Stahl- und Stahlverbundbrückenbau at Karlsruher Institut für Technologie

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Hängebrücken - 5 Haupttragelemente

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Hängebrücken - Tragverhalten


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Hängebrücken -
Reduzierung der Verformungen: Lösungen 

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Brückenlager - Aufgabe

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Brückenlager - Lagerformen

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Brückenarten

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Lastmodell 1 - Hintergrund

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Lastmodell 1 - Vorgehen

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Einwirkungen aus Straßenverkehr

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Lastmodelle für Vertikallasten

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UDL

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Belag orthotroper Platten

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Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Hängebrücken - 5 Haupttragelemente

Zugband (Kabel)
Versteifungsträger
Hänger
Pylon
Verankerung

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Hängebrücken - Tragverhalten


  • Tragseil mit Durchhang ideales System für Gleichlast
  • entspricht Stützlinienform
  • nur Normalkräfte, keine Biegemomente


---> minimaler Materialeinsatz

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Hängebrücken -
Reduzierung der Verformungen: Lösungen 

Sehr steifer Versteifungsträger
→ hohe Kosten

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Brückenlager - Aufgabe

  • Abtragung der vertikalen und horizontalen Stützkräfte vom Überbau zum Unterbau 
  • Ausgleich der Bewegungen aus Last-, Temperatur-, Kriech- und Schwindeinflüssen
  • unvermeidbare / planmäßige Zwängungen je nach Lagerart 
  • Roll- oder Gleitwiderstände durch Reibung der Kontaktflächen 
  • Verformungswiderstände in Elastomerlagern

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Brückenlager - Lagerformen

veraltete Form: 

  • Punktkipplager


moderne Lager: 

  • Gleitlager 
  • Kalottenlager 
  • Topflager 
  • Elastomerlager

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Brückenarten

  • Eisenbahnbrücken 
  • Straßenbrücken 
  • Radwegbrücken 
  • Fußgängerbrücken 
  • Brücken für Schifffahrtswege


Sonderformen:

  • bewegliche Brücken

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Lastmodell 1 - Hintergrund

  • Erfassung der Verkehrsbelastung an mehreren Messstellen in Europa
  • Messstelle in Auxerre (F, bei Paris) für Schwerlastverkehr in Europa repräsentativ
  • Entwicklung des Lastmodells 1 (LM1) im Jahr 1980
  • in D auch LMM genannt = modifiziertes LM1
  • γQ = 1,35 statt γQ = 1,5 da bei Entwicklung von EC1-2 (1980) statt einer 50-jährigen Wiederkehrperiode von einer 100-jährigen ausgegangen wurde

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Lastmodell 1 - Vorgehen

  • Einteilung der Fahrbahn in rechnerische Fahrstreifen (≠ reale Fahrstreifen!)
  • Der am ungünstigsten beanspruchte Fahrstreifen trägt die Nummer 1
  • Anordnung der Lastmodelle
  • Lastmodell ist für jeden Einzelfall in ungünstigster Stelle anzuordnen

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Einwirkungen aus Straßenverkehr

  • Vertikallasten
  • Horizontallasten 
  • Außergewöhnliche Lasten
  • Ermüdungsbeanspruchung

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Lastmodelle für Vertikallasten

Lastmodell 1:

  • Einzellasten und gleichmäßig verteilte Lasten decken Einwirkungen aus PKW- und LKW-Verkehr ab 
  • gilt für globale und lokale Nachweise



Lastmodell 4:

  • Menschengedränge 
  • auf Verlangen des Bauherren 
  • gilt nur für globale vorübergehende Bemessungssituation

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

UDL

= uniformly distributed load

= gleichmäßig verteilte Last

Stahl- und Stahlverbundbrückenbau

Belag orthotroper Platten

Belag besteht aus 3 Schichten:

  • Haftschicht 
  • Dichtungs- und Schutzschicht
  • Deckschicht als Verschleißschicht

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