BRÜCKENBAU - GRUNDLAGEN Anhang 1 Einwirkungen auf …

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LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger - 1 - TU Graz BRÜCKENBAU - GRUNDLAGEN Anhang 1 Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode Hinweis: Die nachfolgenden Darstellungen geben einen Überblick über die Ein- wirkungen auf Brücken nach Eurocode. Diese Ausführungen sind jedoch nicht vollständig sowie in Einzelfällen noch nicht auf der Eurocode - Endfassung basierend (einschließlich der Nationalen Anwendungsdokumente). Die Größe und Form der anzusetzenden Einzeleinwirkungen sind in folgenden Teilen des Euro- code 1 (EN 1991) geregelt: Raumgewichte, Eigenlasten, Nutzlasten Teil 1.1 (EN 1991 - 1 - 1) Schneelasten Teil 1.3 (EN 1991 - 1 - 3) Windlasten Teil 1.4 (EN 1991 - 1 - 4) Temperatureinwirkungen Teil 1.5 (EN 1991 - 1 - 5) Einwirkungen und Verformungen während der Ausführung Teil 1.6 (EN 1991 - 1 - 6) Außergewöhnliche Einwirkungen Teil 1.7 (EN 1991 - 1 - 7) Verkehrslasten auf Brücken Teil 2 (EN 1991 - 2) Anm.: Schneelasten sind nur bei überdachten Brücken zu berücksichtigen. Die Kombinationsregeln zu den Einwirkungskombinationen sind im Anhang A2 des Eurocode 0 (Detailbezeichnung: EN 1990: 2002/A1) festgelegt.

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LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

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TU Graz

BRÜCKENBAU - GRUNDLAGEN

Anhang 1

Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode

Hinweis:

Die nachfolgenden Darstellungen geben einen Überblick über die Ein-wirkungen auf Brücken nach Eurocode.

Diese Ausführungen sind jedoch nicht vollständig sowie in Einzelfällen noch nicht auf der Eurocode - Endfassung basierend

(einschließlich der Nationalen Anwendungsdokumente).

Die Größe und Form der anzusetzenden Einzeleinwirkungen sind in folgenden Teilen des Euro-code 1 (EN 1991) geregelt:

– Raumgewichte, Eigenlasten, Nutzlasten Teil 1.1 (EN 1991 - 1 - 1)– Schneelasten Teil 1.3 (EN 1991 - 1 - 3)– Windlasten Teil 1.4 (EN 1991 - 1 - 4)– Temperatureinwirkungen Teil 1.5 (EN 1991 - 1 - 5)– Einwirkungen und Verformungen

während der Ausführung Teil 1.6 (EN 1991 - 1 - 6)– Außergewöhnliche Einwirkungen Teil 1.7 (EN 1991 - 1 - 7)– Verkehrslasten auf Brücken Teil 2 (EN 1991 - 2)

Anm.: Schneelasten sind nur bei überdachten Brücken zu berücksichtigen.

Die Kombinationsregeln zu den Einwirkungskombinationen sind im Anhang A2 des Eurocode 0(Detailbezeichnung: EN 1990: 2002/A1) festgelegt.

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Verkehrslasten für Straßenbrücken nach Eurocode

(ÖNORM EN 1991 - 2 und B 1991 - 2)

1 . Anwendung und Geltungsbereich

• Bemessung und Entwurf von Neubauten(für Bewertung bestehender Tragwerke darf Anwendung in “geeigneten Fällen” erfolgen)

• Einzelstützweiten Li < 200 m; Fahrbahnbreiten w < 42 m(darüberhinaus seitens der Behörde spezielle Festlegungen notwendig)

• Angaben gelten als Richtwerte, d. h. sowohl Lastintensität als auch Einzelregelungen sind a.)von jedem Mitgliedsland im Nationalen Anwendungsdokument (NAD) oder b.) von derzuständigen örtlichen Behörde festlegbar.Nachfolgend sind die die Lastintensität charakterisierenden Faktoren α = β = 1,0 gesetzt, wieim NAD für Österreich (ÖNORM B 1991 - 2) vorgesehen.

