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Dr.-Ing. Heinz Hubert Benning Einführung der Eurocodes aus ... - VSVI

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Einführung <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> <strong>aus</strong> Sicht<strong>der</strong> StraßenbauverwaltungBerlin, 15. Mai 2013www.bmvbs.de<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Vorbemerkungen• Die Umstellung <strong>der</strong> Regelungen für die Berechnung undBemessung von Brücken auf die <strong>Eurocodes</strong> ist in Deutschland einüber eine Dekade dauern<strong>der</strong> Prozess.• Bereits 2003 erfolgt mit den DIN-Fachberichten 101 bis 104,Ausgabe 2003, die Umstellung vom globalen Sicherheitskonzept<strong>der</strong> „alten Normenreihe“ (DIN 1072, DIN 1075, DIN 1045, DIN4227..) auf das Teilsicherheitskonzept <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> in <strong>der</strong> Praxis.• Die DIN-Fachberichte 101 bis 104 basieren allerdings noch auf <strong>der</strong>Vornorm-Fassung <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> (ENV-Fassung).3Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


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Hintergrund zu den <strong>Eurocodes</strong>• 1975 Beschluss die Kommission <strong>der</strong> Europäischen Gemeinschaften:o Beseitigung technischer Handelshemmnisseo Harmonisierung technischer Normen für die Tragwerksplanung.o 1. Generation <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong>• 1989 Mittels Mandaten an CEN übertragen:Entwicklung und Veröffentlichung <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong>o Ziel: Status <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> = Europäischen Normen (EN).o Vereinbarung zwischen <strong>der</strong>Kommission <strong>der</strong> Europäischen Gemeinschaften unddem Europäischen Komitee für Normung (CEN).5Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Hintergrund zu den <strong>Eurocodes</strong>• <strong>Eurocodes</strong> sind de facto die Verknüpfung mit den Regelungen <strong>der</strong>Ratsrichtlinien und Kommissionsentscheidungen:o Ratsrichtlinie 89/106/EWG zu Bauprodukteno Ratsrichtlinien 93/37/EWG, 92/50/EWG und 89/440/EWGzur Vergabe öffentlicher Aufträge und Dienstleistungen6Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


7Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Vorgehen in Deutschland Verkehrsträger „Straße“, „Wasser“, „Bahn“• 1996 Beschluss des DIN-Koordinierungs<strong>aus</strong>schusses „Brücken“im NABau des DIN e.V. die <strong>Eurocodes</strong> in Deutschlandschnellstmöglich in Anwendung zu bringen.• Verantwortlichkeit <strong>der</strong> Mitgliedslän<strong>der</strong> für die Sicherheit:o Erarbeitung <strong>der</strong> Nationales Anwendungsdokumente (NAD) inden NABau-Gremien des DIN.• BMVBS: Entwicklung des Konzepts <strong>der</strong> DIN-Fachberichte 101-104Zusammenfassung von ENV und NAD.8Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN-Fachberichte 101-104• Einführung mit Allgemeinen Rundschreiben Straßenbau (ARS)zum Stichtag 1. Mai 2003.• Heutige gültige Fassung <strong>der</strong> DIN-Fachberichte: Ausgabe 20099Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Struktur <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong>EN 1990EN 1991GrundlagenEinwirkungenEN 1992 EN 1993 EN 1994EN 1995 EN 1996 EN 1999BemessungEN 1997 EN 1998Geotechnik - Erdbeben10Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Nationale Fassungen <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> mit NA:+11Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Eurocode - Allgemeine Glie<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> DokumenteVorwortHintergrund des Eurocode ProgrammsStatus und Gültigkeitsbereich <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong>Verbindung zwischen den <strong>Eurocodes</strong> und harmonisiertenBauproduktenBeson<strong>der</strong>e Hinweise zur jeweiligen EN (z. B. zu EN 1990)Nationaler Anhang; Liste möglicher Nationaler Parameter (NDP)„Regelungsinhalt <strong>der</strong> jeweiligen Normen“Nationaler Anhang (NA) als geson<strong>der</strong>tes Dokument„Regelungen des nationalen Anhangs“(NDP) und (NCI)12Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Eurocode - Allgemeine Glie<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Dokumente„Regelungen des nationalen Anhangs“NDP: National festzulegende Regelungen(National Determinated Parameters)NCI:Nicht wi<strong>der</strong>sprechende ergänzende Regelungen(Non-controdictory Complementary Information )13Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Bund/Län<strong>der</strong> AG „Erarbeitung von ARS zur Einführung <strong>der</strong><strong>Eurocodes</strong>: TeilnehmerBMVBS, StB: Hr. <strong>Dr</strong>. <strong>Benning</strong>Län<strong>der</strong>: Hr. Ansmann, AV NRWHr. Ernsing AV BremenFr. FiedlerAV BerlinHr. <strong>Dr</strong>. Marzahn AV NRWHr. Matschaß AV Sachsen-AnhaltHr. Nitzsche AV BayernHr. Schoelch AV HessenHr. Schmid, AV BWHr. SpurkAV SaarlandBASt:Hr. MayerHr. MüllerBMVBS, WS: Fr. PeschkenEBA:Hr. DollowskiHr. SchlichDBHr. <strong>Dr</strong>. Lippert14Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Bund/Län<strong>der</strong> AG „Erarbeitung von ARS zur Einführung <strong>der</strong><strong>Eurocodes</strong>: Sitzungen1.Sitzung: 19.06.2012EinführungGrundlagen und Einwirkungen2.Sitzung: 13.09.2012DIN 1991-1-6DIN 1991-1-7Betonbrücken3.Sitzung: 29.10.2012StahlbrückenVerbundbrücken15Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Literatur, Normen-HandbücherDIN EN 1990/NA/A1 -für Brücken ?16Quelle: Beuth-VerlagBerlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Literatur, Normen-Handbücher17Quelle: Beuth-VerlagBerlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Vorträge – Informationen zur Einführung <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> imBrückenbauZur Einführung <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> im Brückenbau werden von <strong>Dr</strong>itter SeiteInformations- und Weiterbildungsveranstaltungen angeboten:•<strong>VSVI</strong>•<strong>Ing</strong>enieurkammer•Technische Hochschule•Verwaltungsinterne Weiterbildung18Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


http://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/19Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


20Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


21Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


22Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


23Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


24Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Zeitplan zur Einführung <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong>ARS zurEinführungin 2012Stichtag: 1. Mai 2013DIN-Fachberichte<strong>Eurocodes</strong>Entwurf Ausschreibung AusführungEntwurf Ausschreibung AusführungEntwurf Ausschreibung AusführungEntwurf Ausschreibung AusführungMischungsverbotTag <strong>der</strong> Absendung <strong>der</strong>Vergabe-Bekanntmachung25Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Grundlagen und Einwirkungen beiStraßenbrückenBerlin, 15. Mai 2013www.bmvbs.de<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 + DIN EN 1991 Grundlagen und EinwirkungenDIN EN 1990Grundlagen <strong>der</strong> TragwerksplanungDIN EN 1991-1-1DIN EN 1991-1-2DIN EN 1991-1-3DIN EN 1991-1-4DIN EN 1991-1-5DIN EN 1991-1-6DIN EN 1991-1-7DIN EN 1991-2„Wichten, Eigengewicht, Nutzlasten Hochbau“„Brand“„Schnee“„Windlasten“„Temperatur“„Bau<strong>aus</strong>führung“„Außergewöhnliche Einwirkungen“„Verkehrslasten auf Brücken“27Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Glie<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> DIN EN 19901. { Allgemeiner Teil }2. Anfor<strong>der</strong>ungen3. Grundsätzliches zur Bemessung mit Grenzzuständen4. Basisvariabel5. Statische Berechnung und versuchsgestützte Bemessung6. Nachweisverfahren mit TeilsicherheitsbeiwertenAnhang A1: Anwendung im HochbauAnhang A2: Anwendung für BrückenAnhang B :Anhang C :Anhang D:Behandlung <strong>der</strong> Zuverlässigkeit im BauwesenGrundlagen <strong>der</strong> Bemessung mit Teilsicherheitsbeiwertenund die ZuverlässigkeitsanalyseVersuchsgestützte BemessungLiteraturhinweise; Nationaler Anhang (NA)28Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Anwendungsbereich• EN 1990 legt Prinzipien und Anfor<strong>der</strong>ungen an Tragwerk fest:o Tragsicherheit,o Gebrauchstauglichkeit,o Dauerhaftigkeit von Tragwerken fest.• EN 1990 beschreibt die Grundlagen <strong>der</strong> Tragwerksplanungeinschließlich <strong>der</strong> Nachweise.• EN 1990 gilt in Verbindung mit den Bemessungsteilen desEurocode.29Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Anwendungsbereich• EN 1990 kann für die Tragwerksplanung mit B<strong>aus</strong>toffen / Einwirkungenherangezogen werden, die nicht in den Bemessungsteilen geregelt sind.(siehe „Nachrechnungsrichtlinie“)• Das Tragwerk muss während <strong>der</strong> Errichtung und in <strong>der</strong> vorgesehenenNutzungszeit mit angemessener Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeitden möglichen Einwirkungen und Einflüssen standhalten.• Durch Explosionen, Anprall o<strong>der</strong> menschliches Versagen dürfen keineSchadensfolgen entstehen, die in keinem Verhältnis zur Ursachestehen.30Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Allgemeine Annahmen• Wahl des Tragsystems• Tragwerksplanung durch qualifizierte und erfahrene Personen• Bau<strong>aus</strong>führung durch geschultes und erfahrenes Personal.• B<strong>aus</strong>toffen und Erzeugnissen• Sachgemäße Instandhaltung des Tragwerk.• Nutzung des Tragwerks entsprechend den Planungsannahmen• Unabhängige Prüfung <strong>der</strong> Tragwerksplanung(Regelungen durch zuständige Behörden)31Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 AnwendungsbereichARS Regelung• Für Brücken im Bereich <strong>der</strong> Bundesfernstraßen ist dasNachweisverfahren mit Teilsicherheitsbeiwerten entsprechend DINEN 1990, Kapitel 6 und DIN EN 1990, Anhang A2 „Anwendung fürBrücken“ anzuwenden.• Die direkte Anwendung probabilistischer Verfahren, sowie dieAnwendung <strong>der</strong> versuchsgestützten Bemessung in <strong>der</strong>Tragwerksplanung ist in <strong>der</strong> Regel nicht vorzusehen.32Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Nationaler Anhang – 2 DokumenteDIN EN 1990/NANA 005-51-01 AA „Grundlagen für Entwurf, Berechnung undBemessung von Tragwerken„(SpA zu CEN/TC 250/PT 1)DIN EN 1990/NA/A1NA 005-57-03 AA "Lastannahmen für Brücken“(SpA zu CEN/TC 250/SC 1/WG 2)33Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990/NA/A1 - für Brücken maßgebend -• Vorwort• Än<strong>der</strong>ung zu NA 1 Anwendungsbereich• Än<strong>der</strong>ung zu NA 2.1 Allgemeines• Än<strong>der</strong>ung zu Anhang A2- Regelungen für Straßenbrücken- Regelungen für Fußgängerbrücken- Regelungen für Eisenbahnbrücken• Anhang NA.E Grundlagen <strong>der</strong> Lagerungssysteme vonBrückentragwerken (bisher: DIN-Fachbericht Anhang O)34Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Grundsätzliches zur Bemessung• Bemessung mit Teilsicherheitsbeiwerten• Grenzzustand <strong>der</strong> Tragfähigkeit• Grenzzustand <strong>der</strong> Gebrauchstauglichkeit• Grenzzustände sind nachzuweisen für die Bemessungssituationeno ständige,o vorübergehende,o außergewöhnliche Situationen• Die „Nicht häufige“ Bemessungssituation ist entfallen35Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Grundsätzliches zur Bemessung• Bemessungswert <strong>der</strong> Einwirkungen;Fd= γ F mit Frep= ψ FkfrepF kγ fF repcharakteristische WertTeilsicherheitsbeiwertrepräsentative Wertψ Wert 1,00 o<strong>der</strong> ψ 0, ψ 1o<strong>der</strong> ψ 2.36Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Repräsentative Werte verän<strong>der</strong>licher Einwirkungen37Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Nachweis <strong>der</strong> Grenzzustände <strong>der</strong> Tragfähigkeit• EQU: Verlust <strong>der</strong> Lagesicherheit von Tragwerk/ Tragwerksteilen• STR: Versagen / übermäßige Verformungen vonTragwerk/Tragwerksteilen• GEO: Versagen / übermäßige Verformungen des Baugrundes• FAT: Ermüdungsversagen des Tragwerks o<strong>der</strong> seiner Teile• UPL: Verlust <strong>der</strong> Lagesicherheit des Tragwerks o<strong>der</strong> desBaugrundes aufgrund von Hebungen durch Wasserdruck(Auftriebskraft) o<strong>der</strong> sonstigen vertikalen Einwirkungen• HYD: hydraulisches Heben und Senken, interne Erosion unddas Rohrleitungssystem im Baugrund aufgrund vonhydraulischen Gradienten38Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Nachweis <strong>der</strong> Grenzzustände <strong>der</strong> TragfähigkeitEQUSTR39Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Grundsätzliches zur Bemessung des TragwerksNachweis <strong>der</strong> Lagesicherheit (EQU)E d,dst ≤ R d,stbE d,dstR d,stbBemessungswert <strong>der</strong> Auswirkung, destabilisierende EinwirkungenBemessungswert <strong>der</strong> Auswirkung, stabilisierende EinwirkungenNachweis <strong>der</strong> Tragfähigkeit (STR o<strong>der</strong> GEO)E d ≤ R dE dR dBemessungswert <strong>der</strong> Auswirkung <strong>der</strong> EinwirkungenBemessungswert <strong>der</strong> zugehörigen Tragfähigkeit40Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Bemessungswerte <strong>der</strong> Einwirkungen• Tabelle A2.4(A) —Bemessungswerte <strong>der</strong>Einwirkungen (EQU)(Gruppe A):• Tabelle A2.4(B)—Bemessungswerte <strong>der</strong>Einwirkungen (STR/GEO)• Tabelle A2.4(C) —Bemessungswerte <strong>der</strong>Einwirkungen (STR/GEO)41Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Bemessungswerte <strong>der</strong> Einwirkungen (EQU)Ständige undvorübergehendeBemessungs--situationenStändige EinwirkungenUngünstigGünstigVorspannungLeiteinwirkungaBegleiteinwirkungen aVorherrschende(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∑γG, jGk,jγPP "+" γQ,1Qk,1"+" ∑j≥1"+" γ ψ Qi>1Q, i0,ik, i• γ-Werte, ψ-Werte sind im NA zu DIN EN 1990, Anhang 2 in Tabellenformzusammengestellt; Die Fußnoten sind dort zu beachten!