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Weiterbildung Brückenbau

- Neue Eurocodes im Brückenbau –

Lastannahmen

Wismar, 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning

www.bmvbs.de


Vorbemerkungen

• Die Umstellung der Regelungen für die Berechnung und

Bemessung von Brücken auf die Eurocodes ist in Deutschland ein

über eine Dekade dauernder Prozess.

• Bereits 2003 erfolgt mit den DIN-Fachberichten 101 bis 104,

Ausgabe 2003, die Umstellung vom globalen Sicherheitskonzept

der „alten Normenreihe“ (DIN 1072, DIN 1075, DIN 1045, DIN

4227..) auf das Teilsicherheitskonzept der Eurocodes in der Praxis.

• Die DIN-Fachberichte ht 101 bis 104 basieren auf der Vornorm-

Fassung der Eurocodes (ENV-Fassung).

2

Wismar, den 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Vorbemerkungen

Standfuß / Großmann haben 2000 in Ihrem Aufsatz zur: „Einführung der Eurocodes für

Brücken in Deutschland“, erschienen in der Zeitschrift Beton und Stahlbetonbau, im

Bewusstsein der zu bewältigenden Aufgaben zutreffenden angemerkt:

„Vergleiche hinken bekanntlich immer, aber das, was sich in Kürze

bei dieser Umstellung in Deutschland vollziehen wird, könnte man

gut und gerne auch mit dem Wechsel vom Links- auf das

Rechtsfahren im Straßenverkehr vergleichen: Eine gewaltige

Umstellung für einen ganzen Berufsstand zu einem festen

Stichtag“

3 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Gliederung des Vortrages

a. Allgemeines

- Hintergrund zu den Eurocodes

- Vorgehen zur Einführung der Eurocodes in Deutschland

b. Struktur der Regelwerke

- Konzept der DIN-Fachberichte 101 bis 104

- Konzept der Eurocode

c. Einwirkungen

- Aufbau des DIN-Fachberichts 101

- DIN EN 1990 und Normenreihe DIN EN 1991

d. Zusammenfassung

4 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Hintergrund zu den Eurocodes

• 1975 Beschluss die Kommission der Europäischen Gemeinschaften mit

dem Ziel zur Beseitigung technischer Handelshemmnisse und die

Harmonisierung technischer Normen.

• Die Kommission leitete die Bearbeitung von harmonisierten technischen

Regelwerken für die Tragwerksplanung von Bauwerken ein.

(1. Generation der Eurocodes).

• 1989 wurde die Entwicklung und Veröffentlichung der Eurocodes mittels

Mandaten an CEN zu übertragen.

Ziel: Status der Eurocodes = Europäischen Normen (EN).

• Grundlage war eine Vereinbarung zwischen der Kommission der

Europäischen Gemeinschaften und dem Europäischen Komitee für

Normung (CEN).

5 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Hintergrund zu den Eurocodes

• Dieser Schritt verknüpft die Eurocodes de facto mit den Regelungen der

Ratsrichtlinien und Kommissionsentscheidungen, die die europäischen

Normen behandeln z. B.


die Ratsrichtlinie 89/106/EWG zu Bauprodukten


die Ratsrichtlinien 93/37/EWG, 92/50/EWG und 89/440/EWG

zur Vergabe öffentlicher Aufträge und Dienstleistungen und die

entsprechenden EFTA-Richtlinien

6 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Vorgehen in Deutschland Verkehrsträger „Straße“, „Wasser“, „Bahn“

• 1996 Beschluss des DIN-Koordinierungsausschusses „Brücken“ im NABau

des DIN e.V. die Eurocodes in Deutschland schnellstmöglich in Anwendung

zu bringen.

• Verantwortlichkeit der europäischen Mitgliedsländer für die Sicherheit durch

Festlegung der NAD gegeben.

• Erarbeitung von Nationalen Anwendungsdokumenten (NAD) zu den

Vornormen der Eurocodes (ENV) in den DIN-Gremien.

• Zur Anwendung der Eurocodes in der Praxis wurde das Konzept der DIN-

Fachberichte entwickelt, die die ENV und NAD (ohne Regelungen des

Hochbaus) zusammenfassen.

7 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN-Fachberichte 101-104

• Einführung mit Allgemeinen Rundschreiben Straßenbau (ARS) zum

Stichtag 1. Mai 2003.

• Heutige gültige Fassung der DIN-Fachberichte: Ausgabe 2009

8 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Struktur der Eurocodes

EN 1990

EN 1991

Grundlagen

Einwirkungen

EN 1992 EN 1993 EN 1994

EN 1995 EN 1996 EN 1999

Bemessung

EN 1997 EN 1998 Geotechnik - Erdbeben

9 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Struktur der Eurocodes

10 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Nationale Fassungen der Eurocodes

11 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Nationale Fassungen der Eurocodes

+

Die deutschen Fassungen der Eurocodes werden als DIN EN mit den

Nationalen Anhängen (DIN EN/NA) im DIN erstellt und im Beuth-Verlag als

getrennte Dokumente veröffentlicht.

12 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Eurocode Allgemeine Gliederung der Dokumente

Vorwort

Hintergrund des Eurocode Programms

Status und Gültigkeitsbereich der Eurocodes

Verbindung zwischen den Eurocodes und harmonisierten Bauprodukten

Besondere Hinweise i zur jeweiligen EN (z. B. zu EN 1990)

Nationaler Anhang; Liste möglicher Nationaler Parameter (NDP)

„Regelungsinhalt der jeweiligen Normen“

Nationaler Anhang (NA)

„Regelungen des nationalen Anhangs“

(NDP) und (NCI)

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Eurocode – Allgemeine Gliederung der Dokumente

„Regelungen des nationalen Anhangs“

NDP: National festzulegende Regelungen

(National Determinated Parameters)

NCI: Nicht widersprechende ergänzende Regelungen

(Non-controdictory Complementary Information )

14 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 + DIN EN 1991 Grundlagen und Einwirkungen

DIN EN 1990 Grundlagen der Tragwerksplanung

DIN EN 1991-1-1 „Wichten, Eigengewicht, Nutzlasten Hochbau“

DIN EN 1991-1-2

1 „Brand“

DIN EN 1991-1-3 „Schnee“

DIN EN 1991-1-4 „Windlasten“

DIN EN 1991-1-5

„Temperatur“

DIN EN 1991-1-6 „Bauausführung“

DIN EN 1991-1-71 „Außergewöhnliche h Einwirkungen“ i DIN EN 1991-2

„Verkehrslasten auf Brücken“

15 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Gliederung der DIN EN 1990

1. { Allgemeiner Teil }

2. Anforderungen

3. Grundsätzliches zur Bemessung mit Grenzzuständen

4. Basisvariabel

5. Statische Berechnung und versuchsgestützte Bemessung

6. Nachweisverfahren mit Teilsicherheitsbeiwerten

Anhang A1: Anwendung im Hochbau

Anhang A2: Anwendung für Brücken

Anhang B : Behandlung der Zuverlässigkeit im Bauwesen

Anhang C : Grundlagen der Bemessung mit Teilsicherheitsbeiwerten

und die Zuverlässigkeitsanalyse

Anhang D: Versuchsgestützte Bemessung

Literaturhinweise

Nationaler Anhang g( (NA)

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Wismar, den 11. Oktober 2012

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DIN EN 1990 Anwendungsbereich

• EN 1990 legt Prinzipien und Anforderungen für die Tragsicherheit,

Gebrauchstauglichkeit, Dauerhaftigkeit von Tragwerken fest.

• EN 1990 beschreibt die Grundlagen der Tragwerksplanung einschließlich der

Nachweise und gibt Hinweise zu den dafür anzuwendenden

Zuverlässigkeitsanforderungen.

• EN 1990 gilt in Verbindung mit den Bemessungsteilen des Eurocode sowohl

für den Hochbau als auch für den Ingenieurbau.

• EN 1990 kann auch für die Tragwerksplanung mit Baustoffen und

Einwirkungen herangezogen werden, die nicht in den Bemessungsteilen

geregelt sind.

(Umgesetzt in der Richtlinie für die Nachrechnung von Straßenbrücken im

Bestand; „Nachrechnungsrichtlinie“)

17 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Grundlegende Anforderungen

• Das Tragwerk muss während der Errichtung und in der vorgesehenen

Nutzungszeit mit angemessener Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit den

möglichen Einwirkungen und Einflüssen standhalten.

• Das Tragwerk muss die geforderten Anforderungen an die

Gebrauchstauglichkeit eines Bauwerks oder eines Bauteils erfüllen.

• Bei der Planung und der Berechnung des Tragwerks sind ausreichende

- Tragfähigkeit

- Gebrauchstauglichkeit

- Dauerhaftigkeit

zu beachten.

• Brandfall; ausreichende Tragsicherheit für geforderte

Feuerwiderstandsdauer.

• Durch Explosionen, Anprall oder menschliches Versagen dürfen keine

Schadensfolgen entstehen, die in keinem Verhältnis zur Ursache stehen.