2 . Überblick und Eintei lung der Verkehrslasten

• Lasten aus Kraftfahrzeug- und Fußgängerverkehr auf der Fahrbahn und den Gehwe-gen sind als veränderliche Einwirkungen anzusehen– Vertikallasten; dabei sind 4 Verkehrslastmodelle (LM 1 - 4) vorgesehen, wobei die

Lastmodelle LM 1 und LM 2 immer anzusetzen sind und den schwersten Verkehrauf europäischen Hauptstrecken abdecken. Für die Ermüdungsnachweise sind gesonderte Lastmodelle (Auswahl zwischen 5

Modellen) vorgesehen.– Horizontallasten; Ideelle Ersatzlasten in a.) Längsrichtung (Bremsen bzw.

Anfahren) und - nur bei Brücken in Kurven - b.) Querrichtung (Zentifugalkräfteder Fahrzeuge).

• Unplanmäßige Fahrzeugeinwirkungen sind als außergewöhnliche Belastung anzuse-hen– Anprallasten an Brückenpfeiler, Leiteinrichtungen und Randleisten am Tragwerk– Abirren von Fahrzeugen von der Fahrbahn– Geländerlasten– Fahrzeugbelastung auf Herdmauern von Widerlagern

3 . Veränderl iche Einwirkungen aus dem Straßenverkehr

3.1 Vert ikale Verkehrslasten

3.1.1 Besonderhei ten

• Kein dynamischer Erhöhungsfaktor (die dynamische Wirkung für Fahrbahn mit mitt-lerer Rauhigkeit - die dynamische Faktoren bis zu 1,7 ergibt - ist im Lastbild inkludiert).

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• Aufstellung der Verkehrslasten nur auf der Fahrbahn, die durch Bordsteine (Höhe >10 cm) oder Leiteinrichtungen seitlich begrenzt ist. Sie umfaßt Fahrstreifen, Stand-streifen, Bankette und Markierungsstreifen und wird in Fahrstreifen aufgeteilt.

• Aufstellung der Verkehrslast nur dann, wenn dadurch die Beanspruchung erhöht wird.

• Lastintensität ist auf den einzelnen Fahrstreifen unterschiedlich.

3.1.2 Numerierung, Anzahl und Lage der Fahrstreifen

Die gesamte Fahrbahnfläche wird in einzelne parallel zu einer Fahrbahnseite verlaufendeFahrstreifen und die Restfläche eingeteilt.

Die Lage der einzelnen Fahrstreifen ist so zu wählen, daß sich für den untersuchten Bauteil dieungünstigste Beanspruchung ergibt, wobei die Numerierung der Fahrstreifen nach derenAuswirkung im Bauteil erfolgt (ungünstigst wirkender Fahrstreifen = Nummer 1, zweitungün-stigster = Nummer 2, . .).

Bei getrennter Fahrbahn auf einem Tragwerk erfolgt nur eine Numerierung für beide Fahrbahnen.Bei getrennter Fahrbahn auf seperaten Tragwerken erfolgt eine seperate Numerierung (auf jederFahrbahn Nummer 1, 2, ..). Jedoch ist für Bauteile die beide Tragwerke aufnehmen (Pfeiler, Wider-lager) nur eine Numerierung vorzunehmen (für beide Fahrbahnen).

• Fahrstreifenregelbreite: wi = 3,0 m(Ausnahme bei Gesamtfahrbahnbreite von w = 5,4 – 6,0 m –> 2,7 – 3,0 m)

• Anzahl: höchstmögliche Anzahl, wobei die Regelbreite einzuhalten ist (somit Ge-samtbreite der Restfläche < 3,0 m)

Tabelle 1: Breite und Anzahl von Fahrstreifen für verschiedene Fahrbahnbreiten.

Fahrbahnbreite w [m]

Fahrstreifenbreitewi [m]

Fahrstreifen-anzahl

GesamtbreiteRestfläche [m]

< 5,40 3,00 1 0 – 2,405,40 – 6,00 2,70 – 3,00 2 06,01 – 8,99

3,000 – 2,99

9,00 – 11,99 312,00 – 14,99 4

w w/ 3,0

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3.1.3 Zu berücksicht igende Lastmodel le

Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die zu berücksichtigenden Lastmodelle.

