Entscheidungshilfen zum Entwurf von auskragenden Betonfahrbahnplatten im Massiv- und Verbundbrückenbau nach Eurocodes (D900)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D900
- Bearbeiter: Martin Wohlfarth
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
- Betreuer: Harald Michler, Daniel Schäfer (BPR Dr. Schäpertöns & Partner, München)
- Tag der Verteidigung: 14/03/2014
Zusammenfassung
Die Zunahme des Schwerverkehrs auf Deutschlands Straßen hat eine stetige Anpassung der für den Straßenbrückenbau verwendeten Lastmodelle erforderlich gemacht. Zusätzlich führen neue Werkstoffe und gestiegene Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit zu neuen Bemessungsmodellen und Grenzgrößen. Bei der Vorbemessung von Beton- und Verbundbrücken spielt die Dicke der Fahrbahnplatte eine entscheidende Rolle. Das Eigengewicht der Platte ist Grundlage zur Dimensionierung der Haupttragglieder und entscheidet mit über die Machbarkeit, Gestalt und die Kosten einer Brücke. Zur Berechnung stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, bspw. die Auswertung von Einflussflächen, die Erfassung der Balkenanalogie nach Heft 240 des DAfStb oder FE-Berechnungen. Einige Verfahren sind sehr aufwendig, andere wiederum ungenau. Um den Aufwand bei der Vorbemessung zu reduzieren und bei Berechnungen einen Vergleichswert zu haben, wurden bereits in der Vergangenheit Bemessungshilfen entwickelt. Diese sind allerdings aufgrund der neuen Berechnungsansätze nicht mehr oder nur noch teilweise einsetzbar. Daher wurden neue Entscheidungshilfen entwickelt. Die Zuhilfenahme eines vorprogrammierbaren FE-Programms ermöglichte die Entwicklung eines Algorithmus zur Bemessung zahlreicher Varianten schlaff bewehrter, auskragender Plattenstreifen. Die errechneten Daten konnten anschließend teilautomatisiert ausgewertet und aufgearbeitet werden. Die Entscheidungshilfen basieren auf Diagrammen, die eine Einschätzung erforderlicher Bewehrungsmengen in der oberen Bewehrungslage, abhängig von Kragplattenlänge und Dicke der Platte am Anschnitt, ermöglichen. Steht die erforderliche Überbaubreite fest (Fahrbahnbreite und Gestaltung des Kappenbereiches), können Werte für Plattendicke und erforderliche Bewehrung in der oberen Lage in Brückenquerrichtung einfach abgelesen werden. Der entstandene Algorithmus zur größtenteils automatisierten Berechnung auskragender Fahrbahnplatten stellt außerdem ein effektives Werkzeug für weitere Nachforschungen dar.