Rechnerische Risikoüberprüfung Brücke 604

2006, Hirschaid

I Straßenbrücke über die Großschifffahrtsstraße bei Hirschaid


Mit der von Eugene Freyssinet im Jahr 1928 patentierten Vorspannung konnte ein entscheidender Nachteil des Betons gegenüber dem bis dahin für Brücken großer Spannweite unschlagbaren Stahl kompensiert werden: Die geringe und zudem unzuverlässige Zugfestigkeit des Betons wird durch künstlich eingeprägte Druckspannungen de facto auf das Niveau der Druckfestigkeit angehoben.

Ausgangspunkt für die vorliegende Risikountersuchung ist der in der ‘Frühphase’ des Spannbetonbrückenbaus eingesetzte Spannstahl St 145/160 ‚sigma oval’, der trotz der damals ordnungsgemäßen Verarbeitung und selbst nach über 30-jähriger Standzeit zum Bruch neigt.

Die vorliegende Untersuchung beschreibt das Tragverhalten der Brücke bei Ausfall von Spanngliedern. Annahmen und Ansätze für das neu erstellte, dreidimensionale Finite-Element-Modell, die Werkstoffgrößen und Einwirkungen werden in Anlehnung an die seinerzeit gültigen Normen zugrunde gelegt. Im Sinne der DIN 1072 werden dazu alle relevanten Lasten auf die Brücke aufgebracht und in der Bruchsicherheits-überlagerung nach DIN 4227 und einer Gebrauchslastsimulation überlagert.

Nach Festlegung von 11 maßgebenden Querschnitten, wird anhand von fünf unterschiedlichen Ausfallszenarien die Entwicklung der Tragfähigkeit (Bruchsicherheit) und Gebrauchstauglichkeit (Gebrauchsfähigkeit) untersucht und dargelegt.

Unter Einbeziehung aller Ausfallszenarien stellt sich ein rechnerisches Versagen (Sicherheit < 100%) frühestens bei Ausfall von 7 Spanngliedern ein. Das entspricht je nach betrachtetem Schnitt einem Anteil von 20% (Hauptöffnung) bis 35% (Vorlandbereich) der vorhandenen Spannglieder. Abschließend kann jedoch dargelegt werden, dass die Brücke hinsichtlich der Tragfähigkeit (Bruchsicherheit) einen größeren Abstand zum kritischen Zustand aufweißt, als bei der Gebrauchstauglichkeit (Gebrauchsfähigkeit).

Brückenlänge: rd. 156 m
Überbaubreite: rd. 12,5 m

Auftraggeber: Staatliches Bauamt Bamberg,
Sektion Straßenbau

brücke meyernreuth
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