3 .1 .4 Lastmodel le im Detai l (charakter is t ische Werte)

– Lastmodell LM 1:• Auf jedem Fahrstreifen: – Gleichlast (UDL) q

– Doppelachse (TS) nur auf Fahrstreifen 1 - 3

• Gleichlast auch im Bereich der Doppelachse

• Lage der Doppelachse am Fahrstreifen:Für globale Wirkungen mittig am jeweiligen Fahrstreifen (Achsabstand zwischen denDoppelachsen zweier Fahrstreifen somit m)Für Fahrbahnteile: Verschiebung bis zum Fahrstreifenrand berücksichtigen (Verschie-bung ± 30 cm zur Fahrstreifenachse), wobei jedoch angrenzende Doppelachsen einenAchsabstand m aufweisen dürfen.

• Lastintensität der Fahrstreifen

Last-modell

Anwen-dung

Zweck

Beanspruchung

Fahr-streifen

Charakterglobala

a. Haupttragwirkung (Hauptträger)

lokalb

b. Fahrbahnbeanspruchung

LM 1 immer allg. Verkehr ja ja ja Gleichlast & Doppelachsec

(Abkürzung: UDL & TS)d

c. Anordnung in jedem einzelnen Fahrstreifen (Doppelachse nur auf Nummer 1 - 3)d. UDL…uniformly distributed load, TS… Tandem system

LM 2 immer maximaleAchslast

– ja – Einzelachse

LM 3nach

Bedarfe

e. im Nationalen Anwendungsdokument (NAD) festgelegt oder seitens der Behörde vorgeschrieben

Sonder-fahrzeuge

ja ja ja Sonderfahrzeug & LM 1

LM 4 Menschen-gedränge

ja – – Gleichlast

Fahr-streifen-nummer

Doppelachse (Tandem)Gleichlast q

[kN/ m2](UDL)

Achslast Q [kN]

Radlast [kN]

1 300 150 9,002 200 100

2,503 100 50

alle weiteren – –Restfläche – –

3 0,≥

2 5,≥

3,0

Fahr-

1,20 m

2,0 ≤ 0,3

streifen i> 0,5

Fahr-streifen j

3,0

0,40,4

qj

qi

q

QQ

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• Beispiel zur Lastaufstellung (LM 1) in Brückenquerrichtung

– Lastmodell LM 2:• Achslast Q= 400 kN bzw. Radlast QR = 200 kN ungünstigst im gesamten Fahrbahnbereich

5,0 5,0

HT 1η HT 1

FahrbahnFahrbahnw = 7,0 w = 7,0

3,0 3,0 3,01,01,01 2 3 Fahrsteifennummer

q=9,0 q=2,5 q=2,5Q=300 Q=200 Q=100

eTS = 0

* Tragwerk mit 2 Fahrbahnen á 7,0 m –> 7,0 / 3 = 2 Fahrstrefen á 3,0 m je FB

maximale Beanspruchung HT 1Lage der Doppelachsen mittig

eTS = 0

HT 2η QT

4,0 3,0 3,01,01 2 Fahrsteifennummer

q=2,5Q=100

eTS = - 0,3

maximale Beanspruchung QT

Lage der Doppelachsen exzentrischeTS = 0,3 m

(Anschluß an HT 2)q=9,0Q=300

4,0

eTS=+0,3

q=2,5

2,0 0,6

0,35

Fahrt-richtung

Fahrbahn

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– Lastmodell LM 3: Sonderfahrzeuge• Sonderfahrzeuge mit Achslast 150 kN und Gesamtgewicht von 600 kN sind durch

Lastmodell 1 abgedeckt.

• Sonderfahrzeugtypen, definiert durch Achslasten und Achsabstände, sind durch dieBehörde festzulegen. Bei Geschwindigkeiten v > 5 km/ h ist ein zusätzlicher dynamischer Beiwert anzu-setzen (diesbezüglich keine Angaben)

• Anhang A enthält Klassen für Sonderfahrzeuge (Gesamtgewicht 900 - 3600 kN)

• Sonderfahrzeuge mit 150 oder 200 kN Achslast verkehren auf Fahrstreifen 1,Sonderfahrzeuge mit 240 kN verkehren auf Fahrstreifen 1 und 2. Dabei dürfen Stand-streifen, Bankette und Markierungen unberücksichtigt bleiben.

• Ausgenommen 25 m vor und hinter dem Sonderfahrzeug ist die restliche effektiveFahrbahn mit Lastmodell 1 ungünstigst zu belasten.

– Lastmodell LM 4: Menschengedränge• Gleichlast q = 5,0 kN/ m2 im gesamten Fahrbahnbereich.

– Verkehrslast auf Geh- und Radwegen• Gleichlast q = 5,0 kN/ m2 .

