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<strong>12.</strong> SYMPOSIUM BRÜCKENBAU 11 Fertiggestelltes Bauwerk, Blick Richtung München © Florian Schreiber/SSF Ingenieure AG 5 Statische Berechnung 5.1 Unterbauten Die Unterbauten wurden an separaten statischen Modellen berechnet, die kastenförmigen Widerlager mit finiten Elementen abgebildet. Die Bohrpfähle waren im System als elastisch gebettete Stäbe enthalten. Die bis zu 13,08 m hohen und 2,30 m dicken Stützen wurden zusammen mit den Pfahlkopfplatten und den im Erdreich gebetteten Pfählen als Stabsysteme berechnet. Die Verteilung der Brems- und Anfahrlasten erfolgte dabei entsprechend dem Verhältnis der Horizontalsteifigkeiten der mitwirkenden Unterbauachsen unter Berücksichtigung der maximalen Verformungswiderstände der Kalottenlager. Trotz des Festpunktes in Achse 30 ergaben sich an dieser Auflagerachse nur noch 20 % der Brems- und Anfahrlasten. Aufgrund der Schlankheit der Stützen wurde neben der Regelbemessung auch ein Nachweis nach Theorie II. Ordnung im Grenzzustand der Tragfähigkeit geführt, der jedoch keine Erhöhungen der Bewehrungsmengen ergab. 5.2 Überbau Die statische Berechnung erfolgte an einem räumlichen Trägerrostsystem. Die beiden Längsträger wurden hier als Stäbe mit ihrem Plattenbalkenquerschnitt mit variablen Plattenbreiten angenommen. Die Torsionssteifigkeit der vorgespannten Längsträger wurde nach DIN-Fachbericht 102 mit 80 % des theoretischen Werts festgelegt. Die Fahrbahnplatte wurde aufgrund der Brückenschiefe und der Krümmung 84 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012 im Grundriss mit ebenen finiten Elementen mit orthotroper Tragwirkung abgebildet und dabei nur der Querrichtung der Platte eine Steifigkeit zugeordnet. Die Querträger an den Auflagern wurden als zusätzliche Biegestäbe mit einer auf 50 % des theoretischen Werts reduzierten Torsionssteifigkeit eingeführt. Mit Hilfe dieser Modellbildung ließ sich die kontinuierliche Tragwirkung der Fahrbahnplatte im Vergleich zu herkömmlichen Trägerrosten mit ideellen Querträgern wesentlich besser ermitteln: Aus der Orthotropie resultierend, sind die Berechnungsergebnisse eindeutig in Stabschnittgrößen für die Längsrichtung und Plattenschnittgrößen für die Querrichtung getrennt. Das gemischte System aus Stäben und finiten Elementen führte zu einer realistischeren Modellabbildung, ohne auf die Vorteile einer klassischen Trägerrostberechnung verzichten zu müssen. Die Vorspannung der beiden Längsträger weicht aufgrund der stark unterschiedlichen Stützweiten mit Differenzen bis zu 10 m bei den einzelnen Trägerabschnitten völlig voneinander ab. Die aus der Vorspannung dieses Systems folgenden hohen Zwangsbeanspruchungen mussten zusätzlich berücksichtigt werden. Aufgrund der gewählten zwei Bauabschnitte wurde auch ein zusätzliches Zwischensystem im Bauzustand nachgewiesen: ein Zweifeldträger mit Kragarm. Maßgebend für die Vorspannung war jedoch der Dekompressionsnachweis im Endzustand. Die konstruktive Umsetzung in den Spann- und Bewehrungsplänen für den Überbau war wegen der komplexen Bauwerksgeometrie und der hohen Bewehrungsgrade sehr anspruchsvoll. Das heißt, es mussten bis zu drei Lagen Spannbewehrung und aufgrund der hohen Torsionsbeanspruchung zusätzlich ein relativ hohes Maß an schlaffer Bewehrung im Querschnitt untergebracht werden. Der Anteil der schlaffen Bewehrung beträgt 137 kg/m³, jener der Spannbewehrung 54 kg/m³. 6 Ausführungsplanung in 3-D Die Schalpläne wurden in 3-D erstellt, wobei alle Bauteile in einem räumlichen Modell exakt abgebildet wurden. Zusätzlich wurde vom Urgelände ein 3-D-Laserscanning des gesamten Umfeldes durchgeführt. Auf dieser Basis wurde mit dem Programmsystem NX ein 3-D-Modell des Bauwerks aufgebaut und daraus alle Ausführungspläne abgeleitet. Der etwas höhere Arbeitsaufwand zur Erarbeitung eines solchen Modells wird dabei durch mehrere Effekte aufgewogen: Als Nebenprodukt stehen sofort alle geometrischen Bauteil- und Erdbaumassen zur Verfügung, und am räumlichen System werden geometrische Probleme sofort erkannt, die konstruktive Detaillierung erleichtert.