(Vergleichbar zu DIN-Fachbericht 101, Kapitel III, Anhang C für Straßenbrücken)42Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Bemessungswerte <strong>der</strong> Einwirkungen (STR/GEO)Verfahren 2 ; d.h. keine Doppelnachweise für (STR) und (GEO) erfor<strong>der</strong>lichStändige EinwirkungenUngünstigGünstigVorspannungStändige undvorübergehendeBemessungssituationenLeiteinwirkungaBegleiteinwirkungenaVorherrschende(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∑γG, jGk,jγPP "+" γQ,1Qk,1"+" ∑j≥1"+" γ ψ Qi>1Q, i0,ik, i43Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Bemessungswerte <strong>der</strong> Einwirkungen in außergewöhnlichenEinwirkungskombinationen und Kombinationen für ErdbebenBemessungssituationStändige EinwirkungenUngünstigGünstigVorspannungLeiteinwirkung,außergewöhnlicheEinwirkungen,Einwirkung vonErdbebenVerän<strong>der</strong>licheBegleiteinwirkungen bVorherrschende(gegebenenfalls)WeitereAußergewöhnlich(Gleichung 6.11 a)G k,j,sup G k,j,inf P A d ψ 1,1 Q k,1ψ 2,i Q k,iErdbeben c(Gleichung 6.12 a)G k,j,sup G k,j,inf P A Ed = γ I A Ek ψ 2,i Q k,i44Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 – Teilsicherheitsbeiwerte45Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Vertikale Einwirkungen <strong>aus</strong> FußgängerverkehrARS Regelung zur Einhaltung <strong>der</strong> bisherigen Bemessungspraxis:• Abweichend zu DIN EN 1990, Tabelle NA.A.2.1 ist für dievertikalen Einwirkungen <strong>aus</strong> Fußgängerverkehr einTeilsicherheitsbeiwert 1,5 (statt 1,35) in allen ständigen undvorübergehenden Bemessungssituationen (S/V) für dieNachweise EQU und STR/GEO anzusetzen.• Im Anwendungsfall von Fußnote b von DIN 1991-2, Tabelle 4.4agilt <strong>der</strong> Teilsicherheitsbeiwert =1,35. (Lastgruppe gr1a).46Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Zahlenwerte <strong>der</strong> ψ-Faktoren für StraßenbrückenEinwirkung Bezeichnung ψ 0ψ 1ψ 2Verkehrslastengr1a(LM1+Lastenauf Gehwegeno<strong>der</strong>Radwegen)Doppelachse 0,75 0,75 0,2Gleichmäßig verteilteLast0,40 0,40 0,2Gehweg- undRadwegbelastung b 0,40 0,40 0gr1b (Einzelachse) 0 0,75 0gr2 (Horizontalkräfte) 0 0 0gr3 (Gehwegbelastung) 0 0,40 0gr4 (LM4 – Menschengedränge) 0 — 0gr5 (LM3 – Spezialfahrzeuge) 0 — 0• (Bisher: DIN-Fachbericht, Kapitel IV, Tabelle C.2)47Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Zahlenwerte <strong>der</strong> ψ-Faktoren für Straßenbrücken(Fortsetzung)Einwirkung Bezeichnung ψ 0ψ 1ψ 2F WkWindkräfte⎯Ständige Bemessungssituationen⎯Bau<strong>aus</strong>führung0,60,80,2—001,0 — —TemperatureinwirkungenT k 0,6 c 0,6 0,5Schneelasten Q Sn,k (während <strong>der</strong> Bau<strong>aus</strong>führung) 0,8 — —Lasten <strong>aus</strong>Bau<strong>aus</strong>führung Qc 1,0 1,0• DIN EN 1990 A2.1 im normativen Anhang A2 Anwendung für Brücken(Bisher: DIN-Fachbericht, Kapitel IV, Tabelle C.2)48Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Zahlenwerte <strong>der</strong> ψ-Faktoren für Straßenbrücken49Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 – Grenzzustand <strong>der</strong> GebrauchstauglichkeitKombinationStändige Einwirkungen G dVerän<strong>der</strong>liche Einwirkungen Q dVorspannungUngünstig Günstig Leiteinwirkung WeitereCharakteristisch G k,j,supG k,j,infP Q k,1ψ 0,iQ k,iHäufig G k,j,supG k,j,infP ψ 1,1Q k,1ψ 2,iQ k,iQuasi-ständig G k,j,supG k,j,infP ψ 2,1Q k,1ψ 2,iQ k,i50Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Verkehrslasten auf BrückenGlie<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Norm„…. Allgemeine Absätze….. “1 Allgemeines2 Einteilung <strong>der</strong> Einwirkungen3 Bemessungssituationen4Straßenverkehr und an<strong>der</strong>e für Straßenbrücken beson<strong>der</strong>eEinwirkungen5 Einwirkungen für Fußgängerwege, Radwege undFußgängerbrücken6Einwirkungen <strong>aus</strong> Eisenbahnverkehr und an<strong>der</strong>e fürEisenbahnbrücken typische Einwirkungen51Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Verkehrslasten auf Brücken52Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr4.1 Anwendungsgebiet4.2 Darstellung <strong>der</strong> Einwirkungen4.2.1 Modelle zur Darstellung von Straßenverkehrslasten4.2.2 Lastklassen4.2.3 Unterteilung <strong>der</strong> Fahrbahn in rechnerische Fahrstreifen4.2.4 Lage und Nummerierung <strong>der</strong> rechnerischen Fahrtreifen für Entwurf,Berechnung und Bemessung4.2.5 Anordnung <strong>der</strong> Lastmodelle in den einzelnen rechnerischen Fahrstreifen53Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr4.1 Anwendungsgebiet4.2 Darstellung <strong>der</strong> Einwirkungen4.2.1 Modelle zur Darstellung von Straßenverkehrslasten4.2.2 Lastklassen4.2.3 Unterteilung <strong>der</strong> Fahrbahn in rechnerische Fahrstreifen4.2.4 Lage und Nummerierung <strong>der</strong> rechnerischen Fahrtreifen für Entwurf,Berechnung und Bemessung4.2.5 Anordnung <strong>der</strong> Lastmodelle in den einzelnen rechnerischen Fahrstreifen54Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr55Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: StraßenverkehrDas Lastmodell 1 ist auch für lokale Nachweise anzuwenden !Im ARS 22/2012 festgelegt:•Ungünstige Anordnung <strong>der</strong> Doppelachsen in Querrichtung(z. B. am Fahrbahnrand)•Sofern ungünstig wirkend ist bei lokalen Nachweisen nur eineAchse bzw. eine Radlast anzusetzen56Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr4.4 Horizontale Belastungen — charakteristische Werte4.4.1 Lasten <strong>aus</strong> Bremsen und Anfahren4.4.2 Fliehkraft und an<strong>der</strong>e Querlasten4.5 Gruppen von Verkehrslasten auf Straßenbrücken4.5.1 Charakteristische Werte <strong>der</strong> mehrkomponentigen Einwirkungen4.5.2 An<strong>der</strong>e repräsentative Werte von mehrkomponentigen Einwirkungen4.5.3 Lastgruppen bei vorübergehenden Bemessungssituationen57Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr4.4 Horizontale Belastungen — charakteristische Werte4.4.1 Lasten <strong>aus</strong> Bremsen und Anfahren4.4.2 Fliehkraft und an<strong>der</strong>e Querlasten4.5 Gruppen von Verkehrslasten auf Straßenbrücken4.5.1 Charakteristische Werte <strong>der</strong> mehrkomponentigen Einwirkungen4.5.2 An<strong>der</strong>e repräsentative Werte von mehrkomponentigen Einwirkungen4.5.3 Lastgruppen bei vorübergehenden Bemessungssituationen58Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr59Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Abschnitt 4: Straßenverkehr4.7 Außergewöhnliche Einwirkungen4.7.1 Allgemeines4.7.2 Anpralllasten <strong>aus</strong> Fahrzeugen unter <strong>der</strong> Brücke4.7.3 Einwirkungen <strong>aus</strong> Fahrzeugen auf <strong>der</strong> Brücke4.8 Einwirkungen auf Gelän<strong>der</strong>4.9 Lastmodell für Hinterfüllungen und Wi<strong>der</strong>lager60Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Aufteilung <strong>der</strong> Fahrbahn – Fahrstreifen - RestflächenFahrbahnbreitewAnzahl <strong>der</strong>rechnerischenFahrstreifenBreite einesrechnerischenFahrstreifenswlBreite <strong>der</strong>verbleibendenRestflächew < 5,4 m n1= 1 3 m w – 3 m5,4 m ≤ w < 6 m n1= 2⎛ w ⎞6 m ≤ w n 1= Int⎜⎟ 3 m w – 3 × n1⎝ 3 ⎠w20ANMERKUNGZum Beispiel ergibt sich für eine Fahrbahn von 11 m die Anzahl <strong>der</strong>⎛ w ⎞⎜ ⎟⎝ 3 ⎠rechnerischen Fahrstreifen zu n 1= Int = 3 . Die Breite <strong>der</strong> vorhandenen Restflächebeträgt: 11 – 3 × 3 = 2m.61Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Lastmodelle zur Darstellung von Straßenverkehrslasten• Einwirkungen <strong>aus</strong> Straßenverkehr erzeugen vertikale und horizontale,statische und dynamische Lasten.• Die festgelegten Lastmodelle beschreiben keine tatsächlichen Lasten.• Die in EN 1991-2 empfohlenen Werte <strong>der</strong> Lastmodelle sind so gewählt undangepasst, dass sie den Einwirkungen eines Verkehrs im Jahr 2000entsprechen.Vor dem Hintergrund <strong>der</strong> Diskussion um an<strong>der</strong>e Fahrzeugkonzepte, sowieunter Einbeziehung einer prognostizierten Verkehrsentwicklung wurden im NAdie Werte für das Lastmodell LM 1 zukunftsfähig angehoben.• DIN EN 1991-2 Anhang A für Son<strong>der</strong>fahrzeuge ist nicht nach NA nichtanzuwenden.62Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Vertikale VerkehrslastmodelleLM 1:LM 2LM 3Einzellasten und gleichmäßig verteile Lastenglobale und lokale NachweiseEine Einzelachse(Nationaler Anhang sieht die Anwendung von LM 2 nicht vor)Gruppe von Achslastkonfigurationen idealisierter Son<strong>der</strong>fahrzeuge(Nationaler Anhang sieht die Anwendung von LM 3 nicht vor)LM 4Menschenansammlungenglobale Nachweise63Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Grundlagen <strong>der</strong> Verkehrslastmodelle des EurocodeSLW-FahrzeugkollektivHäufigkeitsverteilung <strong>der</strong>SLW-GesamtgewichteVerteilung <strong>der</strong> Fahrzeugtypen (Klassen)auf Fahrstreifen des Auxerre-Verkehrs180 kNKlasse 1 Klasse 2260 kNKlasse 3 Klasse 4400 kNAuxerre (Frankreich):DTSV = 2630 Fzg / 24 h400 kNBAB A 61 Brohltal (BRD):DTSV = 4793 Fzg / 24 hzum Vergleich heutiger Verkehr:BAB A 61: DTSV ~ 9000 Fzg / 24 h64Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