• Einzellast P = 10 kN (Aufstandsfläche 10 * 10 cm); nur für lokale Betrachtung

1 2 3

25 m

25 m

3 Fahrstreifen

Fahrbahn

1 2 3

25 m

25 m

3

Fahrbahn

Lastaufstellung im Grundriss (schematisch)

Sonderfahrzeug Achslast ≤ 200 kN Sonderfahrzeug Achslast = 240 kN

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3.1.5 Lastver te i lung unter Achs - und Radlasten

• Lastverteilung unter der definierten Aufstandsfläche unter 45° bis :– zur Deckblechmitte bei orthotropen Platten– Mitte der Fahrbahnplatte bei Betonplatten

Daraus ergeben sich die in der Tabelle 2 zusammengefassten anzusetzenden rechnerischen Auf-standsflächen ARad = a · b.

Tabelle 2: Rechnerische Aufstandsflächen für Achs- bzw. Radlasten

Last-modell

RadlastQRad [kN]

orthotr. Platte Betonplatte

a [cm] b [cm] a [cm] b [cm]LM 1

Doppelachse150, 100 ,

50a

a. auf Fahrstreifen 1, 2, 3

40 + 2 · tB 40 + 2 · tB + d

LM 2 200 35 + 2 · tB 60 + 2 · tB 35 + 2 · tB + d 60 + 2 · tB + dLM 3

Sonderfzg.75, 100b

80c

b. für Achslast 150, 200 kNc. für Achslast 240 kN (3 Räder)

15 + 2 · tB 120 + 2 · tB 15 + 2 · tB + d 120 + 2 · tB + d

Qk/ 2

a0

tB <– Fahrbahnbelag

a ~ a0 + 2 · tB

Qk/ 2

a0

tB

a = a0 + 2 · tB + d

d

Orthotrope Fahrbahnplatte Beton - Fahrbahnplatte

Fahrt-richtungb

a

QRad

tBd

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3.2 Horizontale Verkehrslasten (charakt . Werte)

3.2.1 Horizontal las ten in Brückenlängsr ichtung( Bremsen & Anfahren)

• Kraftangriff: Linienlast ql in Fahrstreifenmitte in Fahrbahn OK (Ansatz im ungünstigsten Fahrstreifen)

• wenn Exzentrizität unbedeutend Lastangriff in Fahrbahnmitte

• Größe der Gesamtlast (Bruchteil der Vertikallast LM 1 auf Fahrstreifen 1):

– L…Länge Überbau bzw. “berücksichtigender Teil des Überbaues” ( = Belastungslänge ? )

– Verteilung dieser Einzellast auf die Belastungslänge L*Anm.: Da diese Angaben nicht eindeutig sind, wird vorgeschlagen L = L* zu setzen,d.h. wenn die Überbaulänge L angesetzt wird, sollte auch auf diese Länge L verteiltwerden, oder aber die Belastungslänge L* wird direkt in die Formel für Qlk eingesetzt.

3 .2 .2 Horizontal las ten in Brückenquerr ichtung(Zentr i fugalkräf te - nur bei Kurven)

• Kraftangriff: Einzellast Qt in Fahrbahn OK normal zur Fahrbahnachse (radial - nachaußen wirksam)

• Angriff in jedem Querschnitt (über Brückenlänge) möglich

• Größe der Einzellast Qt (Bruchteil des Gesamtgewichtes aller Doppelachsen (QTS)von LM 1; indirekt proportional zum Kurvenradius r )

<– Auswertung s. Abbildung 1

Anm.: Keine Angaben über Lastverteilung; Aufteilung zumindest auf 1 Fahrstreifenbreite qt = Qt / 3 , erscheint sinnvoll.

Qlk [kN] 360 2,7 L [m] 800 [kN]≤⋅+=

Fahr-streifen

ql = Ql / L*

Qt 0 2, QTS –> r < 200 m⋅=

Qt40 QTS⋅

r-------------------- –> 200 r 1500≤ ≤=

Qt 0 –> r > 1500=

Qt

Fahr-streifen

<– verteilt auf > 3 m

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Die Größe der Einzellast Qt ist für alle möglichen praktischen Fälle direkt dem nachfolgenden Dia-gramm der Abbildung 1 zu entnehmen.

Abb. 1 : Horizontalkräfte Qt quer zur Fahrbahnachse bei Brücken in Kurven (Zentrifugalkräfte der Fahrzeuge).