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DIN EN 1990 Nationaler Anhang – 2 Dokumente

DIN EN 1990/NA

NA 005-51-01 AA „Grundlagen für Entwurf, Berechnung und Bemessung von

Tragwerken „ (Sp CEN/TC 250/PT 1)

DIN EN 1990/NA/A1

NA 005-57-03 AA "Lastannahmen für Brücken“

(SpAzu CEN/TC 250/SC 1/WG 2)

19 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Dokument DIN EN/NA/A1 - für Brücken maßgebend –

• Vorwort

• Änderung zu NA 1 Anwendungsbereich

• Änderung zu NA 2.1 Allgemeines

e es

• Änderung zu Anhang A2

- Regelungen für Straßenbrücken

- Regelungen für Fußgängerbrücken

- Regelungen für Eisenbahnbrücken

• Anhang NA.E Grundlagen der Lagerungssysteme von Brückentragwerken

k

(bisher: DIN-Fachbericht Anhang O)

20 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Grundsätzliches zur Bemessung

• Bemessung mit Teilsicherheitsbeiwerten

• Grenzzustand der Tragfähigkeit

• Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

• Grenzzustände sind für die Bemessungssituationen

ti

• ständige,

• vorübergehende,

• außergewöhnliche Situationen

nachzuweisen

• Keine „Nicht häufige“ Bemessungssituation

(Vereinfachung gegenüber DIN-Fachberichten)

21 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Grundsätzliches zur Bemessung

• Bemessungswert der Einwirkungen;

F

d

= γ F mit Frep

= ψ Fk

f

rep

F k

γ f

F rep

charakteristische Wert

Teilsicherheitsbeiwert

repräsentative Wert

ψ Wert 1,00 oder ψ 0 , ψ 1 oder ψ 2.

22 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Repräsentative Werte veränderlicher Einwirkungen

23 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Nachweis der Grenzzustände der Tragfähigkeit

• EQU:

Verlust der Lagesicherheit von Tragwerk/ Tragwerksteilen

• STR: Versagen / übermäßige Verformungen von Tragwerk/Tragwerksteilen

• GEO: Versagen / übermäßige Verformungen des Baugrundes

• FAT: Ermüdungsversagen des Tragwerks oder seiner Teile

• UPL: Verlust der Lagesicherheit des Tragwerks oder des Baugrundes

aufgrund von Hebungen durch Wasserdruck (Auftriebskraft) ft) oder

sonstigen vertikalen Einwirkungen

• HYD: hydraulisches Heben und Senken, interne Erosion und

das Rohrleitungssystem im Baugrund aufgrund von

hydraulischen Gradienten

24 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Grundsätzliches zur Bemessung des Tragwerks

Nachweis der Lagesicherheit (EQU)

E d,dst ≤ R d,stb DIN EN 1990 Gl. (6.7)

E d,dst

R d,stb

Bemessungswert der Auswirkung, destabilisierenden Einwirkungen

Bemessungswert der Auswirkung, stabilisierenden Einwirkungen

Nachweis der Tragfähigkeit (STR oder GEO)

E d ≤ R d DIN EN 1990 Gl. (6.8)

E d

R d

Bemessungswert der Auswirkung der Einwirkungen

Bemessungswert der zugehörigen Tragfähigkeit

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Wismar, den 11. Oktober 2012

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DIN EN 1990 Nachweis der Grenzzustände der Tragfähigkeit

26 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Nachweis der Grenzzustände der Tragfähigkeit

DIN EN 1990, Tabelle A2.4(B):

ANMERKUNG 3 Die charakteristischen ti h Werte aller ständigen

Einwirkungen, die den gleichen Ursprung besitzen, werden als Ganzes,

wenn ihre Auswirkung ungünstig ist, mit γ G,sup multipliziert und mit γ G,inf,

wenn ihre Auswirkung günstig ist. Zum Beispiel dürfen alle Einwirkungen

aus dem Eigengewicht des Tragwerks als aus einem Ursprung herrührend

betrachtet werden; dies gilt auch bei Verwendung unterschiedlicher

Materialien. Siehe aber A2.3.1 (2).

27 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Bemessungswerte der Einwirkungen

• Tabelle A2.4(A) — Bemessungswerte

der Einwirkungen (EQU) (Gruppe A):

Die Teilsicherheitsbeiwerte der Fuß-

noten der Tabelle A 2.4 (A) sind im

nationalen Anhang in Tabelle NA2.1

tabellarisch zusammengestellt.

• Tabelle A2.4(B)— Bemessungswerte

der Einwirkungen (STR/GEO)

(Gruppe B); Gl. (10a) und Gl. (10b)

sind nicht anzuwenden

(NDP zu 6.4.3.2 (3))

• Tbll Tabelle A2.4(C) — Bemessungswerte

der Einwirkungen (STR/GEO)

(Gruppe C) ist nicht anzuwenden

(NDP zu A 2.3.1(5))

28 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Tabelle A2.4(A ) Bemessungswerte der Einwirkungen (EQU)

Ständige und

vorübergehende

Bemessungs--

situationen

Ständige Einwirkungen

Ungünstig

Günstig

Vor-

spannung

Leit-

einwirkung a

Begleiteinwirkungen a

Vorherrschende

Weitere

(gegebenenfalls)

(Gleichung 6.10) γ G,j,sup G k,j,sup γ G,j,inf G k,j,inf γ P P γ Q,1 Q k,1 γ Q,i ψ 0,i Q k,i

∑γ G, j

Gk,j

"+" γPP

"+" γQ,

1Qk,

1

"+" ∑γ

Q, iψ0,i

Q

j≥1

i>1

k, i

• γ-Werte, ψ-Werte sind DIN EN 1990, Anhang 2 zusammengestellt

• . (Vergleichbar zu DIN-Fachbericht 101, Kapitel III, Anhang C für Straßenbrücken);

Die Fußnoten sind dort zu beachten!

29 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Bemessungswerte der Einwirkungen (STR/GEO)

Verfahren 2 ; d.h. gemeinsame Nachweise für (STR) und (GEO) erforderlich

Ständige Einwirkungen

Ungünstig

Günstig

Vorspannung

Ständige und

vorübergehende

Bemessungssituationen

Leiteinwirkunga

Begleiteinwirkungena

Vorherrschende

(gegebenenfalls)

Weitere

(Gleichung 6.10) γ G,j,sup G k,j,sup γ G,j,inf G k,j,inf γ P P γ Q,1 Q k,1 γ Q,i ψ 0,i Q k,i

∑ γ ∑

G, j Gk,j"+" γPP"+"

γQ,

1Qk,

1"+"

γQ,

iψ0

,i Qk,

i

j ≥1 1

i>1

Verfahren 2 ; d.h. gemeinsame Nachweise für (STR) und (GEO)

DIN EN 1990 Gl. (6.10)

30 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Tabelle A2.5

Bemessungswerte der Einwirkungen in außergewöhnlichen

Einwirkungskombinationen und Kombinationen für Erdbeben

Bemessungssituation

Ständige Einwirkungen

Ungünstig

Günstig

Vorspannung

Leiteinwirkung,

außergewöhnliche

Einwirkungen,

Einwirkung von

Erdbeben

Veränderliche

Begleiteinwirkungen b

Vorherrschende

(gegebenenfalls)

Weitere

ψ 11 1,1 Q k1 k,1

Außergewöhnlich a

(Gleichung 6.11 a)/ b )

G k,j,sup G k,j,inf P A d oder

ψ 2,1 Q k,1

ψ 2,i Q k,i

Erdbeben c

(Gleichung 6.12 a)/ b )

G k,j,sup G k,j,inf P A Ed = γ I A Ek ψ 2,i Q k,i

31 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Tabelle A2.1 Zahlenwerte für ψ-Faktoren für Straßenbrücken

Einwirkung Bezeichnung ψ 0 ψ 1 ψ 2

Verkehrslasten

(siehe EN 1991-2,

Tabelle 4.4)

Doppelachse gr1a

0,75 0,75 0,2

(LM1+Lasten Gleichmäßig verteilte

auf Gehwegen Last

0,40 0,40 0,2

oder

Radwegen) Gehweg- und

Radwegbelastung

b 0,40 0,40 0

gr1b (Einzelachse) 0 0,75 0

gr2 (Horizontalkräfte) 0 0 0

gr3 (Gehwegbelastung) 0 0,40 0

gr4 (LM4 – Menschengedränge) 0 — 0

gr5 (LM3 – Spezialfahrzeuge) 0 — 0

• NDP zu A2.2.5 (1): Bei Straßenbrücken ist ψ 2 = 0,2 für gleichmäßig verteilte Last und

für die Tandemachse zu verwenden

32 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 Tabelle A2.1 Zahlenwerte für ψ-Faktoren für Straßenbrücken

(Fortsetzung)