VerkehrslastsimulationenBiegemomente [kNm]Durchlaufträger: Schwerverkehr in Haupt- und Nebenspur;Schwerverkehrsanteil in Nebenspur: 15%Basis: BASt-FE-Vorhaben: Prof. Geißler144001240010400840064004400240040010 m 20 m 30 m 40 m 50 m 60 m 70 m 80 mSimulationsberechnung„heutiger“ Verkehrmit Gigaliner„heutiger“ VerkehrNorm - LastmodelleDIN-FachberichtBK 60/30BK 6065Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


ÜberladungenSattelzug:max. GG = 67,7 t (+ 69%)Antriebsachse: 17,3 t (+50%)Genehmigungspflichtiger AutokranZulässig nach StVZO: 48 tÜberladung 23%Basis/Quelle: Buschmeyer, W. et al.: Schwerlastverkehr auf BFStr -Erfassung, Erhaltungsbedarf für Brücken. Schlussbericht BASt-FE 15.0388/2003, Essen 200766Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Verkehrsleistungen im GüterverkehrQuelle/Daten-Basis: ITP/BVU - Prognose <strong>der</strong> deutschlandweiten Verkehrsverflechtungen 202567Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Lastmodell LM 1 nach DIN EN 1991-2/NAStellungDoppelachsenTSGleichmäßigverteilte LastAchslast (kN) (o<strong>der</strong> ) (kN/m 2 )Fahrstreifen 1 300 9Fahrstreifen 2 200 2,5Fahrstreifen 3 100 2,5An<strong>der</strong>e Fahrstreifen 0 2,5VerbleibendeRestfläche0 2,5Nationale Festlegungen:α Q1 = 1,0 ; α Q2 = 1,0; α Q3 = 1,0α q1 = 1,3 3 ; α q2 = 2,4; α q3 = 1,2α qgr = 1,2ARS Festlegung für i>3 : α qi = 1,268Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Lastmodell LM 1 nach DIN EN 1991-2/NADie Anwendung …….besteht für diesesModell in <strong>der</strong> Praxis darin, die Lage <strong>der</strong>nummerierten Fahrstreifen und <strong>der</strong>Doppelachsen (in den meisten Fällen inQuerrichtung gekoppelt) festzulegen.Länge und Breite <strong>der</strong> gleichmäßigverteilten Belastung sind entsprechend denbelasteten Teilen <strong>der</strong> Einflussflächefestzulegen.69Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Lastmodell LM 1: DIN-FB 101 / DIN EN 1991-2/NA70Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2: Verteilung von EinzellastenBetonplatteOrthotrope Fahrbahnplatte• Die verschiedenen, für lokale Nachweise zu berücksichtigenden Einzellastenwerden als gleichmäßig über die Aufstandsfläche verteilt angenommen• Betonplatte: Die Lastverteilung wird unter einem Winkel von 45°bis zur Mittellinie<strong>der</strong> Platte angenommen• orthotrope Fahrbahnplatte: Die Lastverteilung durch den Belag und die wird untereinem Winkel von 45°bis zur Mittellinie des Fahrbahndeckbleches angenommenDie Lastverteilung in Querrichtung entlang <strong>der</strong> Streifen <strong>der</strong> orthotropenFahrbahnplatte ist hierbei nicht berücksichtigt71Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2: Bremsen / AnfahrenHöhere Lasten <strong>aus</strong> Bremsen und Anfahren wg. Anpassung von LM 1;Obergrenze von 900 kN bleibtQlk= 0,6α Q1(2Q1k) + 0, 10 αq1q1kwlL• Lasten, die <strong>aus</strong> Anfahren resultieren, sollten in <strong>der</strong> selben Größe wie dieBremskräfte angesetzt werden, jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkend• Für Horizontalkräfte, die an Fahrbahnübergängen o<strong>der</strong> an Bauteilen, welche nurdurch eine Achse beansprucht werden können gilt: Qlk= , 60 α QQ11k72Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Fliehkräfte und an<strong>der</strong>e Querkräfte• Die Fliehkraft Q tk ist als in Höhe des fertigen Fahrbahnbelags in Querrichtung radialzur Fahrbahnachse wirkende Last anzunehmen.• Der charakteristische Wert von Q tk , <strong>der</strong> die dynamischen Einflüsse schon beinhaltet,ist abhängig vom horizontalen Radius <strong>der</strong> Fahrbahnmittellinie und <strong>der</strong> Gesamtlast<strong>der</strong> vertikalen Einzellasten <strong>der</strong> Doppelachse des Lastmodells LM 1Q =tk, 20 QQ tk= 40Qv/vr(kN)(kN)wenn r < 200 mwenn 200 ≤ r ≤ 1500 mQ tk= 0 wenn r > 1500 m• Eine Seitenkraft <strong>aus</strong> schrägem Bremsen o<strong>der</strong> Anfahren muss nicht berücksichtigtwerden.73Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1990 Verkehrslastgruppen• Aufgrund wahrscheinlichkeitstheoretischer Überlegungen wird davon<strong>aus</strong>gegangen, dass in <strong>der</strong> Kombination die vertikalen und horizontalen Anteile<strong>der</strong> Verkehrslastkomponenten gleichzeitig mit ihrem Maximalwert auftreten.• Daher werden wie im DIN-Fachbericht 101 Verkehrslastgruppen gebildet, diedie Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen Auftretens bei<strong>der</strong> Lastkomponentenüber die Wie<strong>der</strong>kehrperiode (d. h. über ψ- Werte) regelt.• Diese Verkehrslastgruppen sind separat als eigenständige Einwirkung zubetrachten.• Tab. 4.4 a. Charakteristische Werte• Tab. 4.4 b Häufige Werte• Lastgruppen bei vorübergehenden Bemessungssituationen74Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 VerkehrslastgruppenLastgruppenFußweg o<strong>der</strong>FahrbahnRadwegNur vertikaleBelastungsart Vertikallasten HorizontallastenLastenVerweise 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.4.1 4.4.2 5.3.2 (1)LM1LM3LM4 Kräfte <strong>aus</strong> FliehkräfteLM2gleichmäßigLastmodell (TS und UDL(Son<strong>der</strong>fahrzeugesammlungen)Bremsen a Seitenkräfte a(Menschenan-Anfahren und und(Einzelachsen)verteilte LastSystem)charakteristischerWertgr1aKombinationswertbcharakteristischergr1aWertgr2gr3 dhäufiger WertcharakteristischerWertgr4siehecharakteristischerWertgr5Anhang Avorherrschen<strong>der</strong> Einwirkungsanteil (gekennzeichnet als zur Gruppe gehöriger Bestandteil)charakteristischerWertcharakteris-tischerWertcharakteristischerWertccharakteristischerWerta 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 <strong>aus</strong> Verkehr nicht berücksichtigt werden.b) Der empfohlene Wert von 3 kN/m 2 wird übernommen.In <strong>der</strong> Lastgruppe gr2 ist bei den Lasten <strong>aus</strong> dem LM1 <strong>der</strong> häufige Wert anzusetzen. In <strong>der</strong> Lastgruppe gr4 sind die Fuß- und Radwege grundsätzlich mitdem 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 ist als <strong>der</strong> Ansatz von zwei belasteten Fußwegen.d Diese Gruppe bleibt unberücksichtigt, wenn gr4 angesetzt wird.75Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Verkehrslastgruppen – Tab. 4.4 aErgänzung im Nationalen Anhang(charakteristische Werte von mehrfachen Komponenten)FahrbahnFußweg o<strong>der</strong>RadwegBelastungsart Vertikallasten Horizontallastennur vertikaleLastenVerweise 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.4.1 4.4.2 5.3.2 (1)LastmodellLM1(TS undUDLSystem)LM2 LM3 LM4Kräfte<strong>aus</strong>AnfahrenundBremsenFliehkräfteund Seitenkräftegleichmäßigverteilte LastLastgruppengr60,5-fachcharakteristischerWert— — —0,5-fachcharakteristischerWert0,5-fachcharakteristischer Wertcharakteristischer Wert ccSiehe 5.3.2.1 (2). Es sollte nur ein Fußweg belastet werden, falls dies ungünstiger ist als <strong>der</strong> Ansatz von zwei belasteten Fußwegen.Lastmodelle LM 2, LM 3 sind nicht anzuwenden76Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Verkehrslastgruppen –Häufige WerteFahrbahnFußwege und RadwegeBelastungsartVertikallastenVerweise 4.3.2 4.3.3 5.3.2 (1)LastmodellLM1 (TS und UDLSystem)LM2 (Einzelachse)Gleichmäßig verteilteLastgr1ahäufiger WertLastgruppengr1bhäufiger Wertgr3häufiger WertaaEs sollte nur ein Fußweg belastet werden, falls dies ungünstiger ist als <strong>der</strong> Ansatz von zwei belasteten Fußwegen„Nicht-Häufige“ Werte mehrkomponentiger Einwirkungen sind im Gegensatzzum DIN-Fachbericht 101 nicht mehr anzusetzen77Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Grundsätzlich ist Ermüdungslastmodell 3 anzuwendenAchslasten: je 120 kNTab. 4.5 Anzahl erwarteter Lastkraftwagen je Jahrfür einen LKW-Fahrstreifen12VerkehrskategorienStraßen und Autobahnen mit zwei o<strong>der</strong>mehr Fahrstreifen je Fahrtrichtung mithohem LKW-AnteilStraßen und Autobahnen mit mittleremLKW-AnteilNobsje Jahr und jeLKW-Fahrstreifen2,0 × 10 60,5 × 10 63 Hauptstraßen mit geringem LKW-Anteil 0,125 × 10 64 Örtliche Straße mit geringem LKW-Anteil 0,05 × 10 6Ein zweites Fahrzeuge in<strong>der</strong>selben Spur ist, sofernmaßgebend, zu berücksichtigen.Festlegung für das Einzelprojekt(Empfohlene Achslast: 36 kN).NDP:Ein zweites Fahrzeug in <strong>der</strong>selben Spur ist nicht anzusetzen,wenn die Ermüdungsnachweisemit λ-Werten nach den<strong>Eurocodes</strong> für Bemessungerfolgen.78Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Ermüdungslastmodell 4: Anwendung bedarf <strong>der</strong> ZustimmungFAHRZEUGTYP VERKEHRSART1 2 3 4 5 6 7REIFEN/ACHSARTGEOMETRISCHE ABMESSUNGENGroßeMittlereOrts-Entfer-Entfer-verkehrSCHWERFAHRZEUG(m)(kN)nungAchsabstandErsatzachslastSchwer-ver-nungkehrs-anteilSchwer-ver-Schwervkehrs-anteiler-kehrsanteilReifenartA4,5 7013020,0 40,0 80,0 ABB4,201,30701201205,0 10,0 5,0 ABB3,205,201,301,303,406,001,807015090909070140909050,0 30,0 5,0 ABCCC15,0 15,0 5,0 ABBBCΣN obsist im Einzelfall festzulegen4,803,604,401,307013090808010,0 5,0 5,0 ABCCC79Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Anpralllasten auf Pfeiler und an<strong>der</strong>e stützende Bauteile• Kräfte infolge eines Anpralls von Fahrzeugen mit unzulässigerHöhe o<strong>der</strong> von <strong>der</strong> Straße abweichenden Fahrzeugen auf Pfeilerno<strong>der</strong> stützende Bauteilen <strong>der</strong> Brücke sind zu berücksichtigen.• Es gelten die Regelungen <strong>der</strong> DIN EN 1991-1-7 (Tabelle NA 2-4.1).80Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Anpralllasten auf ÜberbautenVereinfachende Regelung nach DIN EN 1991-2•Anpralllasten <strong>aus</strong> Straßenverkehr unter Brücken nach DIN EN 1991-1-7:2010-12, 4.3.2, sind nur beim Nachweis <strong>der</strong> Lagesicherheit desÜberbaues zu berücksichtigen.•Die Anprallasten dürfen dabei vereinfachend 20 cm oberhalb <strong>der</strong>Unterkante des Überbaues angesetzt werden.•Autobahnen und Bundesfernstraßen:•Landstraßen außerhalb von Ortschaften:500 kN375 kN•ARS Regelungen:Vor<strong>aus</strong>setzung ist eine entsprechend robuste Überbaukonstruktion81Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Fahrzeuge auf Fuß- und Radwegen von Straßenbrücken82Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Anpralllasten auf Schrammborde• Horizontalkraft von 100 kN- Angriffspunkt: 5 cm unter OberkanteSchrammbord- Verteilt auf eine Länge von 0,50 m- Lastverteilung unter 45 o• Sofern ungünstig wirkend, ist zusätzliche eineVertikallast anzusetzen.(Lasterhöhung wg. Erhöhung <strong>der</strong>Anpassungsfaktoren des Lastmodells LM 1):83Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Einwirkungen auf Gelän<strong>der</strong>• Einwirkungen auf das Gelän<strong>der</strong> sind bei <strong>der</strong> Überbaubemessungzu berücksichtigen.• Abhängig von <strong>aus</strong>gewählten Lastklasse des Gelän<strong>der</strong>s :verän<strong>der</strong>liche Lasten.• Linienlast von 1,0 kN/m mit dem Teilsicherheitsbeiwert 1,35(abweichende Regelungen bei Eisenbahnbrücken)• Verän<strong>der</strong>liche Kraft, die horizontal und vertikal an <strong>der</strong> Oberkantedes Gelän<strong>der</strong>s wirkt.84Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Fahrzeugrückhaltesystem• Die Horizontalkraft wirkt über eine Länge von 0,5 m quer zur Fahrtrichtung 100 mmunter <strong>der</strong> Oberkante <strong>der</strong> Schutzeinrichtung o<strong>der</strong> 1 m über <strong>der</strong> Fahrbahn bzw. demFußweg, wobei <strong>der</strong> 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 QQ11k• Das Bauteil, auf dem die Schutzeinrichtung angeordnet ist, sollte lokal für eineaußergewöhnliche Einwirkung bemessen werden, die mindestens dem 1,25fachendes lokalen charakteristischen Wi<strong>der</strong>standes <strong>der</strong> Schutzeinrichtung entspricht;An<strong>der</strong>e verän<strong>der</strong>liche Lasten sollten dabei nicht berücksichtigt werden.85Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