3.3 Überlagerung der ver t ikalen und horizontalen Verkehrslasten

Aus den einzelnen vertikalen und horizontalen Verkehrslasten sind die in der Tabelle 3 angege-benen Verkehrslastgruppen VK1 – VK 5 zu bilden.

Diese Verkehrslastkombinationen schließen sich gegenseitig aus (ungünstigste jeweils maßgebend)und sind bei der Überlagerung mit anderen Einwirkungen (ständ. Lasten, Temperatur, Wind,…) alscharakteristische Einwirkung aus Verkehr anzusehen.

Tabelle 3: Charakteristische Verkehrslastkombinationen; Multiplikationsfaktoren dereinzelnen veränderlichen Verkehrseinwirkungen

Kombi-nation

LM 1a b

a. Doppelachsen TS auf den Fahrspurenb. Gleichlast q auf den Fahrspuren

LM 2 LM 3 LM 4

&

Gehwegc

c. einschließlich Radweg

Horizon-tallasten Ansatz Anwen-

dung

VK 1 1,0 1,0 – – – 0,5 – glob & lok immerVK 2 0,75d

d. ψ1 - fache Werte (häufige Werte; Anhang C)

0,40d – – – – 1,0 glob & lok immerVK 3 – – 1,0 – – – – lokal immerVK 4 – – – – 1,0 1,0 – glob & lok BehördeVK 5 – – – 1,0 – – – glob & lok Behörde

TSq

LM 1 &q q

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4 . Außergewöhnliche Einwirkungen aus Straßenverkehr

Als außergewöhnliche Einwirkungen zufolge Straßenverkehr sind zu berücksichtigen:

• Horizontale Lasten:– Fahrzeuganprall an Überbauten und Pfeiler – Fahrzeuganprall an Bordsteine, Leiteinrichtungen und tragende Bauteile

(von Fahrzeugen am Tragwerk)

• Vertikale Lasten:– Radlasten auf Fußwegen, Radwegen und Randleisten

(Abirren von Fahrzeugen von der Fahrbahn)

4.1 Vert ikale außergewöhnliche Einwirkungen

• Achslast Q = 200 kN ist in folgenden Bereichen außerhalb der Fahrbahn aufzustellen:a.) keine Schutzeinrichtungen (Leitplanken, Leitwände)

– Aufstellung bis zum ÜberbaurandAnm.: bei Bordsteinhöhen >25 cm kann dies - so die Behörde zustimmt - entfallen.

b.)verformbare Schutzeinrichtungen (Leitplanken)– Aufstellung bis 1,0 m hinter der Schutzeinrichtung

c.) starre Leiteinrichtung (Betonleitwand)– kein Aufstellen hinter der Leiteinrichtung notwendig.

• Für die Aufstellung der Achslast sind 2 Fälle zu untersuchen:– Achse in Fahrtrichtung– Achse normal zur Fahrtrichtung

Fahrbahn

1,0 mAufstellbereich

Achslast

Fahrbahn

e ≤ 25 cm

AufstellbereichAchslast

Fahrbahn

keine Aufstellung

a.) b.) c.)

Aufstellung im Grundriss

2,0 m

0,4 m

0,4 m

Grenze Aufstellbereich

Fahrbahn

Achslast 200 kN

2,0 m0,5 m

Grenze Aufstellbereich

Fahrbahn

Achslast 200 kNFall 1 Fall 2

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4.2 Horizontale außergewöhnliche Einwirkungen

4.2.1 Anpral las ten an Pfei ler und andere s tützende Bautei le

• Horizontale Einzellast Hl = 1000 kN in Fahrtrichtung und Hq = 500 kN quer zurFahrtrichtung

• Lastangriff: 1, 25 m über Geländeoberkante.

Anm.: Keine Angabe ob Hl und Hq gleichzeitig wirken. Da beide Einwirkung seperat angegebensind, dürften sie als voneinander unabhängig betrachtert werden können (keine Über-lagerung)

4.2.2 Anpral l an Überbauten

• Objektspezifisch von der Behörde festzulegen.