Einwirkung Bezeichnung ψ 0 ψ 1 ψ 2

Windkräfte

Temperatureinwirkungen

F Wk

⎯Ständige Bemessungssituationen

⎯BauausführungB

0,6

0,2

08 0,8 —

0

1,0 — —

T k 0,6 c 0,6 0,5

Schneelasten Q Sn,k (während der Bauausführung) 0,8 — —

Lasten aus

Bauausführung Qc 1,0 1,0

0

• DIN EN 1990 A2.1 im normativen Anhang A2 „Anwendung für Brücken“

(Bisher: DIN-Fachbericht, Kapitel IV, Tabelle C.2)

33 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 – Tabelle NA.A2.1 A2 Teilsicherheitsbeiwerte (Auszug)

Einwirkung

Ständige Einwirkungen

hnung

Bezeic

Bemessungssituation

Tabelle A.2.4 (A)

EQU

Tabelle

A.2.4 (B)

Tabelle

A.2.5

STR/GEO Außergewöhnlich

S/V B S/V A

Ungünstig γ G,sup 1,05 1,05 1,35 (2) 1,0

Günstig γ G,inf 0,95 (1) 0,95 (1) 1,0 1,0

Vorspannung (9)

Ungünstig γ Psup 1,0 (10) /1,2 (11) 1,0 (10) /1,2 (11) 1,0 (10) /1,2 (11) 1,0

Günstig γ Pinf 1,0 (10) /0,8 (11) 1,0 (10) /0,8 (11) 1,0 (10) /0,8 (11) 1,0

Setzungen (6) γ Gset -- -- 1,2 (7) /1,35 (8) --

Straßen-und

Fußgängerverkehr

Ungünstig γ Q,sup 1,35 -- 1,35 1,0

Günstig γ Q,inf 0 -- 0 0

34 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 – Tabelle NA.A2.1 A2 Teilsicherheitsbeiwerte (Auszug)

Einwirkungen aus

Schienenverkehr

Ungünstig 145 1,45 -- 145 1,45 c /1,2 d 10 1,0

Günstig 0 -- 0 0

Lasten aus der Bauausführung

Ungünstig g

-- 1,35 -- 1,0

Günstig -- 0 -- 0

Temperatur

Ungünstig 1,35 1,35 1,35 1,0

Günstig 0 0 0 0

Alle anderen veränderlichen

Einwirkungen

Ungünstig 1,5 1,5 1,5 1,0

Günstig 0 0 0 0

Außergewöhnliche

Einwirkungen

-- -- -- 1,0

35 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1990 – Tabelle A2.6; Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

Für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit sollten, wenn nicht

anders in EN 1991 bis EN 1999 festgelegt, die Bemessungswerte der

Einwirkungen der DIN EN 1990 Tabelle A2.6 genommen werden.

Kombination

Ständige Einwirkungen G d

Vorspannung

Veränderliche Einwirkungen Q d

Ungünstig Günstig Leiteinwirkung i i Weitere

Charakteristisch G k,j,sup G k,j,inf P Q k,1 ψ 0,i Q k,i

Häufig G k,j,sup G k,j,inf P ψ 1,1 Q k,1 ψ 2,i Q k,i

Quasi-ständig G k,j,sup G k,j,inf P ψ 2,1 Q k,1 ψ 2,i Q k,i

36 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Verkehrslasten auf Brücken

„…. Allgemeine Absätze….. “

1 Allgemeines

2 Einteilung der Einwirkungen

3 Bemessungssituationen

4 Straßenverkehr und andere für Straßenbrücken besondere

Einwirkungen

5 Einwirkungen für Fußgängerwege, Radwege und

Fußgängerbrücken

6 Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr und andere für

Eisenbahnbrücken typische Einwirkungen

37 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Verkehrslasten auf Brücken

Anhang A (informativ) Modelle von Sonderfahrzeugen für Straßenbrücken

Anhang B (informativ) Nachweis der Ermüdungslebensdauer für Straßenbrücken —

Berechnungsmethode basierend auf aufgenommenen Verkehrsdaten

Anhang C (normativ) Dynamische Beiwerte 1 + ϕ für Betriebszüge

Anhang D (normativ) Grundlagen für die Ermüdungsberechnung von

Eisenbahnbrücken

Anhang E (informativ) Gültigkeitsgrenzen des Lastmodells HSLM und Auswahl des

kritischen Modellzugs des HSLM-A

Anhang F (informativ) Kriterien, die bei Verzicht auf eine dynamische Berechnung zu

erfüllen sind

Anhang G (informativ) Verfahren zur Bestimmung der gemeinsamen Antwort von

Bauwerk und Gleis auf veränderliche Einwirkungen

Anhang H (informativ) Lastmodelle für Eisenbahnverkehrslasten für vorübergehende

Bemessungssituationen

Nationaler Anhang (NA)

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Wismar, den 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr

4.1 Anwendungsgebiet

4.2 Darstellung der Einwirkungen

4.2.1 Modelle zur Darstellung von Straßenverkehrslasten

4.2.2 Lastklassen

4.2.3 Unterteilung der Fahrbahn in rechnerische Fahrstreifen

4.2.4 Lage und Nummerierung der rechnerischen Fahrtreifen für Entwurf,

Berechnung und Bemessung

4.2.5 Anordnung der Lastmodelle in den einzelnen rechnerischen Fahrstreifen

39 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr

4.3 Vertikallasten — charakteristische Werte

4.3.1 Allgemeines und zugehörige Bemessungssituationen

4.3.2 Lastmodell 1

4.3.3 Lastmodell 2

434 4.3.4 Lastmodell 3 (Sonderfahrzeuge)

4.3.5 Lastmodell 4 (Menschenansammlungen)

436 4.3.6 Verteilung von Einzellasten

40 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr

4.4 Horizontale Belastungen — charakteristische Werte

4.4.1 Lasten aus Bremsen und Anfahren

4.4.2 Fliehkraft und andere Querlasten

4.5 Gruppen von Verkehrslasten auf Straßenbrücken

451 4.5.1 Charakteristische Werte der mehrkomponentigen Einwirkungen

4.5.2 Andere repräsentative Werte von mehrkomponentigen Einwirkungen

453 4.5.3 Lastgruppen bei vorübergehenden Bemessungssituationen

41 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr

4.6 Lastmodelle für Ermüdungsberechnungen

g

4.6.1 Allgemeines

4.6.2 Lastmodell 1 für Ermüdung g( (entspricht annähernd LM1)

4.6.3 Lastmodell 2 für Ermüdungsberechnungen

464 4.6.4 Lastmodell 3 für Ermüdungsberechnungen (Einzelfahrzeugmodell)

4.6.5 Lastmodell 4 für Ermüdungsberechnungen

466 4.6.6 Ermüdungslastmodell 5 (basierend auf Verkehrszählungen)

42 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr

47 4.7 Außergewöhnliche h Einwirkungeni 4.7.1 Allgemeines

472 4.7.2 Anpralllasten aus Fahrzeugen unter der Brücke

4.7.3 Einwirkungen aus Fahrzeugen auf der Brücke

4.8 Einwirkungen auf Geländer

4.9 Lastmodell für Hinterfüllungen und Widerlager

43 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4.1: Anwendungsbereich

• Straßenbrücken mit Belastungslänge kleiner als 200 m

200 m entspricht der maximalen a Länge einer e zusammenhängenden Einflusslinie

gleichen Vorzeichens, die bei der Anpassung des Lastmodells 1 berücksichtigt wurde.

• Bei größeren Einzelstützweiten sind die Anforderungen vom Baulastträger bzw. der

zuständigen Regelungsbehörde festzulegen

• Mit den Verkehrslastmodellen und zugehörigen Regelungen werden alle normalerweise

absehbaren Verkehrssituationen erfasst

• DIN EN 1991-2 enthält keine Regelungen für Brücken, die gewichtsbeschränkend

beschildert sind

• Die Einwirkungen von Lasten aus Straßenbauarbeiten (z. B. infolge von Schürfraupen,

Lastwagen zum Transport von Boden usw.) oder von Lasten für Prüfung und

Überwachung sowie für Versuche sind in den Lastmodellen nicht berücksichtigt

44 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 2, Abschnitt 4.2 Lastmodelle

• Einwirkungen aus Straßenverkehr erzeugen vertikale und horizontale,

statische und dynamische Lasten

• Die festgelegten Lastmodelle beschreiben keine tatsächlichen Lasten

• Die in EN 1991-2 empfohlenen Werte der Lastmodelle sind so gewählt und

angepasst, dass sie den Einwirkungen eines Verkehrs im Jahr 2000

entsprechen

(Vor dem Hintergrund der Diskussion um andere Fahrzeugkonzepte, sowie

unter Einbeziehung einer prognostizierten Verkehrsentwicklung wurden im NA

die Werte für das Lastmodell LM 1 zukunftsfähig angehoben)

• Hinweis auf Einfluss von Beschaffenheit des Fahrbahnbelages auf die Lasten

• Einwirkungen infolge Militärlasten sind nicht geregelt und müssen ggf.

besonders berücksichtigt werden

• DIN EN 1991-2 Anhang A für Sonderfahrzeuge ist nicht nach NA nicht

anzuwenden

45 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 2, Abschnitt 4.2 Lastmodelle

• Die derzeitigen Lasten auf Straßenbrücken ergeben sich aus verschiedenen

Fahrzeugarten und aus Fußgängerverkehr

• Der Fahrzeugverkehr kann, abhängig von seiner Zusammensetzung (z. B.

