Integralbrücken - Handlungsanweisung zur Adaptierung von Bestandsbrücken in Integralbauwerke

Im Rahmen dieses Projekts wurde anhand einer Auswertung der nationalen und internationalen Erkenntnisse und statische Untersuchungen eine Handlungsanweisung für die Adaptierung der Bestandsbrücken in Integralbrücken unter Berücksichtigung wesentlicher Parameter erarbeitet. Des Weiteren wurden die wesentlichen Konstruktionsdetails der Integral- beziehungsweise Semi- Integralbrücken (Rahmenecke und Betongelenk) und der verformbare Fahrbahnübergang untersucht und deren Bemessungskonzepte vorgeschlagen.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation/Motivation

Im Vergleich zu konventionellen Brücken mit Lagern und Fahrbahnübergängen weisen die Integralbrücken viele Vorteile in Bezug auf Konstruktion und Unterhaltung auf, so dass bei Integralbrücken geringere Lebenszykluskosten entstehen. International kann festgestellt werden, dass die Beliebtheit der Integralbrücken deutlich zunimmt.

In zahlreichen Ländern wurden Richtlinien zur Anwendung dieser vorteilhaften Bauweise veröffentlicht. Diese beschränken sich zumeist auf den Neubau. Für die Adaptierung von bestehenden Bauwerken ist keine allgemein anerkannte Vorgehensweise bekannt.

Weiterhin kann anhand des Zustandes der Bestandsbrücken und der Tatsache, dass Österreich bereits über ein dichtes Straßen- und Schienennetz verfügt, davon ausgegangen werden, dass in naher Zukunft der Schwerpunkt in der Sanierung bzw. der Verstärkung bestehender Bauwerke und nicht im Neubaufall liegt.

Entsprechend wird der Fokus dieses Forschungsvorhabens auf die Adaptierung der bestehenden Bauwerke gerichtet. Die hier gewonnenen Erkenntnisse können aber ohne weiteres auf den Neubau übertragen werden.

Inhalte und Zielsetzungen

Die Adaptierung konventioneller Brückenbauwerke mit Lagern und Fahrbahnübergängen in Integralbrücken bedeutet eine wesentliche Änderung des statischen Systems. In Abhängigkeit von den Randbedingungen wie Bauwerkslänge, Baugrundverhältnisse, etc. können hierbei Verstärkungen an verschiedenen Stellen des Bauwerkes erforderlich sein.

Ist der Umfang der Verstärkungen sehr groß, könnte die Wirtschaftlichkeit der gewählten Maßnahme gegenüber einem Neubau nicht mehr gegeben sein. Im Allgemeinen sollte eine Sanierung nicht teurer als der Neubau sein.

Anhand der Auswertung der Ergebnisse aus einer Literaturrecherche und einer
Erfahrungssammlung durch Umfragen bei Straßenbauämtern und Ingenieurbüros sowie einer umfangreichen Untersuchung unter Berücksichtigung wesentlicher Parameter soll eine Handlungsanweisung für die Adaptierung der konventionellen Brücken in Integralbrücken erarbeitet werden.

Methodische Vorgehensweise

Wesentliche Konstruktionsdetails (Rahmenecke und Betongelenk) werden unter Berücksichtigung der Anwendungsmöglichkeiten von Hochleistungsbetonen zur Aufwandsoptimierung und der Dauerhaftigkeit untersucht und deren Bemessungskonzepte vorgeschlagen.

Der Lösungsvorschlag für eine verformbare Schleppplatte zur Anwendung bei Integralbrücken mit großer Bauwerkslänge stellt einen weiteren Bearbeitungsschwerpunkt dieses Forschungsvorhabens dar. Sowohl die Entscheidungsträger als auch die Tragwerksplaner sollte hiermit bei der Suche nach einer optimalen Lösung zur Sanierung bzw. Verstärkung von bestehenden Brücken entscheidend unterstützt werden.

Ergebnisse und Ausblick

In einer Parameterstudie konnte die Notwendigkeit der Ergänzungsmaßnahmen beim Umbau konventioneller Brückenbauwerke in Integralbauwerke aufgezeigt werden.

Eine genauere Untersuchung ist notwendig um einer Rissbildung durch eine geringere Zwangkraft entgegenzuwirken, sodass unnötige Verstärkung vermieden werden können, was besonders bei Bauteilen mit geringen Abmessungen wesentlich ist.

Mit den Ergebnissen wird mehr Planungssicherheit für die vorteilhafte Integralbrücke erreicht geschaffen werden.

Publikationen

Im Rahmen dieses Projekts wurde anhand einer Auswertung der nationalen und internationalen Erkenntnisse und statische Untersuchungen eine Handlungsanweisung für die Adaptierung der Bestandsbrücken in Integralbrücken unter Berücksichtigung wesentlicher Parameter erarbeitet. Des Weiteren wurden die wesentlichen Konstruktionsdetails der Integral- beziehungsweise Semi-Integralbrücken (Rahmenecke und Betongelenk) und der verformbare Fahrbahnübergang untersucht und deren Bemessungskonzepte vorgeschlagen. O. Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Nguyen Viet Tue, Dipl.-Ing. Regina della Pietra, Dipl.-Ing. Stefan Oberwalder et al.
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 332 Seiten

Projektbeteiligte

Univ. Prof. Dr. Viet Tue Nguyen, Technische Universität Graz - Institut für Betonbau
Technische Universität Wien – Institut für Tragkonstruktionen – Betonbau

Kontaktadresse

Technische Universität Graz - Institut für Betonbau
Univ. Prof. Dr. Viet Tue Nguyen
Tel.: +43 (316) 873-6190
E-Mail: tue@tugraz.at