FahrzeugrückhaltesystemARS Regelung• Beim Nachweis von Anpralllasten nach DIN-EN 1991-2, 4.7.3.3ist die Klasse für das zum Einsatz kommendeFahrzeugrückhaltesystem und ggf. ergänzende Regelungen denEinstufungslisten <strong>der</strong> Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) zuentnehmen (siehe NDP zu DIN EN 1991-2, 4.7.3.3 (1)).86Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Vertikale Einwirkungen <strong>aus</strong> FußgängerverkehrARS Regelung .• Abweichend zu DIN EN 1990, Tabelle NA.A.2.1 ist für dievertikalen Einwirkungen <strong>aus</strong> Fußgängerverkehr einTeilsicherheitsbeiwert 1,5 (statt 1,35) in allen ständigen undvorübergehenden Bemessungssituationen (S/V) für dieNachweise EQU und STR/GEO anzusetzen.• Im Anwendungsfall von Fußnote b von DIN 1991-2, Tabelle 4.4agilt <strong>der</strong> Teilsicherheitsbeiwert =1,35. (Lastgruppe gr1a).87Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Lastmodelle für HinterfüllungenVertikale Lasten• Fahrbahnen, die hinter Wi<strong>der</strong>lagern, Flügelwänden, Seitenwänden und an<strong>der</strong>en mitdem Erdkörper in Kontakt stehenden Teilen <strong>der</strong> Brücke, angeordnet sind, sollten mitentsprechenden Lastmodellen beansprucht werden• Es ist das Lastmodells 1 zu verwenden. Zur Vereinfachung darf die Doppelachse durcheine gleichmäßig verteilte Last mit <strong>der</strong> Bezeichnung q eq ersetzt werden, die über eineangemessene rechteckige Aufstandsfläche verteilt ist. Die Abmessungen <strong>der</strong>Aufstandsfläche hängen von <strong>der</strong> Last<strong>aus</strong>breitung <strong>der</strong> Hinterfüllung o<strong>der</strong> des Erdkörpersab• Zur Last<strong>aus</strong>breitung in Hinterfüllungen und im Erdkörper siehe DIN EN 1997. Wennnicht beson<strong>der</strong>s vereinbart, darf für die Bestimmung von q eq ein Rechteck mit einerBreite von 3 m und einer Länge von 5 m angenommen werden• An<strong>der</strong>e repräsentative Werte als die charakteristischen Werte sollten nichtberücksichtigt werden88Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-2 Lastmodelle für HinterfüllungenHorizontale Lasten• Es sollte im Bereich <strong>der</strong> Hinterfüllung keine Horizontallast in Höhe <strong>der</strong> Oberkante <strong>der</strong>Fahrbahn angenommen werden• Für die Bemessung von Kammerwänden sollte eine Bremslast in Längsrichtungberücksichtigt werden (Lasterhöhung wg. LM 1) :Der charakteristische Wert dieser H-Last beträgt.0 ,6αQ 1Q 1 kDiese wirkt gleichzeitig mit <strong>der</strong> AchslastαQ 1Q 1 kdes Lastmodells 1 und mit dem Erddruck <strong>aus</strong> <strong>der</strong>Hinterfüllung. Die Fahrbahn hinter <strong>der</strong>Kammerwand sollte nicht als gleichzeitig belastetangenommen werden89Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-1 Wichte, Eigengewichte• DIN EN 1991-1-1 enthält Anweisungen und Angaben zu Einwirkungen für dieTragwerksplanung von:• Hochbauten• <strong>Ing</strong>enieurbauwerkeneinschließlich geotechnischer Gesichtspunkte bezüglich:• Wichten von B<strong>aus</strong>toffen und Lagergütern• Eigengewicht von Bauwerken• Nutzlasten im Hochbau• Abschnitt 4 und Anhang A enthält Nennwerte für Wichten für bestimmte B<strong>aus</strong>toffe,B<strong>aus</strong>toffe im Brückenbau und Lagergüter.• Des Weiteren werden für bestimmte Schüttgüter die Böschungswinkel angegeben.90Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-1 Wichte, Eigengewichte„…. Allgemeine Absätze….. “1 Allgemeines2 Einteilung <strong>der</strong> Einwirkungen2.1 Eigengewicht2.2 Nutzlasten3 Bemessungssituationen4 Wichten für B<strong>aus</strong>toffe und Lagergüter5 Eigengewicht von Bauteilen6 Nutzlasten im HochbauAnhang A Nennwerte für Wichten von B<strong>aus</strong>toffen und Nennwerte fürWichten und Böschungswinkel für LagergüterAnhang B Absturzsicherung und Schutzplanken für ParkhäuserLiteraturhinweiseNationaler Anhang NA.A (informativ) Wichten und Flächenlasten91Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-1 Wichte, EigengewichteB<strong>aus</strong>toffeBeläge von StraßenbrückenGussasphalt und AsphaltbetonAsphaltmastixHeißgewalzter AsphaltSchüttungen für BrückenSand trockenSchotter, KiesGleisbettunterbauSplittBruchsteinLehm..WichteγkN/m 324,0 bis 25,018,0 bis 22,023,015,0 bis 16,0a15,0 bis 16,0a18,5 bis 19,513,5 bis 14,5a20,5 bis 21,518,5 bis 19,525,020,026,092Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 Windlasten„…. Allgemeine Absätze….. “1 Allgemeines2 Bemessungssituationen3Erfassung <strong>der</strong> Windeinwirkungen4Windgeschwindigkeit und Geschwindigkeitsdruck5 Windeinwirkungen6Strukturbeiwert c sc d7Aerodynamische Beiwerte8Windeinwirkungen auf Brücken93Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 WindlastenAnhang NA.A (normativ) WindzonenkarteAnhang NA.B (normativ) Einfluss von Gelän<strong>der</strong>auigkeit, Topographie undvorübergehenden Zuständen auf die WindeinwirkungenAnhang NA.C (normativ) Ermittlung des Strukturbeiwertes und Beurteilung <strong>der</strong>SchwingungsanfälligkeitAnhang NA.D (normativ) Wirbelerregte SchwingungenAnhang NA.E (informativ) Aeroelastische InstabilitätenAnhang NA.F (normativ) Dynamische GrundlagenAnhang NA.N (informativ) Windeinwirkungen auf BrückenAnhang NA.V (normativ) <strong>Dr</strong>uckbeiwerte für Vordächer94Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