LKW-Anteil), seiner Dichte (z. B. mittlere Anzahl von Fahrzeugen je Jahr), den

Verkehrsbedingungen ngen (z. B. Stauhäufigkeit), der Wahrscheinlichkeit des

Auftretens von maximalen Fahrzeuggewichten und der zugehörigen

Achslasten sowie ggf. vom Einfluß gewichtsbeschränkender Verkehrszeichen,

von Bü Brücke zu Bü Brücke unterschiedlich hsein

• Diese Unterschiede sollten durch Lastmodelle berücksichtigt werden, die zur

örtlichen Lage der Brücke passen (z. B. Wahl der Anpassungsfaktoren α und

β, definiert in 4.3.2 für das Lastmodell 1 und in 4.3.3 für das Lastmodell 2)

46 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.2.3 Unterteilung der Fahrbahn in Fahrstreifen

Fahrbahnbreite

w

Anzahl der

rechnerischen

Fahrstreifen

Breite eines

rechnerischen

Fahrstreifens

w

l

Breite der

verbleibenden

Restfläche

w < 5,4 m n

1

= 1 3 m w – 3 m

5,4 m ≤ w < 6 m n

1

= 2


w


6 m ≤ w n 1

= Int⎜

⎟ 3 m w – 3 × n

1

⎝ 3 ⎠

w

2

0

ANMERKUNG

Zum Beispiel ergibt sich für eine Fahrbahn von 11 m die Anzahl der

⎛ w ⎞

n 1

Int⎜

⎟ =

⎝ 3 ⎠

rechnerischen Fahrstreifen zu = 3 . Die Breite der vorhandenen Restfläche

beträgt: 11 – 3 × 3 = 2m.

47 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.2.4 Einteilung der Fahrbahn in Fahrstreifen

• Die Vorgehensweise bei der Einteilung il der Fahrstreifen entspricht der

bekannten Vorgehensweise nach DIN-Fachbericht 101

48 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Lastmodelle zur Darstellung von Straßenverkehrslasten

• Einwirkungen aus Straßenverkehr erzeugen vertikale und horizontale,

statische ti und dynamische Lasten.

• Die festgelegten Lastmodelle beschreiben keine tatsächlichen Lasten.

• Die in EN 1991-2 empfohlenen Werte der Lastmodelle sind so gewählt und

angepasst, dass sie den Einwirkungen eines Verkehrs im Jahr 2000

entsprechen.

Vor dem Hintergrund der Diskussion um andere Fahrzeugkonzepte, sowie

unter Einbeziehung einer prognostizierten Verkehrsentwicklung wurden im NA

die Werte für das Lastmodell LM 1 zukunftsfähig angehoben.

• DIN EN 1991-2 Anhang A für Sonderfahrzeuge ist nach NA nicht anzuwenden.

49 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Vertikale Verkehrslastmodelle

LM 1:

LM 2

LM 3

Einzellasten und gleichmäßig verteile Lasten

globale und lokale Nachweise

Eine Einzelachse

(Nationaler Anhang sieht die Anwendung von LM 2 nicht vor)

Gruppe von Achslastkonfigurationen idealisierter Sonderfahrzeuge

(Nationaler Anhang sieht die Anwendung von LM 3 nicht vor)

LM 4

Menschenansammlungen

globale Nachweise

50 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Grundlagen der Verkehrslastmodelle des Eurocode

SLW-Fahrzeugkollektiv

Häufigkeitsverteilung g der

SLW-Gesamtgewichte

Klasse 1 Klasse 2

Verteilung der Fahrzeugtypen (Klassen)

auf Fahrstreifen des Auxerre-Verkehrs

100%

90%

80%

70%

60%

Klasse 4

50%

40%

30%

20%

10%

0%

Fahrstreifen

1

Fahrstreifen

2

Klasse 3

Klasse 2

Klasse 1

180 kN

260 kN

Klasse 3 Klasse 4

400 kN

Auxerre (Frankreich):

DTSV = 2630 Fzg / 24 h

400 kN

BAB A 61 Brohltal (BRD):

DTSV = 4793 Fzg / 24 h

zum Vergleich heutiger Verkehr:BAB A 61: DTSV ~ 9000 Fzg /24h

51

Wismar, den 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Nm]

Biegemom mente [k

Verkehrslastsimulationen

Durchlaufträger: Schwerverkehr in Haupt- und Nebenspur;

Schwerverkehrsanteil in Nebenspur: 15%

Basis: BASt-FE-Vorhaben: Prof. Geißler

14400

12400

10400

8400

6400

4400

Simulationsberechnung

„heutiger“ Verkehr

mit Gigaliner

„heutiger heutiger“ Verkehr

Norm - Lastmodelle

DIN-Fachbericht

2400

BK 60/30

400

10 m 20 m 30 m 40 m 50 m 60 m 70 m 80 m BK 60

52 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Überladungen

Sattelzug:

max. GG = 67,7 t (+ 69%)

Antriebsachse: 17,3 t (+50%)

Genehmigungspflichtiger Autokran

Zulässig nach StVZO: 48 t

Überladung 23%

Basis/Quelle: Buschmeyer, W. et al.: Schwerlastverkehr auf BFStr ‐Erfassung, Erhaltungsbedarf für Brücken. Schlussbericht BASt‐FE 15.0388/2003, Essen 2007

53 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Verkehrsleistungen im Güterverkehr

Mrd. tkm

800

700

600

500

400

300

200

100

0

2004 2025

Bahn Straße Wasser

54 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Lastmodell LM 1 nach DIN EN 1991-2/NA

Stellung

Doppelachsen

TS

Gleichmäßig

verteilte Last

Achslast (kN) (oder ) (kN/m 2 )

Fahrstreifen 1 300 9

Fahrstreifen 2 200 2,5

Fahrstreifen 3 100 25 2,5

Andere Fahrstreifen 0 2,5

Verbleibende

Restfläche

0 2,5

Nationale Festlegungen:

(Wesentliche Änderung zu DIN-Fachbericht 101)

α Q1 = 1,0 ; α Q2 = 1,0 α Q3 = 1,0

α q1 = 1,3 3 ; α q2 = 2,4; α q3 = 1,2

α qgr = 1,2

55 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 LM 1 nach DIN EN 1991-2 Nationale Anpassungen

DIN – Fachb bericht 101

Doppelachse

Gleichlast

Q ik α Qi Q ik α Qi q ik α qi q ik α qi

Fahrstreifen 1 300 0,8 240 9 1,0 9

Fahrstreifen 2 200 0,8 160 2,5 1,0 2,5

Fahrstreifen 3 100 0 0 2,5 1,0 2,5

Übrige

Fahrstreifen

- 1,0 0 2,5 1,0 2,5

Restfläche - 1,0 0 2,5 1,0 2,5

γ

150 1,50

Fahrstreifen 1 300 1,0 300 9 1,3 3 12,0

/NA

DIN

EN 1991-2/

Fahrstreifen 2 200 1,0 200 2,5 2,4 6,0

Fahrstreifen 3 100 1,0 100 2,5 1,2 3,0

Übrige

Fahrstreifen

- 1,0 - 2,5 1,2 3,0

Restfläche - 1,0 - 2,5 1,2 3,0

1,35

56 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Weitere Hinweise zu den Lastmodellen

• Das Lastmodell LM 1 ist sowohl für

lokale als auch für globale Nachweise

anzusetzen.

• NDP 4.3.1(2) Anmerkung 2:

Das Lastmodell LM 2 für lokale

Nachweise entfällt

• Das Lastmodell LM 3 für

Sonderfahrzeuge ist nicht

anzuwenden. Dies gilt somit auch für

DIN EN 1991-2, 2Ah Anhang A

57 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Lastmodell 4 - Menschenansammlungen

• Falls notwendig, sollte die Belastung aus Menschenansammlungen durch

eine gleichmäßig verteilte Last (die einen dynamischen

Vergrößerungsfaktor enthält) von 5 kN/m 2 berücksichtigt werden.

• Die Anwendung von LM 4 ist für das Einzelprojekt festzulegen

ege

• Das Lastmodell 4 sollte sowohl in der Länge als auch in der Breite an den

maßgebenden Stellen des Überbaues angeordnet werden.

• Falls notwendig sollte der Mittelstreifen enthalten sein.

