Der Modul führt die Nachweise für alle Stab- und Flächentragwerke
durch. Dabei können Bauteile ohne Vorspannung sowie vorgespannte
Bauteile mit nachträglichem Verbund, ohne Verbund, mit externer
Vorspannung und in Mischbauweise untersucht werden.
- Berücksichtigung beliebiger Belastungen und Laststellungen
- Spezielle Aufbereitung des Lastmodells LM 1
- Automatische Kombination der Einwirkungen gem. DIN-Fachbericht
101
- Bau- und Endzustände für alle Einwirkungskombination
- Optionale benutzerdefinierte Einwirkungen
- Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit
- Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
Bei Anwendung der Richtlinie zur Nachrechnung von
Straßenbrücken im Bestand (Nachrechnungsrichtlinie) lassen sich
folgende Verfahren nutzen:
- Verkehrslastmodelle LM1 nach FB 101:2009 und LMM nach DIN EN
1991-2/NA:2011
- Nachweisführung auf Stufe 1
- Nachweisführung auf Stufe 2
Einwirkungen, Bemessungssituationen
Die Lastfälle werden vom Anwender lediglich den
Einwirkungen nach DIN-Fachbericht 101 zugeordnet. Das Programm bildet
daraus unter Berücksichtigung der Sicherheits- und
Kombinationsbeiwerte automatisch die maßgeblichen
Bemessungswerte für die Grenzzustände der Tragfähigkeit und
Gebrauchstauglichkeit. Für jede Kombination können verschiedene
Bemessungssituationen in den Bau- und Endzuständen definiert
werden. Im Nachweis ist das Extremum aus allen Kombinationen und
Situationen maßgebend.
Nachweise im Grenzzustand der
Tragfähigkeit
- Mindestbewehrung gegen Versagen ohne Ankündigung
- Biegung mit oder ohne Normalkraft und Normalkraft
allein
- Querkraft unter Berücksichtigung des
Mindestbewehrungsgrades
- Reine Torsion und Torsion mit Querkraft
- Nachweis gegen Ermüdung für Beton, Biege-,
Querkraft- und Torsionsbewehrung sowie für Spannglieder
Nachweise im Grenzzustand der
Gebrauchstauglichkeit
- Begrenzung der Betondruckspannungen
- Begrenzung der Betonstahlspannungen
- Begrenzung der Spannstahlspannungen
- Nachweis der schiefen Hauptzugspannungen
- Mindestbewehrung für die Begrenzung der Rissbreite
- Begrenzung der Rissbreite durch direkte Berechnung
- Nachweis der Dekompression
- Begrenzung der Verformungen
|
Grenzzustand der Tragfähigkeit
Die Auslegung der Bewehrungen erfolgt nach
Nachweisen getrennt für die abgebildeten Bemessungssituationen.
Diese wird für jede Schnittkraftkombination einzeln ermittelt.
Das endgültige Resultat ergibt sich aus dem Extremwert aller
berechneten Bewehrungen.
Gebrauchstauglichkeit
Die Nachweise erfolgen bei Bedarf im Zustand II
unter Berücksichtigung der ermittelten maximalen Bewehrung. Zur
Einhaltung der geforderten Rissbreite wird die Mindestbewehrung
gegebenenfalls erhöht.
Nachweissituationen
In der nachfolgenden Tabelle ist die Verwendung der Situationen
in den verschiedenen Nachweisen dargestellt. Die Ziffern
verweisen auf die Kapitel der Normen.
| Situation |
Tragfähigkeit |
DIN-FB 102 |
Ständig & vorüberg
Außergewöhnlich
Erdbeben |
Längsbewehrung
Querbewehrung
Torsionsbewehrung |
4.3.1
4.3.2
4.3.3 |
| Nicht häufig |
Robustheitsbewehrung |
4.3.1.3 |
| Häufig |
Ermüdung,
vereinfacht |
4.3.7.4.
4.3.7.5.(101) |
| Ermüdung |
Beton
Betonstahl
Spannstahl |
A.106.3.2
4.3.7.5
4.3.7.5 |
| Situation |
Gebrauchstauglichkeit |
DIN-FB
102 |
Charakteristisch
(selten) |
Rissbewehrung
Rissbreite Klasse A
Betondruckspannungen
Betonzugspannungen |
4.4.2.2
4.4.2.4
4.4.1.1
4.4.0.3 |
| Nicht häufig |
Betondruckspannungen
Betonstahlspannungen
Dekompression Klasse A
Rissbreite Klasse B |
4.4.1.2
4.4.1.3
4.4.2.1
4.4.2.4 |
| Häufig |
Hauptzugspannungen
Dekompression, Klasse B
Rissbreite Klasse C,D |
4.4.0.3
4.4.2.1
4.4.2.4 |
| Quasi-ständig |
Betondruckspannungen
Spannstahlspannungen
Dekompression Klasse C
Dekompression Klasse D
Rissbreite Klasse E
Verformungen |
4.4.1.2
4.4.1.4
4.4.2.1
ARS 6/9
4.4.2.4
4.4.3 |
Ergebnisse
Die ermittelte Bewehrung kann sowohl graphisch
(Höhenlinien, Farbverlauf, Schnittdarstellung oder numerisch)
als auch tabellarisch ausgegeben werden. Wahlweise erfolgt dies
für einzelne Nachweise oder die Gesamtbewehrung. In einem
ausführlichen Protokoll werden die Nachweise dokumentiert. |