95DIN EN 1991-1-4 Windlasten8. Windeinwirkungen auf Brücken8.1 Allgemeines8.2 Berechnungsmethode für die Systemantwort8.3 Kraftbeiwerte8.3.1 Kraftbeiwerte in x-Richtung(allgemeine Methode)8.3.2 Kräfte in x-Richtung — Vereinfachtes Verfahren8.3.3 Windkräfte auf Brückenüberbauten in z-Richtung8.3.4 Windkräfte auf Brückenüberbauten in y-Richtung8.4 Brückenpfeiler8.4.1 Windrichtungen und Bemessungssituationen8.4.2 Windeinwirkungen auf Brückenpfeiler.Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 WindlastenWindeinwirkungen aufBrückenbauwerke rufen Kräfte inx-, y- und z-Richtung hervor.96Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 WindlastenAnhang NA.A:Windzonenkarte -DeutschlandEinfluss <strong>der</strong> MeereshöheDer Geschwindigkeitsdruck istzu erhöhen, wenn <strong>der</strong>Bauwerksstandort oberhalbeiner Meereshöhe von 800 müber NN liegt..97Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 WindlastenGeländekategorie IOffene See; Seen mit mindestens 5 km freier Fläche inWind-richtung; glattes, flaches Land ohne Hin<strong>der</strong>nisseRauigkeitslänge z0 = 0,01 mProfilexponent α = 0,12Geländekategorie IIGelände mit Hecken, einzelnen Gehöften, Häusern o<strong>der</strong>Bäumen, z. B. landwirtschaftliches GebietAnhangNA.B:GeländekategorienI - IV98Rauigkeitslänge z0 = 0,05 mProfilexponent α = 0,16Geländekategorie IIIVorstädte, Industrie- o<strong>der</strong> Gewerbegebiete; Wäl<strong>der</strong>Rauigkeitslänge z0 = 0,30 mProfilexponent α = 0,22Geländekategorie IVStadtgebiete, bei denen mindestens 15 % <strong>der</strong> Fläche mitGebäuden bebaut sind, <strong>der</strong>en mittlere Höhe 15 müberschreitetRauigkeitslänge z0 = 1,05 mProfilexponent α = 0,30Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 Windlasten – vereinfachtes VerfahrenEs werden jeweils zwei Windzonen zusammengefasst.Windzone 1 und 2 v ref = 25 m/s bzw. q ref = 0,39 kN/m 2Windzone 3 und 4 v ref = 30 m/s bzw. q ref = 0,56 kN/m 2Tabelle NA.N.5 — Windeinwirkungen w in kN/m 2 auf Brücken für Windzone 1 und 2(Binnenland)Tabelle NA.N.6 — Windeinwirkungen w in kN/m 2 auf Brücken für Windzone 3 und 4(Binnenland)Tabelle NA.N.7 — Windeinwirkungen w in kN/m 2 auf Brücken für Windzone 1 und 2(Küstennähe)Tabelle NA.N.8 — Windeinwirkungen w in kN/m 2 auf Brücken für Windzone 3 und 4(Küstennähe)99Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 Windlasten – vereinfachtes Verfahren• Die nachfolgend angegebenen Einwirkungen <strong>aus</strong> Wind auf Brücken(Tabelle NA.N.5 bis Tabelle NA.N.8) beruhen aufDIN EN 1991-1-4:2010-12, insbeson<strong>der</strong>e Abschnitt 8• Die Angaben dienen einer vereinfachten Anwendung <strong>der</strong> Norm bei nichtschwingungsanfälligen Deckbrücken und Bauteilen.• Die unter Tabelle NA.N.5 bis Tabelle NA.N.8 aufgeführten Werte gelten für Höhenbis 100 m. Für Höhen über 100 m sollte eine verfeinerte Untersuchung durchgeführtwerden• Als entscheidende Einflüsse können bedeutsam sein:−−<strong>der</strong> Einfluss <strong>der</strong> Höhenlage des Bauwerkes<strong>der</strong> Einfluss von Aufbauten auf den Brückenquerschnitten auf den c f -Wert und diekürzer anzunehmende Wie<strong>der</strong>kehrperiode des rechnerischen Staudruckes beiBauzuständen.100Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 Windlasten – vereinfachtes Verfahren101Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 Windlasten – vereinfachtes VerfahrenbdGesamtbreite <strong>der</strong> DeckbrückeÜberbau:• Ohne Verkehr und ohne Lärmschutzwand:Höhe von Oberkante Kappe einschließlich ggf.vorhandener Brüstung o<strong>der</strong> Gleitwand bisUnterkante Tragkonstruktion.Bei Eisenbahnbrücken, wenn ungünstiger, vonSchienenoberkante bis Unterkante Tragkonstruktion.• Mit Verkehrsband o<strong>der</strong> mit Lärmschutzwand:Höhe von Oberkante Verkehrsband bzw.Lärmschutzwand bis Unterkante Tragkonstruktion.z egrößte Höhe <strong>der</strong> Windlastresultierenden über <strong>der</strong> Geländeoberfläche o<strong>der</strong> überdem mittleren Wasserstand. Für Höhen z < z min ist z e = z min anzunehmen.102Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 Windlasten – vereinfachtes VerfahrenbdGesamtbreite <strong>der</strong> DeckbrückeÜberbau:• Ohne Verkehr und ohne Lärmschutzwand:Höhe von Oberkante Kappe einschließlich ggf.vorhandener Brüstung o<strong>der</strong> Gleitwand bisUnterkante Tragkonstruktion.Bei Eisenbahnbrücken, wenn ungünstiger, vonSchienenoberkante bis Unterkante Tragkonstruktion.• Mit Verkehrsband o<strong>der</strong> mit Lärmschutzwand:Höhe von Oberkante Verkehrsband bzw.Lärmschutzwand bis Unterkante Tragkonstruktion.z egrößte Höhe <strong>der</strong> Windlastresultierenden über <strong>der</strong> Geländeoberfläche o<strong>der</strong> überdem mittleren Wasserstand. Für Höhen z < z min ist z e = z min anzunehmen.103Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 Windlasten – vereinfachtes Verfahren• Die Angaben gelten nur für nicht schwingungsanfällige Deckbrücken sowienicht schwingungsanfällige Bauteile.NA.C.2 enthält Kriterien zur Beurteilung <strong>der</strong> Schwingungsanfälligkeit.• Die Tabellen NA.N.5 bis NA.N.8 gelten nicht fürSon<strong>der</strong>brückenkonstruktionen, wie z. B. bewegliche Brücken undüberdachte Brücken.• Für Fachwerk- und Stabbogenbrücken gelten die Angaben sinngemäß; dieaußerhalb <strong>der</strong> Fahrbahnkonstruktion liegenden Bauteile (Fachwerkstäbebzw. Bögen und Hänger) sind geson<strong>der</strong>t zu erfassen.104Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 Windlasten – vereinfachtes Verfahren• Bei Bauzuständen, die nicht länger als 1 Tag dauern, dürfen die charakteristischenWerteTab. NA.N.5 und NA.N.7 (Windzone 1 und2) mit dem Faktor 0,55Tab. NA.N.6 und NA.N.8 (Windzone 3 und4) mit dem Faktor 0,4multipliziert werden.• Bei Bauzuständen, die nicht länger als 1 Woche dauern, dürfen die charakteristischenWerteTabellen NA.N.5 und NA.N.7 (Windzone 1 und2) mit dem Faktor 0,80Tabellen NA.N.6 und NA.N.8 (Windzone 3 und4) mit dem Faktor 0,55multipliziert werden.• Vor<strong>aus</strong>setzung ist, dass sichergestellt wird, dass die Windgeschwindigkeiten folgendeWerte 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 beobachtenund rechtzeitig durchführbare Sicherungsmaßnahmen für den Fall vorzusehen, dass dieWindgeschwindigkeit den o. g. Wert übersteigt.105Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-4 WindlastenARS Regelungen:•Es sind mindestens die Windlasten nach DIN EN 1991-1-4, AnhangNA.N anzusetzen.•Vertikale Windkomponenten sind ggf. nach DIN EN 1991-1-4 zuberücksichtigen.