• Diese Lastanordnung ist für globale Nachweise gedacht und sollte

ausschließlich für vorübergehende Belastungssituationen angewendet

werden

58 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.3.6 – Verteilung von Einzellasten

Betonplatte

Orthotrope Fahrbahnplatt

• Die verschiedenen, für lokale Nachweise zu berücksichtigenden Einzellasten des

Lastmodells 1 werden als gleichmäßig über die Aufstandsfläche verteilt angenommen

• Betonplatte: Lastverteilung wird unter einem Winkel von 45°bis zur Mittellinie Platte

• orthotrope Fahrbahnplatte: Lastverteilung durch Belag und bis zur Mittellinie des

Fahrbahndeckbleches unter einem Winkel von 45°

59 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.4.1 – Lasten aus Bremsen und Anfahren

Höhere Lasten aus Bremsen und Anfahren wg. Anpassung von LM 1;

Obergrenze von 900 kN bleibt

• Die Bremslast Q 1k greift in Längsrichtung an der Oberkante des fertigen Belags

Q

lk

= 0,6α Q1

(2Q1k

) + 0, 10 α

q1

q

1k

w

l

L

180 α

Q1

( kN ) ≤ Q

lk


900

( kN

)

• Lasten, die aus Anfahren resultieren, sollten in der selben Größe wie die

Bremskräfte angesetzt werden, jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkend

• Für Horizontalkräfte, die an Fahrbahnübergängen oder an Bauteilen, welche nur

durch eine Achse beansprucht werden können gilt: Q

lk

= , 6

0 α Q

Q1

1k

60 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.4.2 Fliehkräfte und andere Querkraft

• Die Fliehkraft Q tk ist als in Höhe des fertigen Fahrbahnbelags in Querrichtung radial

zur Fahrbahnachse wirkende Last anzunehmen.

• Der charakteristische Wert von Q tk , der die dynamischen Einflüsse schon beinhaltet,

ist abhängig vom horizontalen Radius der Fahrbahnmittellinie und der Gesamtlast

der vertikalen Einzellasten der Doppelachse des Lastmodells LM 1

• Die Erleichterung, dass die Fliehkräfte nur in den Stützenachsen anzusetzen ist, ist

entfallen

Q =

tk

, 2

0 Q

v

(kN)

wenn r < 200 m

40 Q r

(kN) wenn 200 ≤ r ≤ 1500 m

Q tk

= 40 v

/

Q tk

= 0 wenn r > 1500 m

61 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.5 Gruppen von Verkehrslasten auf Straßenbrücken

• Aufgrund wahrscheinlichkeitstheoretischer Überlegungen wird davon

ausgegangen, dass in der Kombination die vertikalen und horizontalen Anteile

der Verkehrslastkomponenten gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten.

• Daher werden wie im DIN-Fachbericht 101 Verkehrslastgruppen gebildet, die

die Wahrscheinlichkeit h hk it des gleichzeitigen iti Auftretens t beider Lastkomponenten

t

über die Wiederkehrperiode (d. h. über ψ- Werte) regelt.

• Diese Verkehrslastgruppen sind separat als eigenständige Einwirkung zu

betrachten.

• Tab. 4.44 a. Charakteristische Werte

• Tab. 4.4 b Häufige Werte

• Lastgruppen bei vorübergehenden Bemessungssituationen

62 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Lastgruppe

n

DIN EN 1991-2 Verkehrslastgruppen: Tab 4.4 a Charakteristische Werte

Fußweg oder

Fahrbahn

Radweg

Nur vertikale

Belastungsart Vertikallasten Horizontallasten

Lasten

Verweise 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.4.1 4.4.2 5.3.2 (1)

LM1

LM3

LM4 Kräfte aus Fliehkräfte

LM2

gleichmäßig

Lastmodell

(TS und UDL

(Sonderfahrzeugesammlungen)

Bremsen a Seitenkräfte a

(Menschenan-

Anfahren und und

(Einzelachsen)

verteilte Last

System)

charakteristischer

Wert

gr1a

Kombinationswertb

charakteris-

gr1a

gr2

gr3 d

häufiger Wert

tischer Wert

charakteris-

gr4

tischer Wert

siehe

charakteristischer

Wert

gr5

Anhang A

vorherrschender Einwirkungsanteil (gekennzeichnet als zur Gruppe gehöriger Bestandteil)

charakteristischer

Wert

charakteris-tischer

Wert

charakteristischer

Wertc

charakteristischer

Wert

a Darf im Nationalen Anhang festgelegt werden (für die erwähnten Fälle).

b Darf im Nationalen Anhang festgelegt werden. Der empfohlene Wert beträgt 3 kN/m²

.

NDP zu 4.5.1, Tabelle 4.4a, Fußnoten a) und b)

a) Bei Lastgruppe gr1a müssen Horizontallasten aus Verkehr nicht berücksichtigt werden.

b) Der empfohlene Wert von 3 kN/m 2 wird übernommen.

In der Lastgruppe gr2 ist bei den Lasten aus dem LM1 der häufige Wert anzusetzen. In der Lastgruppe gr4 sind die Fuß- und Radwege grundsätzlich mit

dem charakteri-stischen Wert zu belasten. Dabei dürfen jedoch für den jeweiligen Bemessungspunkt günstig wirkende Lasten nicht berücksichtigt werden.

c Siehe 5.3.2.1(2). Es sollte nur ein Fußweg belastet werden, falls dies ungünstiger g ist als der Ansatz von zwei belasteten Fußwegen.

d Diese Gruppe bleibt unberücksichtigt, wenn gr4 angesetzt wird.

63 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Verkehrslastgruppen: Tab 4.4 a Ergänzung im NA

(charakteristische Werte von mehrfachen Komponenten)

Fahrbahn

h

Fußweg oder

Radweg

Belastungsart Vertikallasten Horizontallasten

nur vertikale

Lasten

Verweise 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.4.1 4.4.2 5.3.2 (1)

Lastmodell

LM1

(TS und

UDL

System)

LM2 LM3 LM4

Kräfte

aus

Anfahren

und

Bremsen

Fliehkräfte

und Seitenkräfte

gleichmäßig

verteilte Last

Lastgruppen

gr6

0,5-fach

charakteri

stischer

Wert

— — —

0,5-fach

charakteri

stischer

Wert

0,5-fach

charakteristi

scher Wert

charakteristis

cher Wert c

c

Siehe 5.3.2.1 (2). Es sollte nur ein Fußweg belastet werden, falls dies ungünstiger ist als der Ansatz von zwei belasteten Fußwegen.

Lastmodelle LM 2, LM 3 sind nicht anzuwenden

64 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 Verkehrslastgruppen: - Häufige Werte

Fahrbahn

Fußwege und Radwege

Belastungsart

Vertikallasten

Verweise 4.3.2 4.3.3 5.3.2 (1)

Lastmodell

LM1 (TS und UDL

System)

LM2 (Einzelachse)

Gleichmäßig verteilte

Last

gr1a

häufiger Wert

Lastgruppen

gr1b

häufiger Wert

gr3

häufiger Werta

a

Es sollte nur ein Fußweg belastet werden, falls dies ungünstiger ist als der Ansatz von zwei belasteten Fußwegen

„Nicht-Häufige“ Werte mehrkomponentiger Einwirkungen sind im Gegensatz

zum DIN-Fachbericht 101 nicht mehr anzusetzen

65 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.6.4 Ermüdungslastmodell 3

Achslasten: je 120 kN

Tab. 4.5 Anzahl erwarteter Lastkraftwagen je Jahr

für einen LKW-Fahrstreifen

1

2

N

je Jahr und je

Verkehrskategorien

obs LKW-Fahrstreifen

Straßen und Autobahnen mit zwei oder

mehr Fahrstreifen je Fahrtrichtung mit

hohem LKW-Anteil

Straßen und Autobahnen mit mittlerem

LKW-Anteil

2,0 × 10 6

0,5 × 10 6

3 Hauptstraßen mit geringem LKW-Anteil 0,125 × 10 6

4 Örtliche Straße mit geringem LKW-Anteil 0,05 × 10 6

Ein zweites Fahrzeuge in

derselben Spur ist, sofern

maßgebend, zu berücksichtigen.

Festlegung für das Einzelprojekt

(Empfohlene Achslast: 36 kN).

NA:

Ein zweites Fahrzeug in der

selben Spur ist nicht anzusetzen,

wenn die Ermüdungsnachweise

mit λ-Werten nach den

Eurocodes für Bemessung

erfolgen.