4.2.3 Anpral las ten an Schrammborde

• Horizontallast H = 100 kN

• Kraftangriff 5 cm unter Bordstein OK; Lastverteilung auf 50 cm möglich

• Lastausbreitung hinter dem Bordstein unter 45° (für Nachweis der tragenden Bauteile)

4 .2 .4 Anpral las ten an Schutzeinr ichtungen

– Starre Schutzeinrichtungen (Betonleitwände)

• Horizontallast H = 100 kN quer zur Fahrbahn

• Kraftangriff 10 cm unter Oberkante, maximal 1,0 m über Fahrbahn OK.

• Lastverteilung über 50 cm.

Anm.: Über die Lastverteilung hinter der Schutzeinrichtung erfolgen keine Angaben. Vereinfacht erscheint die Angabe für Schrammborde (unter 45°) hier sinnvoll.

H = 100 kN

0,05 m

0,50 m

45°pH

Ansicht

Grundriß

H = 100 kN

H = 100 kN

0,10 m0,50 m

45°pHAnsicht Grundriß≤ 1,0 m

H = 100 kN

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– Verformbare Schutzeinrichtungen (Leitplanken)

• Anpralllasten nach Zulassungsversuchen festlegen. Regelungen in Österreich in RVS-Richtlinie.

4 .2 .5 Anpral las ten an t ragende Bautei le oberhalb der Fahrbahn

• Horizontale Einzellast Hl = 1000 kN in Fahrtrichtung und Hq = 500 kN quer zurFahrtrichtung (Hl und Hq dürften als unabhängig voneinender betrachtet werden; vgl.4.2.1)

• Lastangriff: 1, 25 m über Fahrbahnoberkante.

• Wenn zusätzliche Schutzmaßnahmen vorliegen sowie der Bauteilausfall zu keinemGesamtversagen führt, sind reduzierte Anprallasten möglich (im Einvernehmen mitder Behörde).

4 .3 Überlagerung der außergewöhnlichen Einwirkungen mit sonst ige Verkehrslas ten

Grundsätzlich schließen sich die einzelnen außergewöhnlichen Einwirkungen gegenseitig aus(keine Überlagerung).

Die Überlagerungen (Multiplikationsfaktoren der einzelnen Einwirkungen) mit veränderlichenVerkehrseinwirkungen sind der Tabelle 4 zu entnehmen.

Tabelle 4: Außergewöhnliche Einwirkung aus Verkehr - Verkehrslastkombinationen

dominierendeaußergewöhnliche

Verkehrs-einwirkung

Kombi-nation

AnprallPfeiler

Anprallan

Bauteile

Anprallan

Bordstein / Leiteinr.

AbirrenFahrzeug

veränderl. Verkehrs-

lasten

Anprall an Pfeiler VK A1 1,0 – – – VK 2a

a. abgeminderte Wirkung aus LM 1 (häufiger Wert); dies entspricht der Verkehrsüberlagerung VK 2 ohne Horizontallasten (Bremsen, Zentrifugalkraft)

Abirren Fahrzeuge VK A2 – – – 1,0 –Anprall an Bauteile VK A3 – 1,0 – – –

Anprall an Bordsteinbzw. Leiteinrichtungen

VK A4 – – 1,0 – –

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5 . Verkehrslasten für den Ermüdungsnachweis

• Es sind nur vertikale Verkehrslasten zu berücksichtigen.

• Die dynamische Wirkung der Fahrzeuge ist unter der Voraussetzung einer guten Be-lagsqualität - dies ist bei üblichen Beton - und Asphaltbelägen in der Regel gegeben -bereits in den Lastmodellen inkludiert. Eine Ausnahme bilden die Bauteile in der Nähe von Fahrbahnübergängen. Hier istein zusätzlicher Erhöhungsfaktor Δϕ = 1,3 anzusetzen, der im Abstand von 6 Meterlinear auf Δϕ = 1,0 abnimmt.

• Um die für europäische Hauptverkehrsstrecken erarbeiteten Betriebsfaktoren λ1 - λ4des EC 3, Teil 2 anwenden zu können und damit den Berechnungsaufwand stark zureduzieren sind von den 5 angegebenen Verkehrslastmodellen im Regelfall nur zweivon Bedeutung:

– LM E1:• Ziel: einfache und daher konservatives Verfahren um zu überprüfen ob genaueres

Lastmodell notwendig ist (wenn Nachweis nicht gelingt)

• Abgemindertes Lastmodell LM 1:

Lastaufstellung derart, daß im Nachweispunkt maximale und minimale Spannung, diezur Spannungsdifferenz Δσ = σmax - σmin führen, ermittelt wird.