•Die in den Tabellen DIN EN 1991-1-4, NA.N5, NA.N6, NA.N7 undNA.N8 angegebenen Beiwerte sind nicht anzuwenden.Es gelten die Beiwerte nach DIN EN 1990, Tabelle A2.1 fürStraßenbrücken bzw. Tabelle A2.2 für Fußgängerbrücken.106Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 Temperatur„…. Allgemeine Absätze….. “1 Allgemeines2 Klassifizierung <strong>der</strong> Einwirkungen3 Bemessungssituation4 Beschreibung <strong>der</strong> Einwirkungen5 Temperaturunterschiede in Gebäuden6Temperaturunterschiede bei Brücken7Temperaturunterschiede in Industrieschornsteinen, Rohrleitungen,Silos, Tanks und KühltürmenAnhänge A-D107Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 Temperatur6 Temperaturunterschiede bei Brücken6.1 Brückenüberbauten6.1.1 Arten von Brückenüberbauten6.1.2 Berücksichtigung von Temperatureinwirkungen6.1.3 Konstanter Temperaturanteil6.1.4 Verän<strong>der</strong>liche Temperaturanteile6.1.5 Gleichzeitige Berücksichtigung von konstanten undverän<strong>der</strong>lichen Temperaturanteilen6.1.6 Konstanter Temperaturunterschied zwischen verschiedenenBauteilen6.2 Brückenpfeiler6.2.1 Berücksichtigung <strong>der</strong> Temperatureinwirkungen6.2.2 Temperaturunterschiede108Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 Temperatur109Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 TemperaturBrückenüberbauten werden eingeteilt in:Typ 1Stahlkonstruktion— Hohlkastenträger <strong>aus</strong> Stahl— Fachwerkträger o<strong>der</strong> BlechträgerTyp 2Typ 3VerbundkonstruktionBetonkonstruktion— Betonplatte— Betonträger— Hohlkastenträger110Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 TemperaturRepräsentative Werte für:konstanten Temperaturanteilverän<strong>der</strong>lichen TemperaturanteilIn Deutschland ist das Verfahren 1 (6.1.4.1: Vertikale linear verän<strong>der</strong>liche Anteile)anzuwendenDas Verfahren 2 (6.1.4.2: Vertikale Temperaturanteile mit nicht linearen Einflüssen) istnicht anzuwenden.Wo ein horizontaler Temperaturunterschied zu berücksichtigen ist, darf ein linearverän<strong>der</strong>licher Temperaturanteil angenommen werden, wenn keine an<strong>der</strong>enInformationen vorliegen (siehe 6.1.4.3 Horizontaler Anteil).111Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 TemperaturErmittlung des Temperaturanteils inAbhängigkeit von <strong>der</strong> minimalenAußenlufttemperatur und <strong>der</strong> maximalenAußenlufttemperaturNationale Festlegung:Minimale Außenlufttemperatur T min = –24 °CMaximale Außenlufttemperatur T max=+37 °C— Korrelation zwischen minimaler/maximalerAußenlufttemperatur(Tmin/Tmax) und minimalen/maximalen konstantenTemperaturanteil für Brücken (Te.min/Te.max)Die Werte in Bild 6.1 basieren auf täglichen Temperaturschwankungen von 10 °CFür Fachwerke <strong>aus</strong> Stahl und Blechträger dürfen die maximalen Werte für Typ1 um 3 °Creduziert werden.112Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 Temperatur6.3.1.3 Schwankungen des konstanten Temperaturanteils• Charakteristische Wert <strong>der</strong> maximalen negativen Än<strong>der</strong>ung (Verkürzung)∆T N,con = T 0 – T e.min (6.1)• Charakteristische Wert <strong>der</strong> maximalen positiven Än<strong>der</strong>ung∆T N,exp = T e .max – T o (6.2)• Die gesamte Schwankung des konstanten Temperaturanteils:∆T N = T e.max – T e.min• Gemäß Anhang A.1 (3): T 0 zu 10 °C.• Für Lager und Brückenübergänge gelten beson<strong>der</strong>e Regelungen113Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 TemperaturLinear verän<strong>der</strong>lichen TemperaturanteileÜberbautypOberseite wärmer alsUnterseite∆T M,heat(°C)Unterseite wärmer alsOberseite∆T M,cool(°C)Typ 1: Stahlkonstruktion 18 13Typ 2: Verbundkonstruktion 15 18Typ 3: Betonkonstruktion:– Hohlkasten– Träger– Platte101515588ANMERKUNG 1: Für repräsentative Beispiele <strong>der</strong> Brückengeometrie stellen die in <strong>der</strong> Tabelle angegebenenWerte obere Grenzwerte für den linear verän<strong>der</strong>lichen Temperaturanteil dar.ANMERKUNG 2: Die in <strong>der</strong> Tabelle angegebenen Werte basieren auf einer Dicke des oberen Belags von50 mm für Straßen- und Eisenbahnbrücken. Für an<strong>der</strong>e Dicken von Belägen sollten diese Werte mit demFaktor k sur multipliziert werden. Empfehlungen für die Werte des Faktors k sur enthält Tabelle 6.2.114Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 TemperaturMaterialAluminium,Aluminiumlegierungenα T(×10 −6 /°C)Nichtrosten<strong>der</strong> Stahl 16B<strong>aus</strong>tahl, Schmiede- o<strong>der</strong>Gusseisen2412 (siehe Anmerkung 6)Beton mit Ausnahme unten 10Beton mit Leichtzuschlag 7Mauerwerk 6 bis 10 (siehe Anmerkungen )Glas (siehe Anmerkung 4)Holz, in Faserrichtung 5Holz, quer zur Faserrichtung30 bis 70 (siehe Anmerkung)Tabelle C.1NDP zu 6.1.3.3 (3)Nichtrosten<strong>der</strong> StahlB<strong>aus</strong>tahl, Schmiede- und GusseisenBeton, Zuschlag <strong>aus</strong> Kalkstein18 · 10 −6 /°C10 · 10 −6 /°C9 · 10 −6 /°C115Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 Temperatur – Berücksichtigung von Belagsdicken116Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 Temperatur – Horizontaler Anteil• Im allgemeinen ist ein verän<strong>der</strong>licher Temperaturanteil nur in vertikalerRichtung zu berücksichtigen. In bestimmten Fällen (z. B. wenn die Ausrichtungo<strong>der</strong> die Gestaltung <strong>der</strong> Brücke dazu führt, dass eine Seite stärker <strong>der</strong>Sonneneinstrahlung <strong>aus</strong>gesetzt ist als die an<strong>der</strong>e) sollte jedoch auch einhorizontaler Temperaturanteil berücksichtigt werden.• Falls keine an<strong>der</strong>en Informationen verfügbar sind und keine Hinweise fürhöhere Werte vorhanden sind, ist ein linearer verän<strong>der</strong>licherTemperaturunterschied von 5 °C zwischen den äußeren Rän<strong>der</strong>n <strong>der</strong> Brückeunabhängig von <strong>der</strong> Brückenbreite anzusetzen.117Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-5 Temperatur 6.1.4.4 —Temperaturunterschied innerhalb<strong>der</strong> Wände von Hohlkastenquerschnitten <strong>aus</strong> BetonVorsicht ist bei <strong>der</strong> Bemessung von Brücken mit großenHohlkastenquerschnitten geboten, da zwischen den inneren und äußerenStegwänden dieser Konstruktionen ein erheblicher Temperaturunterschiedauftreten kann.Zahlenwerte für den Temperaturunterschied dürfen im Nationalen Anhangangegeben werden. Der empfohlene Wert für den linear verän<strong>der</strong>lichenTemperaturunterschied beträgt 15 °C.NDP zu 6.1.4.4 (1)Der linear verän<strong>der</strong>liche Temperaturunterschied ist im Allgemeinen zu null zusetzen.118Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-6 Einwirkungen während <strong>der</strong>Bau<strong>aus</strong>führung„…. Allgemeine Absätze….. “1 Allgemeines2 Einteilung <strong>der</strong> Einwirkungen3 Bemessungssituationen und Grenzzustände4 Darstellung <strong>der</strong> EinwirkungenAnhang A 1 (normativ)Anhang A2 (normativ)Ergänzende Regelungen für GebäudeErgänzende Regelungen für BrückenAnhang B (informativ) Einwirkungen auf Tragwerke bei Umbauten,Wie<strong>der</strong>aufbau o<strong>der</strong> AbrissLiteraturhinweiseNationaler Anhang119Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen„…. Allgemeine Absätze….. “1 Allgemeines2 Klassifizierung <strong>der</strong> Einwirkungen3 Bemessungssituationen4 Anprall5 InnenraumexplosionenAnhang A (informativ) Entwurf zur Begrenzung von Schadensfolgenlokalen Versagens <strong>aus</strong> unspezifizierte Ursache in HochbautenAnhang B (informativ) Hinweise zur RisikoanalyseAnhang C (informativ) Dynamische AnprallberechnungAnhang D (informativ) InnenraumexplosionenNationaler AnhangAnhang NA.E (normativ) Einwirkungen <strong>aus</strong> Trümmern120Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen121Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen122Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen• Anpralllasten an Überbauten123Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche Einwirkungen• Abmin<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Anpralllasten an Überbautenin Abhängigkeit von <strong>der</strong> lichten Höheh 0= 5,0 mh 1= 6,0 mZuschläge für zukünftige Fahrbahndecken-Erneuerungen, Gradienten,Brückendurchbiegung und vor<strong>aus</strong>sichtliche Setzungen sind einzurechnen.124Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