66 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.6.5 Ermüdungslastmodell 4

FAHRZEUGTYP VERKEHRSART

1 2 3 4 5 6 7

SCHWERFAHRZEUG

4,5 70

130

Ortsverkehr

Achsabstand

(m)

Ersatzachslast

(kN)

Schwerverkehrsanteil

Schwerverkehrsanteil

Große

Entfer-

nung

Mittlere

Entfer-

nung

Schwerv Reifenart

er-kehrsanteil

20,0 40,0 80,0 A

B

REIFEN/

ACHSART

A

B

GEOMETRISCHE ABMESSUNGEN

4,20

1,30

70

120

120

5,0 10,0 5,0 A

B

B

320 3,20

70

50,00 30,00 50 5,0 A

5,20

1,30

1,30

150

90

90

90

3,40

600 6,00

70

140

1,80 90

90

4,80 70

3,60 130

4,40 90

130 1,30 80

80

B

C

C

C

15,0 15,0 5,0 A

B

B

B

10,0 5,0 5,0 A

B

C

C

C

C

ΣN obs ist im Einzelfall festzulegen

Anwendung nur mit Zustimmung möglich

67

Wismar, den 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4.7.2.1 Anpralllasten auf Pfeiler / stützende Bauteile

• Kräfte infolge eines Anpralls von Fahrzeugen mit unzulässiger Höhe oder

von der Straße abweichenden Fahrzeugen auf Pfeilern oder stützende

Bauteilen der Brücke sind zu berücksichtigen.

• Es gelten die Regelungen der DIN EN 1991-1-7 (Tabelle NA 2-4.1).

• Gegenüber den Regelungen des DIN-Fachberichtes 101 sind deutlich

höhere Anpralllasten bei Autobahnen anzusetzen :

• z.B.: außerorts

in Fahrtrichtung neu: 1500 kN

quer zur Fahrtrichtung neu: 750 kN

bisher 1000 kN

bisher 500 kN

68 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Anpralllasten auf Überbauten

Vereinfachende Regelung nach DIN EN 1991-2

• Anpralllasten aus Straßenverkehr unter Brücken nach

DIN EN 1991-1-7:2010-12, 1 12 4.3.2, sind nur beim Nachweis der

Lagesicherheit des Überbaues zu berücksichtigen.

• Die Anprallasten dürfen dabei vereinfachend 20 cm oberhalb der

Unterkante des Überbaues angesetzt werden.

• Autobahnen und Bundesfernstraßen: 500 kN

• Landstraßen außerhalb von Ortschaften: 375 kN

69 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2 4731FahrzeugeaufFuß- 4.7.3.1 auf Fuß und Radwegen von Straßenbrücken

Es ist eine außergewöhnliche

Achslast (siehe Lastmodell LM 1) zu

berücksichtigen

(Lasterhöhung wg. LM 1) :

α

Q 2

Q 2K

Diese Achslast wirkt nicht gleichzeitig

mit den anderen Verkehrslasten auf der

Fahrbahn.

70 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2, 4732Anpralllasten 4.7.3.2 auf Schrammborde

• Horizontalkraft von 100 kN

- Angriffspunkt: 5 cm unter Oberkante

Schrammbord

- Verteilt auf eine Länge von 0,50 m

- Lastverteilung unter 45 o

• Sofern ungünstig wirkend, ist zusätzliche eine

Vertikallast anzusetzen.

(Lasterhöhung wg. LM 1):

71 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN1991-2 4733Anpralllasten 4.7.3.3 auf Fahrzeugrückhaltesystem

• Die Horizontalkraft wirkt über eine Länge von 0,5 m quer zur Fahrtrichtung 100 mm

unter der Oberkante der Schutzeinrichtung oder 1 m über der Fahrbahn bzw. dem

Fußweg, wobei der kleinste Wert maßgebend ist.

(Hinweis: Abweichende Regelung zum DIN-Fachbericht 101)

• Die Vertikalkräfte, die gleichzeitig mit den Horizontalkräfte wirken, ist

(Lasterhöhung wg. LM 1) :

0 ,75 α Q

Q1

1k

• Das Bauteil, auf dem die Schutzeinrichtung angeordnet ist, sollte lokal für eine

außergewöhnliche Einwirkung bemessen werden, die mindestens dem 1,25fachen

des lokalen charakteristischen Widerstandes der Schutzeinrichtung entspricht;

Andere veränderliche Lasten sollten dabei nicht berücksichtigt werden.

72 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN1991-2 4734Anpralllasten 4.7.3.4 auf tragende Bauteile

• Die Anpralllasten an ungeschützte tragende Bauteile, die über oder neben der

Fahrbahnebene liegen, sind zu berücksichtigen.

• Es gelten für die Anpralllasten die Werte wie für Anpralllasten auf Pfeiler

• Sie wirken 1,25 m oberhalb der Fahrbahnebene

• Wenn jedoch zusätzliche Schutzmaßnahmen zwischen der Fahrbahn und diesen

Bauteilen angeordnet werden, dürfen die Kräfte für das Einzelprojekt reduziert

werden.

• Diese Kräfte wirken nicht gleichzeitig mit anderen veränderlichen Einwirkungen.

• Für Einzelbauteile, deren Ausfall nicht zum Gesamtversagen des Tragwerks führt

(z. B. Hänger oder Streben), können für ein Einzelprojekt geringere Lasten

festgelegt werden.

73 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2, 4.8 Einwirkungen auf Geländer

• Einwirkungen auf das Geländer sind bei der Überbaubemessung zu

berücksichtigen.

• Abhängig von ausgewählten Lastklasse des Geländers : veränderliche

Lasten.

• Linienlast von 1,0 kN/m (γ-Beiwert für Straßen – und Fußgängerverkehr

nach DIN EN 1990, Tabelle NA.A2.1) A2 • Veränderliche Kraft, die horizontal und vertikal an der Oberkante des

Geländers wirkt.

74 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2, 4.9 Lastmodelle auf Hinterfüllungen

Vertikale Lasten

• Fahrbahnen, die hinter Widerlagern, Flügelwänden, Seitenwänden und anderen mit

dem Erdkörper in Kontakt stehenden Teilen der Brücke, angeordnet sind, sollten mit

entsprechenden Lastmodellen beansprucht werden

• Es ist das Lastmodells 1 zu verwenden. Zur Vereinfachung darf die Doppelachse durch

eine gleichmäßig verteilte Last mit der Bezeichnung q eq ersetzt werden, die über eine

angemessene rechteckige Aufstandsfläche verteilt ist. Die Abmessungen der

Aufstandsfläche hängen von der Lastausbreitung der Hinterfüllung oder des Erdkörpers

ab

• Zur Lastausbreitung in Hinterfüllungen und im Erdkörper siehe DIN EN 1997. Wenn

nicht besonders vereinbart, darf für die Bestimmung von q eq ein Rechteck mit einer

Breite von 3 m und einer Länge von 5 m angenommen werden

• Andere repräsentative Werte als die charakteristischen Werte sollten nicht

berücksichtigt t werden

75 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-2, 4.9 Lastmodelle auf Hinterfüllungen

Horizontale Lasten

• Es sollte im Bereich der Hinterfüllung keine Horizontallast in Höhe der Oberkante der

Fahrbahn angenommen werden

• Für die Bemessung von Kammerwänden sollte eine Bremslast in Längsrichtung

berücksichtigt werden (Lasterhöhung wg. LM 1) :

Der charakteristische Wert dieser H-Last beträgt.

0 ,6 α

α

Q Q 1 1 k

Diese wirkt gleichzeitig mit der Achslast

Q Q 1 1 k

des Lastmodells 1 und mit dem Erddruck aus der

Hinterfüllung. Die Fahrbahn hinter der Kammerwand

sollte nicht als gleichzeitig belastet angenommen

werden

76 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-1 Wichte, Eigengewichte

• DIN EN 1991-1-1 enthält Anweisungen und Angaben zu Einwirkungen für die

Tragwerksplanung von:

• Hochbauten

• Ingenieurbauwerken

einschließlich geotechnischer Gesichtspunkte bezüglich:

• Wichten von Baustoffen und Lagergütern

• Eigengewicht von Bauwerken

• Nutzlasten im Hochbau

• Abschnitt 4 und Anhang A enthält Nennwerte für Wichten für bestimmte Baustoffe,

Baustoffe im Brückenbau und Lagergüter.

• Des Weiteren werden für bestimmte Schüttgüter die Böschungswinkel angegeben.

77 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-1 Wichte, Eigengewichte

• DIN EN 1991-1-1 enthält Anweisungen und Angaben zu Einwirkungen für die

Tragwerksplanung von:

• Hochbauten

• Ingenieurbauwerken

einschließlich geotechnischer Gesichtspunkte bezüglich:

• Wichten von Baustoffen und Lagergütern

• Eigengewicht von Bauwerken

• Nutzlasten im Hochbau

• Abschnitt 4 und Anhang A enthält Nennwerte für Wichten für bestimmte Baustoffe,

Baustoffe im Brückenbau und Lagergüter.

• Des Weiteren werden für bestimmte Schüttgüter die Böschungswinkel angegeben.