• Vergleich von Δσ mit dem Dauerfestigkeitswert für das untersuchte Konstruktionsde-tail

– LM E 3:• Einzelfahrzeugmodell; 4 Achslasten á 120 kN

• Vorgangsweise: Bewegen des Fahrzeuges über das Tragwerk (Fahrstreifen 1) undErmittlung von σmax und σmin sowie der daraus errechenbaren Spannungsdif-ferenz(en) Δσ.

TS q0,7 - fach 0,3 – fach

1,2 1,26,0

2,0

Fahrstreifen3,0 m

0,4

0,4

Qi = 120 kN

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Anm.: Bei Stahl- und Verbundtragwerken mit mehrfeldrigen Balkenbrücken und L >40 m, sind - so ungünstiger wirkend - zwei derartige „Fahrzeuge“ hintereinander, mitkonstantem Abstand von e = 31,6 m, anzusetzen.

– Überblick der sonstigen Lastmodelle für den Ermüdungsnachweis:

LM E2 :Vorgabe von 5 definierten LKW- Typen (mit und ohne Hänger, Sattelschlepper).Ermittlung der maximalen Spannungsdifferenz aus der isolierten Überfahrt aller Fahrzeug-typen –> Vergleich mit Dauerfestigkeit für betrachteten Detailpunkt.

LM E4:

ähnlich wie LM E2 (idente Fahrzeuggeometrien mit abgeminderten Achslasten), jedoch sindZusatzangaben über Fahrzeugfrequenz und Häufigkeitsverteilung der einzelnen Typenvorgegeben (getrennt für regionalen und überregionalen Verkehr).

Mit diesen Angaben kann das Beanspruchungsspektrum (nach ihrer Größe geordnete Span-nungsspiele Δσi) aus der isolierten Überfahrt der einzelnen Fahrzeugtypen gewonnen werden,das dann für den Ermüdungsnachweis in eine ermüdungsäquivalente Spannungsdifferenz Δσeumgerechnet werden muß.

LM E5:

Direkte Auswertung gemessener Verkehrsdaten.

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Verkehrslasten für Eisenbahnbrücken nach Eurocode

(ÖNORM EN 1991 - 2 und B 1991 - 2)

Anwendung und Geltungsbereich

• Anwendung für europäische Hauptstrecken mit Standardspurweite und überbreiter Spurweite(z.B. Portugal).Nicht anwendbar für Straßenbahnen, Stadtbahnen, Schmalspurbahnen u.ä. .

• Modellierung des Verkehr durch statische Ersatzlasten:Die Erfassung der ungünstigsten dynamischen Verkehrslastwirkung aus den Betriebszügenerfolgt durch Erhöhung des Verkehrslastmodelles mit dynamischen Beiwerten.

Diese beinhalten jedoch neben der dynamischen Wirkung auch Korrekturen des Lastmodellesgegenüber den Betriebszügen.(–>ergänzende Angaben über tatsächliche dynamische Erhöhungsfaktoren zur Anwendungauf aktuelle Betriebszüge in EC enthalten)

Grenzwerte für den Ansatz von statischen Ersatzlasten:– Streckengeschwindigkeit v ≤ 220 [km/ h]– Einhaltung von vorgegebenen Grenzwerten für die Eigenfrequenz des Hauptragwerkes

Vertikale Verkehrslasten (je Geleis)

• Wenn mehr als zwei Geleise vorhanden sind brauchen nicht alle Geleise in vollerHöhe belastet werden.

Die Verkehrslastmodelle, die den planmäßigen Betrieb repräsentieren sind– Lastmodell 71– Schwerlastwagen SW/ 0; bei sehr schwerem Verkehr SW/ 2Diese Lastmodelle stellen vertikale Lasten dar und sind mit einem dynamischen Beiwert zumultiplizieren, der jedoch tatsächlich einem Anpassungsfaktor entspricht um die dynamischeWirkung aus dem Betrieb mitabzudecken.Ergänzend ist ein Anpassungsfaktor α vorgesehen (im NAD festlegbar), um schwereren oderleichteren Verkehr zu erfassen. In Österreich wird für Neubauten α = 1,21 gefordert.

Anmerkung: Darüberhinaus werden auch Formeln zur Ermittlung dynamischer Beiwerte fürBetriebszüge angegeben (Eingangsgrößen sind Tragwerkseigenfrequenz, Zugsgeschwindig-keit und Stützweite), sodass auch die Überfahrt realer Betriebszüge in Sonderfällen simuliertwerden kann (idealisierte Betriebszüge sind ebenfalls angegeben).