DIN EN 1991-1-7 Außergewöhnliche EinwirkungenNDP zu 4.1(1), Anmerkung 3:Hinweise zur Übertragung von Anpralllasten auf FundamenteBei <strong>Ing</strong>enieurbauwerken sind Anpralllasten bis in die Tragwerksfundamenteweiterzuverfolgen. Bei Hochbauten hängt die Weiterleitung <strong>der</strong>außergewöhnlichen Einwirkung von <strong>der</strong> in das Tragwerkfundament durch sieübertragenen Kräfte ab; in <strong>der</strong> Regel ist eine Weiterleitung nicht maßgebend.NDP zu 4.3.1(3), Bedingungen für den Anprall infolge StraßenfahrzeugenDie statisch äquivalenten Anprallkräfte wirken bei Lkw in einer Höheh = 1,25 m und bei Pkw in h = 0,5 m über <strong>der</strong> Fahrbahnoberfläche. DieAnprallflächen betragen maximal b × h = 0,5 m × 0,2 m.125Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Zusammenfassung• Nach <strong>der</strong> erfolgreichen Umstellung <strong>der</strong> Regelwerke für Brückenauf das Teilsicherheitskonzept <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> mit den DIN-Fachberichten 101 – 104 steht nun die Umstellung auf die<strong>Eurocodes</strong> in <strong>der</strong> endgültigen Fassung an.• Die Nationalen Anhänge (NA) <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> in Deutschlandstehen <strong>der</strong> Fachöffentlichkeit im Weißdruck bzw. in <strong>der</strong>Entwurfsfassung (E DIN EN 1992-2/NA) zur Verfügung.• Mit den <strong>Eurocodes</strong> liegt somit ein in sich stimmiges Regelwerk fürdie Berechnung und Bemessung von Tragwerken des Hochb<strong>aus</strong>sowie des <strong>Ing</strong>enieurb<strong>aus</strong> vor.126Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Zusammenfassung• Für den Bereich <strong>der</strong> Einwirkungen auf Brücken, entsprechen dieRegelungen <strong>der</strong> DIN EN‘s in vielen Punkten den bewährtenRegelungen des DIN-Fachberichts 101.• Bei den Regelungen für Straßenbrücken ist die deutlicheAnhebung des Lastmodells 1 auf einen prognostizierten Verkehr intechnischer Hinsicht eine signifikante Än<strong>der</strong>ung bei Entwurf undPlanung von Straßenbrücken.• Der Teilsicherheitsbeiwert für Verkehrslasten <strong>aus</strong> Straßen- undFußgängerverkehr beträgt nunmehr 1,35 (statt bisher 1,5).• Regelungen für „Nicht häufige“ Werte sind entfallen.• Für Windlasten entspricht das vereinfachte Verfahren <strong>aus</strong> DIN EN1991-1-4. Anhang NA.N127Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Zusammenfassung• Die Regelungen für Temperatur entsprechen dem DIN-Fachbericht101, Kapitel V.• Der Anhang E im Nationalen Anhang zu DIN EN 1990 baut imWesentlichen auf den Regelungen des Anhang O auf.• Anpralllasten an Pfeiler und Stützen in Folge Straßenverkehr sinddeutlich angehoben (außerorts: 1500 kN in Fahrtrichtung bisher 1000kN) vgl. DIN EN 1991-1-7.• Anpralllasten auf den Überbau sind zu beachten.128Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Zusammenfassung• Für den Hochbau ist die bauaufsichtliche Umstellung auf die DIN EN– Normenreihe <strong>der</strong> <strong>Eurocodes</strong> Mitte 2012 bereits erfolgt. In einzelnenLän<strong>der</strong>n wurden Übergangsregelungen vorgesehen.• Für den Bereich <strong>der</strong> Bundesfernstraßen erfolgte die Bekanntgabe zurUmstellung auf die neuen Regelwerke mit AllgemeinenRundschreiben Straßenbau 22/2012 mit Stichtag 1. Mai 2013.• Die Vertreter <strong>der</strong> Verkehrsträger „Straße“, „Wasser“, und „Bahn“ imFachbereich 057 des DIN Koordinierungs<strong>aus</strong>schuss „Brücken“ habensich dabei auf ein abgestimmtes Vorgehen verständigt.129Berlin, 15. Mai 2013<strong>Dr</strong>.-<strong>Ing</strong>. <strong>Heinz</strong>-<strong>Hubert</strong> <strong>Benning</strong>


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Bundesministerium für Verkehr,Bau und Stadtentwicklung (BMVBS)Referat Brücken-, Tunnel- und sonstige <strong>Ing</strong>enieurbauwerke, StB 17Robert-Schuman-Platz 1D-53175 Bonnwww.bmvbs.de

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