78 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-1 1 1 Tabelle A.6 – Baustoffe für Brücken (Auszug)

„…. Allgemeine Absätze….. “

1 Allgemeines

2 Einteilung der Einwirkungen

2.1 Eigengewicht

2.2 Nutzlasten

3 Bemessungssituationen

4 Wichten für Baustoffe und Lagergüter

5 Eigengewicht von Bauteilen

6 Nutzlasten im Hochbau

Anhang A Nennwerte für Wichten von Baustoffen und Nennwerte für

Wichten und Böschungswinkel für Lagergüter

Anhang B Absturzsicherung und Schutzplanken für Parkhäuser

Literaturhinweise

Nationaler Anhang NA.A (informativ) Wichten und Flächenlasten

79 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-1 Tabelle A.6 – Baustoffe für Brücken (Auszug)

Baustoffe

Beläge von Straßenbrücken

Gussasphalt und Asphaltbeton

Asphaltmastix

Heißgewalzter Asphalt

Schüttungen für Brücken

Sand trocken

Schotter, Kies

Gleisbettunterbau

Splitt

Bruchstein

Lehm

.

.

Wichte

γ

kN/m

3

24,0 bis 25,0

18,0 bis 22,0

23,0

15,0 bis 16,0a

15,0 bis 16,0a

18,5 bis 19,5

13,5 bis 14,5a

20,5 bis 21,5

18,5 bis 19,5

25,0

20,0

26,0

80 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 Windlasten

„…. Allgemeine Absätze….. “

1 Allgemeines

2 Bemessungssituationen

3 Erfassung der Windeinwirkungen

4 Windgeschwindigkeit und Geschwindigkeitsdruck

5 Windeinwirkungen

i i 6 Strukturbeiwert c s c d

7 Aerodynamische Beiwerte

8 Windeinwirkungen auf Brücken

81 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 Windlasten

Anhang NA.A (normativ) Windzonenkarte

Anhang NA.B (normativ) Einfluss von Geländerauigkeit, Topographie und

vorübergehenden Zuständen auf die Windeinwirkungen

Anhang NA.C (normativ) Ermittlung des Strukturbeiwertes und Beurteilung der

Schwingungsanfälligkeit

Anhang NA.D (normativ) Wirbelerregte Schwingungen

Anhang NA.E (informativ) Aeroelastische Instabilitäten

Anhang NA.F(normativ)

Dynamische Grundlagen

Anhang NA.N (informativ) Windeinwirkungen auf Brücken

Anhang NA.V(normativ)

Druckbeiwerte für Vordächer

82 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 Windlasten

8. Windeinwirkungen auf Brücken

8.1 Allgemeines

8.2 Berechnungsmethode für die Systemantwort

8.3 Kraftbeiwerte

8.3.1 Kraftbeiwerte in x-Richtung

(allgemeine Methode)

8.3.2 Kräfte in x-Richtung — Vereinfachtes Verfahren

833 8.3.3 Windkräfte auf Brückenüberbauten üb b in z-Richtung

8.3.4 Windkräfte auf Brückenüberbauten in y-Richtung

8.4 Brückenpfeiler

8.4.1 Windrichtungen und Bemessungssituationen

8.4.2 Windeinwirkungen auf Brückenpfeiler

.

83

Wismar, den 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 Windlasten

Windeinwirkungen i i auf

Brückenbauwerke rufen Kräfte in

x-, y- und z-Richtung hervor.

84 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 1 NA.A A Windzonenkarte – Deutschland

Einfluss der Meereshöhe

Der Geschwindigkeitsdruck ist

zu erhöhen, wenn der

Bauwerksstandort oberhalb

einer Meereshöhe von 800 m

über NN liegt.

.

85 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 1 Vereinfachtes Verfahren

In der Windzonenkarte für Deutschland nach Anhang NA.A werden jeweils zwei

Windzonen zusammengefasst.

Windzone 1 und 2 v ref = 25 m/s bzw. q ref = 0,39 kN/m 2

Windzone 3 und 4 v ref = 30 m/s bzw. q ref = 0,56 kN/m 2

Tabelle NA.N.5 — Windeinwirkungen auf Brücken für Windzone 1 und 2 (Binnenland)

Tabelle NA.N.6 — Windeinwirkungen auf Brücken für Windzone 3 und 4 (Binnenland)

Tabelle NA.N.7 — Windeinwirkungen auf Brücken für Windzone 1 und 2 (Küstennähe)

Tabelle NA.N.8 — Windeinwirkungen auf Brücken für Windzone 3 und 4 (Küstennähe)

86 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 1 Vereinfachtes Verfahren:

• Die angegebenen Einwirkungen aus Wind auf Brücken (Tabelle NA.N.5 bis

Tabelle NA.N.8) beruhen auf DIN EN 1991-1-4:2010-12, insbesondere Abschnitt 8

• Die Angaben dienen einer vereinfachten Anwendung der Norm bei nicht

schwingungsanfälligen Deckbrücken und Bauteilen.

• Die unter Tabelle NA.N.5 bis Tabelle NA.N.8 aufgeführten Werte gelten für Höhen

bis 100 m. Für Höhen über 100 m sollte eine verfeinerte Untersuchung durchgeführt

werden

• Als entscheidende Einflüsse können bedeutsam sein:



der Einfluss der Höhenlage des Bauwerkes

der Einfluss von Aufbauten auf den Brückenquerschnitten auf den cf-Wert und die

kürzer anzunehmende Wiederkehrperiode des rechnerischen Staudruckes bei

Bauzuständen.

87 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 1 Windlasten – vereinfachtes Verfahren

1 2 3 4 5 6 7

Ohne Verkehr und ohne Lärmschutzwand Mit Verkehr a oder mit Lärmschutzwand

auf fÜberbautenb b/d b z e ≤ 20 m 20 m < z e ≤ 50 m 50 m < z e ≤ 100 m z e ≤ 20 m 20 m < z e ≤ 50 m 50 m < z e ≤ 100 m

≤ 0,5 1,75 2,45 2,90 1,45 2,05 2,40

=4 095 0,95 135 1,35 160 1,60 080 0,80 110 1,10 130 1,30

≥ 5 0,95 1,35 1,60 0,60 0,85 1,00

auf Stützen und Pfeilernc

d/b b z e ≤ 20 m 20 m < z e ≤ 50 m 50 m < z e ≤ 100 m

≤ 0,5 1,70 2,35 2,80

≥ 5 0,75 1,05 1,25

a Es gilt der Kombinationsbeiwert ψ 0 = 0,4 (Windzone 3+4) und ψ 0 = 0,55 (Windzone 1+2).

Für Eisenbahnbrücken b gilt der Kombinationsbeiwert b i t ψ 0 = 06 0,6.

b Bei Zwischenwerten kann linear interpoliert werden.

c Bei quadratischen Stützen- oder Pfeilerquerschnitten mit abgerundeten Ecken, bei denen das Verhältnis

r/d ≥ 0,20 beträgt, können die Windeinwirkungen auf Pfeiler und Stützen um 50 % reduziert werden. Für

0 < r/d < 0,2 darf linear interpoliert werden. Hierbei ist r = Radius der Ausrundung.

88

Wismar, den 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 1 Windlasten – vereinfachtes Verfahren

• Die Angaben gelten nur für nicht schwingungsanfällige Deckbrücken sowie nicht

schwingungsanfällige Bauteile.

NA.C.2 enthält Kriterien zur Beurteilung der Schwingungsanfälligkeit.

• Die Tabellen NA.N.5 bis NA.N.8 gelten nicht für Sonderbrückenkonstruktionen, wie

z. B. bewegliche Brücken und überdachte Brücken.

• Für Fachwerk- und dStabbogenbrücken bü gelten die Angaben sinngemäß; die

außerhalb der Fahrbahnkonstruktion liegenden Bauteile (Fachwerkstäbe bzw.

Bögen und Hänger) sind gesondert zu erfassen.

89 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-4 1 Windlasten – vereinfachtes Verfahren

• Bei Bauzuständen, die nicht länger als 1 Tag dauern, dürfen die charakteristischen Werte

Tab. NA.N.5 und NA.N.7 (Windzone 1 und2) mit dem Faktor 0,55

Tab. NA.N.6 und NA.N.8 (Windzone 3 und4) mit dem Faktor 0,4

multipliziert werden.

• Bei Bauzuständen, die nicht länger als 1 Woche dauern, dürfen die charakteristischen Werte

Tabellen NA.N.5 und NA.N.7 (Windzone 1 und2) mit dem Faktor 0,80

Tabellen NA.N.6 und NA.N.8 (Windzone 3 und4) mit dem Faktor 0,55

multipliziert werden.

• Voraussetzung ist, dass sichergestellt wird, dass die Windgeschwindigkeiten folgende Werte

nicht überschreiten:

Im Fall (1): v < 18 m/s,

im Fall (2): v < 22 m/s.

• Hierzu ist es notwendig, die Wetterlage festzustellen, den Wetterverlauf zu beobachten und

rechtzeitig durchführbare Sicherungsmaßnahmen für den Fall vorzusehen, dass die

Windgeschwindigkeit g den o. g. Wert übersteigt.

