12. symposium brückenbau - zeitschrift-brueckenbau Construction ...

2 Überbauquerschnitt
© Boland Payhe Engineering
Der insgesamt 19,50 m breite offene
Verbundüberbau nimmt drei Fahrspuren
mit je 3,50 m Breite und beidseitige
Gehwege von 1,40 m Breite auf.
Die Rohrleitungen für Gas und Rohöl
sind jeweils außen auf den 2,60 m langen
Kragarmen angeordnet. Für die Zukunft
ist ebenfalls geplant, die Rohrleitungen
entfallen zu lassen und den Fußgängerverkehr
auf die Kragarme zu verlegen.
Dies bietet die Möglichkeit, insgesamt vier
Fahrspuren auf der Brücke anzuordnen;
sie werden aus Sicherheitsgründen
beleuchtet sein. Der Überbau ist mit einem
Stahl analog einem S355J2+N ausgeführt
worden, wobei sämtliche Baustellenstöße
mit vorgespannten Schrauben der Güte
10.9 verschraubt sind. Die Fahrbahn
besteht aus vorgefertigten Stahlbetonplatten
mit Ortbetonfugenverguss. Zur
Schubsicherung sind nicht die bei uns
üblichen Kopfbolzendübel vorgesehen,
sondern aufgeschweißte, ca. 30 cm
lange C-Profile, bei denen sich die
Betondruckstreben gegen die vergleichsweise
langen Kehlnähte und die Kante
des angeschweißten Flansches des
C-Profils abstützen. Entsprechende
Bemessungsregeln für diese Art der
Schubsicherung sind in der US-amerikanischen
Bemessungsnorm für den
Brückenbau AASHTO enthalten.
Der Überbau ist recht schmal im Vergleich
zu seiner Spannweite und der Querschnitt
zudem aerodynamisch nicht besonders
günstig. Zur Abklärung einer ausreichenden
aerodynamischen Stabilität bzw.
der Vermeidung übermäßig großer
wirbelerregter Schwingungen beauftragte
die Baufirma das Büro Wacker
Ingenieure mit Windkanaluntersuchungen:
In einem Bericht wurden die der
Bemessung zugrunde zu legenden
Windlasten zusammengestellt, eine
ausreichende aerodynamische Stabilität
konnte experimentell nachgewiesen
werden.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Die 147 m hohen Pylone sind jeweils auf
zwei Caissons mit einem Durchmesser
von 10 m und einer Höhe von 20 m gegründet,
deren Wandstärke 1 m beträgt.
Die Bodenplatte ist 3 m dick, und die
Caissons sind über eine 5 m dicke Fundamentplatte
miteinander verbunden. Zur
Verringerung des späteren Auftriebes
im gefluteten Zustand wurden die
Wände mit Öffnungen versehen und die
Hohlräume mit wasserdurchlässigem
Aushubmaterial verfüllt.
Die unteren Pylonbeine werden im
gefluteten Zustand ca. 68 m im Wasser
stehen. Zur Vermeidung eines zu hohen
Auftriebes infolge der hohlen Beine
und auch zu großer Außendrücke auf die
Pylonwände wurden ebenfalls Öffnungen
in den Wänden angeordnet. Die Wasserfüllung
ist für den Erdbebenfall als
Zusatzmasse berücksichtigt. Auf Höhe
des Überbaus gehen die vertikalen Beine
in einen massiven Riegel über, der wegen
der großen Querbiegemomente im Fall
von Querwind bzw. quer gerichtetem
Erdbeben stark vorgespannt ist. Oberhalb
des Überbaus bilden die Pylonbeine ein
A. Die Schrägseile sind in Stahltraversen
verankert, welche wiederum an einen
rechteckigen Stahlkasten verankert sind.
Dieser Stahlkasten liegt mit dem umgebenden
Beton des Pylonkopfes im
Verbund und leitet so die aus den Seilen
aufzunehmenden Vertikalkräfte in die
Pylonbeine.
Seitens des Ausführungsplaners wurden
sämtliche Berichte und Berechnungen in
Farsi, der iranischen Amtssprache, erstellt.
Die Unterlagen wurden von Hexa in
Auszügen ins Englische übersetzt und
standen dann LAP für die Prüfung zur
Verfügung, während alle Ausführungspläne
in Englisch vorlagen. Für die
Bemessung wurde die US-amerikanische
Brückennorm AASHTO gewählt: Basierend
auf ihr, hat LAP anhand der Pläne die
Schnittgrößen unabhängig ermittelt und
die Bemessung überprüft. Die seismischen
Ersatzlasten auf die wassergefüllten
und auch von Wasser umgebenen
Pylone wurden nach EC 1998-2 Anhang F
errechnet. Die Bemessung erfolgte
auf der Annahme einer beschränkten
Duktilität, da eine Reparatur geschädigter
Bereiche lediglich nach der aufwendigen
Entleerung des Wasserreservoirs durchgeführt
werden könnte.
Die Schichtung aus den mächtigen
Sandsteinschichten Typ A7 und dem
massiven Fels Typ A7 streicht stark in
die Flanken ein, ein Resultat der großen
seismischen Aktivität in der Gegend.
Seitens des Bodengutachters wurden
zunächst Felsproben entnommen und
untersucht. Anschließend wurde die
Gleitsicherheit für die steilen Talflanken
im gefluteten Zustand unter Berücksichtigung
einer schnellen Entleerung des
Reservoirs (Porenüberdruck) mittels
detaillierter FEM-Modelle nachgewiesen.
3 FEM-Modell des Bodens
© Prof. Arsalan Ghahramani
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
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