Lastmodell 1

Einwirkungen und Bemessungssituationen

Ständige und vorübergehende
Bemessungssituation

Nachweisauswahl
|
Beispiel:
Behandelt wird eine 2-stegige vorgespannte Plattenbalkenbrücke in
folgenden Schritten:
- Auswahl der Tragwerksart und Nachweisvorgaben
- Eingabe des Lastmodells 1
- Definition der Einwirkungen
- Bemessung und Nachweise gemäß DIN-Fachbericht 101 und 102 mit
- Mindestbewehrung zur Sicherstellung der
Robustheit,
- Längsbewehrung in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit,
- Schubbewehrung in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit,
unter Beachtung des Mindestbewehrungsgrads,
- Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite,
- Nachweis der Rissbreiten durch direkte Berechnung,
- Nachweis gegen Ermüdung.
 |
Die Systemaufbereitung, Lasteingabe
und Spannstrangführung entsprechen der üblichen
Programmbedienung und werden hier nicht näher erläutert.
Zunächst werden die tragwerks- und querschnittsspezifischen
Eigenschaften eingestellt:
Gemäß FB 101 und 102 handelt es sich um eine 'Straßenbrücke'
aus 'Beton'. |
Für die Hauptträger wird die Anforderungsklasse
'C' eingestellt:


Die Stellungen des Tandemsystems und der UDL-Lasten werden
übersichtlich mit dem Lastmodell 1 auf der Brücke beschrieben. Dabei
können beliebige Varianten bzw. Fahrstreifenanordnungen definiert
werden:

Der Wagenabstand, die Lastverteilungshöhe und die Zentrifugallast
der Tandemsysteme werden automatisch berücksichtigt.
Das Lastmodell 1 sowie die übrigen Lastfälle brauchen jetzt nur
noch den entsprechenden Einwirkungen zugeordnet zu werden. Das
Programm kann dann selbstständig die gewünschten
Einwirkungskombinationen bilden.

Im Programm werden jetzt die Einwirkungen kombiniert, die
Systemteile bemessen und die entsprechenden Nachweise geführt. Die
Ergebnisse sind sowohl graphisch darstellbar als auch in einem
ausführlichen Protokoll dokumentiert.
Maximum der oberen und unteren Längsbewehrung aus Robustheit,
Biegung mit Normalkraft, Rissesicherung und Ermüdung:

Min/Max Stahlspannungen aus Ermüdung (Schwingbreite):

Ausnutzung der zulässigen Schwingbreite:
Spannungen aus dem Dekompressionsnachweis:

Auszug
aus dem Kurzprotokoll:

Literatur:
Bauer, Thomas / Müller, Michael
Straßenbrücken in Massivbauweise nach DIN-Fachbericht
Beispiele prüffähiger Standsicherheitsnachweise.
Stahlbeton- und Spannbetonüberbau nach DIN-Fachbericht 101 und 102.
2. aktualisierte Auflage.
Bauwerk Verlag GmbH, Berlin 2003
Müller, Michael / Bauer, Thomas
Eisenbahnbrückenbau nach DIN-Fachbericht (Bd. 1)
Beispiele prüffähiger Standsicherheitsnachweise
Band 1: Stahlbeton- und Spannbetonüberbauten nach DIN-Fachbericht
101 und 102
2. aktualisierte und erweiterte Auflage. Bauwerk Verlag GmbH, Berlin
2003
Müller, Michael / Bauer, Thomas / Uth, Hans-Joachim
Eisenbahnbrückenbau nach DIN-Fachbericht (Bd. 2)
Beispiele prüffähiger Standsicherheitsnachweise
Band 2: Stählerne Stabbogenbrücke nach DIN-Fachbericht 101 und 103
sowie nach Richtlinie 804 der DBAG
Bauwerk Verlag GmbH, Berlin 2003
Novak, B. / Gabler, Markus
Leitfaden zum DIN-Fachbericht 101 Einwirkungen auf Brücken
Ausgabe März 2003
Ernst und Sohn, Berlin, 1. Auflage - November 2003
König, Gert / Maurer, Reinhard / Kliver, Jochen / Bornmann,
Michael
Leitfaden zum DIN-Fachbericht 102 Betonbrücken
Ausgabe März 2003
Ernst und Sohn, Berlin, 1. Auflage - November 2003
Sedlacek, Gerhard / Eisel, Hans / Hensen, Wolfgang / Kühn,
Bertram / Paschen, Michael
Leitfaden zum DIN-Fachbericht 103 Stahlbrücken
Ausgabe März 2003
Ernst und Sohn, Berlin, 1. Ausgabe - November 2003
Hanswille, Gerhard / Stranghöner, Natalie
Leitfaden zum DIN-Fachbericht 104 Verbundbrücken
Ausgabe März 2003
Ernst und Sohn, Berlin, 1. Auflage - November 2003
DIN-Fachbericht 101, Einwirkungen auf Brücken
DIN-Fachbericht 102, Betonbrücken
DIN-Fachbericht 103, Stahlbrücken
DIN-Fachbericht 104, Verbundbrücken
Ausgabe März 2003, Beuth Verlag GmbH
Einführungserlasse des Eisenbahnbundesamtes in Bonn zu
den Fachberichten vom 24.4.2003
ARS - Allgemeines Rundschreiben Straßenbau Nr. 8/2003 -
14/2003 vom 7. März 2003,
Verkehrsblatt-Verlag Dortmund
DIN 1045 - Tragwerke aus Beton und Stahlbeton, Teil 1:
Bemessung und Konstruktion, Kommentierte Kurzfassung, Ausgabe April
2004, Beuth Verlag GmbH
Erfahrungssammlung des Normenausschusses Bauwesen (NABau) zu den
DIN-Fachberichten 101 und 102
Richtlinie zur Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand
(Nachrechnungsrichtlinie).
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
(BMVBS).
Ausgabe Mai 2011.