90 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-5 Temperatur

„…. Allgemeine Absätze….. “

1 Allgemeines

2 Klassifizierung der Einwirkungen

3 Bemessungssituation

4 Beschreibung der Einwirkungen

5 Temperaturunterschiede in Gebäuden

6 Temperaturunterschiede bei Brücken

7 Temperaturunterschiede in Industrieschornsteinen,

Rohrleitungen, Silos, Tanks und Kühltürmen

Anhänge A-D

91 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-5 4 Beschreibung der Temperatureinwirkungen

• In Deutschland ist das Verfahren 1 anzuwenden.

(6.1.4.1: Vertikale linear veränderliche Anteile)

• Das Verfahren 2 ist nicht anzuwenden

(6.1.4.2: Vertikale Temperaturanteile mit nicht linearen Einflüssen).

92 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-5 6.1.1 Arten von Brückenüberbauten

Brückenüberbauten werden eingeteilt in:

Typ 1

Stahlkonstruktion

— Hohlkastenträger aus Stahl

— Fachwerkträger oder Blechträger

Typ 2

Typ 3

Verbundkonstruktion

Betonkonstruktion

— Betonplatte

— Betonträger

— Hohlkastenträger

93 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-6 1 Einwirkungen während der Bauausführung

„…. Allgemeine Absätze…..


1 Allgemeines

2 Einteilung il der Einwirkungeni 3 Bemessungssituationen und Grenzzustände

4 Darstellung der Einwirkungen

Anhang A 1 (normativ) Ergänzende Regelungen für Gebäude

Anhang A2 (normativ) Ergänzende Regelungen für Brücken

Anhang B (informativ) Einwirkungen auf Tragwerke bei Umbauten,

Wiederaufbau oder Abriss

Literaturhinweise

Nationaler Anhang

94

Wismar, den 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen

„…. Allgemeine Absätze….. “

1 Allgemeines

2 Klassifizierung der Einwirkungen

3 Bemessungssituationen

4 Anprall

5 Innenraumexplosionen

Anhang A (informativ) Entwurf zur Begrenzung von Schadensfolgen

lokalen Versagens aus unspezifizierte Ursache in

Hochbauten

Anhang B (informativ) Hinweise zur Risikoanalyse

Anhang C (informativ) Dynamische Anprallberechnung

Anhang D (informativ) Innenraumexplosionen

Nationaler Anhang

Anhang NA.E (normativ) Einwirkungen aus Trümmern

95 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen

1 2 3

Statisch äquivalente Anprallkraft in MN

Kategorie

Fdx

Fdy

in Fahrtrichtung

rechtwinklig zur

Fahrtrichtung

1 Straßen außerorts 1,5 0,75

2 Straßen innerorts bei v ≥ 50 km/ha 1,0 0,5

Straßen innerorts bei v < 50 km/ha b

3 ⎯ an ausspringenden Gebäudeecken 05 0,5 05 0,5

4 ⎯ in allen anderen Fällen 0,25 0,25

5

Für Lkw befahrbare Verkehrsflächen (z. B.

Hof-räume) bzw. Gebäude mit Pkw-

0,1 0,1

Verkehr > 30 kN

6 Für Pkw befahrbare b Verkehrsflächen h 0050 0,050 0,025025

7

⎯ bei Geschwindigkeitsbeschränkung

für v ≤ 10 km/h

0,015 0,008

8 Tankstellenüberdachungenb c 0,1 0,1

Parkgaragen g für Pkw ≤ 30 kNb

9 ⎯ Einzel-/Doppel-Garage, Carports 0,01 0,01

10 ⎯ in allen anderen Fällen 0,04 0,025

a Nur anzusetzen, wenn stützende Bauteile der unmittelbaren Gefahr des Anpralls von Straßenfahrzeugen ausgesetzt sind, d. h.

im Allgemeinen im Abstand von weniger als 1 m von der Bordschwelle.

b

Nur anzusetzen, wenn bei Ausfall der stützenden Bauteile die Standsicherheit von Gebäude/Überdachung/Decke gefährdet ist.

c Nur anzusetzen, wenn die stützenden Bauteile nicht am fließenden Verkehr liegen, sonst wie Zeile 1 bis 4.

96

Wismar, den 11. Oktober 2012

Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen

Anpralllasten an Überbauten

Kategorie

Äquivalente statische Ersatzkraft F dx

a

kN

Autobahnen und Bundesstraßen 500

Landstraßen außerhalb von

Ortschaften

375

Innerstädtische Straßen 250

Privatstraßen und Parkgaragen 75

a

x = in Fahrtrichtung

97 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen

NDP zu 4.1(1), Anmerkung 3:

Hinweise i zur Übertragung von Anpralllasten auf Fundamente

Bei Ingenieurbauwerken sind Anpralllasten bis in die Tragwerksfundamente

weiterzuverfolgen. Bei Hochbauten hängt die Weiterleitung der

außergewöhnlichen Einwirkung von der in das Tragwerkfundament durch sie

übertragenen Kräfte ab; in der Regel ist eine Weiterleitung nicht maßgebend.

NDP zu 4.3.1(3), Bedingungen für den Anprall infolge Straßenfahrzeugen

Die statisch äquivalenten Anprallkräfte wirken bei Lkw in einer Höhe

h = 1,25 m und bei Pkw in h = 0,5 m über der Fahrbahnoberfläche. Die

Anprallflächen betragen maximal b × h =0,5m×0,2m.

98 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Zusammenfassung

• Nach der erfolgreichen Umstellung der Regelwerke für Brücken auf das

Teilsicherheitskonzept der Eurocodes mit den DIN-Fachberichten 101 –

104 steht nun die Umstellung auf die Eurocodes in der endgültigen

Fassung an.

• Die Nationalen Anhänge (NA) der Eurocodes in Deutschland stehen der

Fachöffentlichkeit im Weißdruck bzw. in der Entwurfsfassung (DIN EN

1992-2/NA) zur Verfügung.

• Mit den Eurocodes liegt somit ein in sich stimmiges Regelwerk für die

Berechnung und Bemessung von Tragwerken des Hochbaus sowie des

Ingenieurbaus vor.

99 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Zusammenfassung

• Für den Bereich der Einwirkungen auf Brücken, entsprechen die

Regelungen g der DIN EN‘s in vielen Punkten den bewährten Regelungen

g

des DIN-Fachberichts 101.

• Bei den Regelungen für Straßenbrücken ist die deutliche Anhebung des

Lastmodells 1 auf einen prognostizierten Verkehr in technischenr Hinsicht

eine signifikante Änderung bei Entwurf und Planung von Straßenbrücken.

• Der Teilsicherheitsbeiwert für Verkehrslasten aus Straßen- und

Fußgängerverkehr beträgt nunmehr 1,35 (statt bisher 1,5).

• Regelungen für „Nicht häufige“ Werte sind entfallen.

• Für Windlasten entspricht das vereinfachte Verfahren aus DIN EN 1991-1-

4. Anhang NA.N im wesentlichen dem Anhang N des DIN-Fachberichtes.

100 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Zusammenfassung

• Die Regelungen für Temperatur entsprechen dem DIN-Fachbericht ht 101,

Kapitel V.

• Der Anhang E im Nationalen Anhang zu DIN EN 1990 baut im Wesentlichen

auf den Regelungen des Anhang O auf.

• Anpralllasten an Pfeiler und Stützen infolge Straßenverkehr sind deutlich

angehoben (1500 kN in Fahrtrichtung bisher 1000 kN) vgl. DIN EN 1991-1-7.

• Anpralllasten auf den Überbau sind zu beachten.

101 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Zusammenfassung

• Seitens des DIN und des Beuth-Verlages ist die Herausgabe von sogenannten

Normen-Handbüchern als Arbeitsmittel itt für die Praxis vorgesehen.

• Für den Bereich der Betonbrücken, Stahlbrücken und Verbundbrücken erfolgt

die Erarbeitung im Rahmen von Forschungsvorhaben der Bundesanstalt für

Straßenwesen.

• Für Einwirkungen auf Brücken wird ein Handbuch vom DIN AA „Lastannahmen

auf Brücken erarbeitet.

102 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Zusammenfassung

• Für den Hochbau ist die bauaufsichtliche Umstellung auf die DIN EN –

Normenreihe der Eurocodes Mitte 2012 bereits erfolgt. In einzelnen Ländern

wurden Übergangsregelungen vorgesehen.

• Für den Bereich der Bundesfernstraßen wird derzeit die Bekanntgabe zur

Umstellung auf die neuen Regelwerke mit Allgemeinen Rundschreiben

Straßenbau vorbereitet.

• Die Vertreter der Verkehrsträger „Straße“, „Wasser“, und „Bahn“ im

Fachbereich 057 des DIN Koordinierungsausschuss „Brücken“ haben sich

dabei auf ein abgestimmtes Vorgehen verständigt.

103 Wismar, den 11. Oktober 2012 Dr.-Ing. Heinz-Hubert Benning


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Bundesministerium für Verkehr,

Bau und Stadtentwicklung g( (BMVBS)

Referat Brücken-, Tunnel- und sonstige Ingenieurbauwerke, StB 17

Robert-Schuman-Platz 1

D-53175 Bonn

www.bmvbs.de

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