Mit geringem Aufwand können beispielsweise Durchdringungsprobleme mit vorhandenen Baukörpern und Detailausbildungen speziell im Bereich der Unterbauten geklärt werden. 7 Zusammenfassung Die gewählte, über dem Autobahnbetrieb eher ungewöhnliche Ortbetonbauweise auf Lehrgerüst hat sich für den Überflieger in Neufahrn bestens bewährt. Die Umsetzung der Planungs- und Bauaufgabe erfolgte innerhalb kürzester Zeit, die durch das Konjunkturpaket II zur Verfügung stehenden Mittel konnten effektiv eingesetzt werden. Eine konsequente und reibungslose Realisierung der in der Ausschreibung vorgegebenen Randbedingungen ließ sich durch die kontinuierlich beauftragte Planung aus SSF_BRCK_L_2012_0036XX 20<strong>12.</strong>01.20 9:39 Uhr Seite 1 einer Hand erzielen. Das Hauptbauwerk wurde in der Zeitspanne von Februar 2010 bis Juli 2011 errichtet. Die geringe Bauzeit und die Herstellungskosten des Bauwerks von rund 5.500.000 €, entsprechend 1.500 €/m², belegen die Wirtschaftlichkeit des gewählten Entwurfs. Autor: Dipl.-Ing. Peter Radl SSF-Ingenieure AG, München 1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU Anmerkung Bei dem vorliegenden Beitrag handelt es sich um die überarbeitete Fassung der Veröffentlichung »Überflieger am AK Neufahrn« in: Bauingenieur, Band 87, 2012, Heft 2. Funktion und Effizienz in einer Form Verbesserung der Sicherheit und Leichtigkeit des laufenden Verkehrs BAB A9/A92, AK Neufahrn, BW 13/02s Direktrampe www.ssf-ing.de Bauherr Bundesrepublik Deutschland Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Bonn Auftragsverwaltung Freistaat Bayern Oberste Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern, München Baubehörde Autobahndirektion Südbayern, München Bauüberwachung Autobahndirektion Südbayern, Dienststelle München, Maisach Gesamtplanung SSF Ingenieure AG, München Prüfingenieur Prof. Dr.-Ing. Richard Rojek, Augsburg Bauausführung Hentschke Bau GmbH, Bautzen 1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU 85
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Ausgabe 1/2 . 2012 12. Symposium Br
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Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn Zum
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Editorial 3 Kriterien zur Berücksi
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2 Überbauquerschnitt © Boland Pay
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1.5 Bauüberwachung Bei der Bauübe
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12 Längsansicht © Leonhardt, Andr
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Bei der Hauptbrücke sorgt die vorg
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2 Interdisziplinäre Aufgabenstellu
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3.4 Kuppelbauwerke Aus Schallschutz
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Zum zweiten Mal lobt die VERLAGSGRU
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Die Herstellung erfolgte auf einem
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11 12 Geplante Montage des Neubaus
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3 Entscheidungsprozess © Leonhardt
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15 16 Gewählte Vorzugsvariante ©
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3.4 Maschinenbau Zum Heben des Hubf
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Hafenverkehre, die nicht die stark
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