Zech, Michael:

Brückenüberbauten mit zusätzlicher externer Vorspannung - Krafteinleitung über nachträglich anbetonierte Ankerblöcke

Duisburg-Essen (2005), II, 137, A14 S.
Dissertation / Fach: Bauwissenschaften
Fakultät für Ingenieurwissenschaften » Bauwissenschaften » Bauingenieurwesen » Massivbau
Dissertation
Abstract:
Die Verstärkung von Brückentragwerken mit zusätzlicher externer Vorspannung hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten in Deutschland als eine verlässliche Methode zu ihrer Erhaltung erwiesen. Angesichts gestiegener ökonomischer und ökologischer Anforderungen wird sie auch weiter an Bedeutung gewinnen. Bei dieser Verstärkungstechnik unterliegen vor allem die hochbeanspruchten Verankerungskonstruktionen für die zusätzlichen externen Längsspannglieder besonderen Anforderungen. Neben der direkten Verankerung an vorhandenen Querträgern kommt in der Ausführungspraxis in erster Linie die Verankerung über nachträglich anbetonierte Stahlbeton-Ankerblöcke (SAB) zur Anwendung: Hierbei schließen kurze Querspannglieder den Ankerblock schubfest an den bestehenden Überbau an. Für die SAB-Verankerungs- technik fehlten bisher gesicherte Erkenntnisse zur wirklichkeitsnahen Beschreibung der Kraftübertragung in der unbewehrten, nur von Querspanngliedern durchsetzten Kontaktfuge Alt-/Neubeton. Die Folge waren und sind noch immer zu umfangreiche Eingriffe in die bestehende Brückensubstanz wegen zahlreicher, zur nachträglichen Verbindung erforderlicher Bohrungen in kritischen Bereichen der Bewehrungsführung. Auf der Grundlage von experimentellen (insgesamt 15 Versuche an Prüfkörpern mit wirklichkeitsnahen Abmessungen) sowie theoretischen Untersuchungen (lineare und nichtlineare FE-Berechnungen) wurde ein wirklichkeitsnahes Rechenmodell entwickelt, um das nichtlineare Trag- und Verformungsverhalten des SAB beschreiben zu können. Das FE-basierende Rechenmodell wird von einem einfacheren, praktischen Bemessungsvorschlag für die erforderliche Quervorspannkraft ergänzt – ein auf einem Reibungsansatz basierender Fugennachweis –, der heutigen wirtschaftlichen und sicherheitstheoretischen Anforderungen hinlänglich gerecht wird. Vergleiche mit der bisherigen Auslegungspraxis zeigen, dass Rechenmodell und auch Bemessungsvorschlag bei ausreichender Sicherung der Kraftübertragung in der Kontaktfuge (SAB/bestehender Überbau) zu deutlichen Einsparungen an Quervorspannung und damit Querspanngliedern führen.