Mitgliederversammlung 2012 - VSVI Niedersachsen

Schwerpunkt
Nachrechnung gemäß der Nachrechnungsrichtlinie (NRR)
Ziel der Nachrechnung war es, die rechnerische
Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit
des Brückenbauwerks
nach den derzeit gültigen Bemessungsvorschriften
zu bewerten. Hierzu
sollten unterschiedliche Verkehrslastmodelle
untersucht und die Nachrechnung
entsprechend der Vorgehensweise
für die Stufe 1 und Stufe 2
in der Nachrechnungsrichtlinie
durchgeführt werden.
Zusätzlich wurde eine Verkehrszählung
durchgeführt, um die tatsächliche
durchschnittliche tägliche Verkehrs -
stärke der Fahrzeugarten des Schwerverkehrs
(DTV-SV) zu erhalten. Diese
ergab für den Schwerverkehr einen
Wert von DTV SV < 1000. Gemäß der
Nachrechnungsrichtlinie wird als Ziellastniveau
die Brückenklasse 60
vorgegeben.
In der Nachrechnung wurden die
Schnittkräfte infolge Lastmodells 1
(LM1) nach DIN-Fachbericht 101 und
der Brückenklasse 60/30 (BK60/30)
sowie Brückenklasse 60 (BK60) ermittelt.
Zusätzlich wurden die Schnitt -
größen für eine Ansammlung von 44-t-
Fahrzeugen nach „Allgemeines
Rundschreiben Straßenbau Nr.
13/2004“ berechnet.
Bild 6: Querschnitt der Hohlkastenbrücke
14 | VSVI-Information August 2012
Die vollständige Bemessung des Überbaus
wurde für die Verkehrslastmodelle
LM1 und BK60 nach DIN-Fachbericht
102 durchgeführt. Die Auswirkungen
der Verkehrslastmodelle BK60/30 sowie
die Ansammlung von 44-t-Fahrzeugen
wurden durch einen Schnittgrößenvergleich
bewertet. Aufgrund der vorhandenen
Querschnittsabmessungen konnte
der Überbau in Längsrichtung als
torsionssteifer Balken berechnet werden.
Die Längsspannungen und zugehörigen
Schubspannungen wurden am
Gesamtquerschnitt ermittelt. Die Querrichtung
wurde an einem räumlichen
Faltwerksmodell untersucht. (s. Bild 6).
Ergebnisse der Nachrechnung
Schnitt- und Auflagerkräfte
In Bezug auf die Biegemomente infolge
Verkehr nach BK60 führt das LM1 bei
den Feldmomenten zu 18 % bis 20 %
höheren Schnittgrößen. Die Stützmomente
erhöhen sich um circa 12 %. Bei
BK60/30 wachsen die Feldmomente
von 13 % bis 15 % und die Stützmomente
um weniger als 8 % an. Die
Ansammlung von 44-t-Fahrzeugen
führt im Vergleich zu BK60 in den
Feldern zu teilweise deutlich geringeren
Beanspruchungen und zu etwa gleich
großen Stützmomenten. Die
Auflagerkräfte infolge Verkehr führen
beim LM1 zu circa 30 % höhen
Werten. Der Zuschlag liegt bei der
BK60/30 zwischen 10 % und 15 %.
Die Ansammlung der 44-t-Fahrzeuge
überschreitet nur gering die Auflager -
kräfte nach BK60.
Ziellastniveau LM1 und Bemessung
nach DIN-Fachbericht 102
In Längsrichtung ist im Grenzzustand
der Tragfähigkeit der vorhandene
Beton- und Spannstahlquerschnitt für
die Aufnahme der Biegemomente ausreichend.
Der Ermüdungsnachweis ist
ebenfalls erfüllt. Dies gilt auch für die
Koppelfugen. Die zur Aufnahme der
Torsionsmomente erforderliche Längsbewehrung
ist nicht ausreichend
vorhanden. Daher wurde für die
Bemessung der rechnerisch nicht
aufnehmbare Anteil des Torsionsmomentes
in ein Kräftepaar zerlegt und zu
den vorhandenen Querkräften in den
Stegen addiert. Die erforderliche Bügelbewehrung
wurde dann für die resultierende
Querkraft VEd = VQ,d + ΔVMT,d
ermittelt.
Auch ohne den Anteil aus Torsion sind
die rechnerischen Defizite der vorhandenen
Querkraftbewehrung erheblich.
Hinweise auf eine Überbeanspruchung
infolge Querkraft konnten bei der
Brückenhauptprüfung jedoch nicht
festgestellt werden.
In der Fachliteratur wird ausführlich von
solchen stark abweichenden Ergebnis-