
simplified composite bridge made from high-strength concrete
and a truss bridge with aluminium girders (Fig. 3).
The bond between the steel profiles and the concrete
of the composite bridge was improved by using welded reinforcing
rods. The high proportion of steel fibres in the concrete
increased the ductility of the concrete layer, which was only 30
mm thick.
The diagonals of the truss bridge were arranged in the
design in such a way that in the chosen test arrangement they
were only subjected to a tension load, to prevent buckling.
Both bridges were subjected to a bending test to
measure their maximum loadbearing capacity. The aluminium
truss bridge, which weighed only 4.35 kg, was able to support
a load of up to almost 5 kN (500 kg) before the bridge failed by
tipping sideways.
By using these simple tests and models, the researchers
were able to demonstrate the fundamental behaviour
of bridges with different loadbearing systems. The work
provided a small insight into the wider profession of structural
engineering.
54 D-BAUG Jahresbericht 2012