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a.) Lastmodell 71

Das Lastmodell 71, dargestellt in der Abbildung 2, repräsentiert den “normalen” Zugsverkehr. Zubeachten ist, daß dieses Lastmodell zu kürzen und der Linienlastanteil auch zu teilen ist (unbe-lastete Bereiche einfügen).

Abb. 2 : Lastmodell 71 (für 1 Gleis)

• Exzentrische Lage in Querrichtung

Zur Berücksichtigung ungleichmäßiger Beladung quer zur Fahrtrichung sind die Radlasten im Ver-hältnis 1,25 : 1,0 anzusetzen.In der praktischen Umsetzung ist es einfacher die äquivalente Gleisausmitte von e0 = Spurweite /18 = 143,5 / 18 = 8 [cm] einzuführen.

• Lastverteilung der Einzellasten

–> bei Schotterbettausbildung als Näherung: q* = 156 [kN/ m].–> für Fahrbahnbemessung: bei Schotterbettausbildung Lastverteilungsbreite b ~ 3,0 [m].

b.) Lastmodell SW

Dieses Lastmodell soll die Einwirkung von Schwerlastwagen abdecken.

Dabei legt die Behörde fest ob Lastmodell SW/ 0 oder SW/ 2 nach Abbildung 3 anzusetzen ist.

• Das Lastmodell SW gilt als eine Einheit und ist daher nicht zu kürzen oder zustrecken.

Abb. 3 Lastmodell SW.

Qvk = 4 * 250 [kN]

qvk = 80 [kN/ m]

0,8 0,8 [m]3 * 1,6

unbeschränktinkl. unbelasteter Teile

unbeschränktinkl. unbelasteter Teile

a ac

qvk [kN/m]qvk [kN/m] qvk [kN/m] a [m] c [m]SW / 0 133 15 5,3SW / 2 150 25 7

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 17 -

c.) dynamische Beiwerte für die vertikalen Lastmodelle

– Die Größe des dynamischen Beiwertes hängt von der bezogenen Länge Lφ ab. Diese Länge Lφist für jeden Bauteil nach Tabelle 5 unterschiedlich definiert, sodaß die Größe der Verkehrsein-wirkung der Einzelbauteile differiert.– Für Stützen geringer Schlankheit (λ < 30) sowie Widerlager und Fundamente kann die dyna-mische Wirkung vernachlässigt werden (φ = 1,0).

– Erfolgen keine spezifischen Angaben, dann gilt

– bei sorgfältiger Gleiserhaltung darf φ abgemindert werden auf:(diese Angaben entsprechen der ÖN B 4003 bzw. DS 804)

Tabelle 5: Definition der Längen Lφ für die verschiedenen Bauteile

Bauform Bauteil LφFahrbahndeck mit Längs-

rippen und QuerträgerDeckblech , Längsrippen 3 · eQT

a

a. eQT . . . . Abstand Querträger

Querträger, Endquerträger 2 · lQTb

b. lQT . . . . Länge Querträger

Fahrbahndeck ohne Längsrippen

Deckblech 2 · eQT + 3 [m]Querträger 3 · eQT

Endquerträger eQTFahrbahnplatten von

VerbundträgernPlatte quergespanntinkl. Auskragung

3 · eHTc

(2 · eHT)d

c. eHT . . . . Abstand Hauptträger bzw. Abstand Längsträgerd. Klammerwert gilt für Trogbrücken

Platte längsgespannt(bei Kastentragwerk)

2 · eQT(3 · eQT)e

e. maximal jedoch Lφ des HT

Querträger 3 · eHTHauptträger (HT) Einfeldträger L = L1 L1

Durchlaufträger n- FelderLm=1/n · (L1 + L2 + …+Ln) k · Lm

max Li

Unterbau, Lager Stützen, Lager Lφ des HTStützen mit λ < 30;

Widerlager; FundamenteLφ =

(φ = 1,0)

Φ Φ32,16

LΦ 0,2–------------------------- 0,73 ; 1,0 < Φ3 < 2,0+= =

Φ Φ21,44

LΦ 0,2–------------------------- 0,82 ; 1,0 < Φ3 < 1,67+= =

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 18 -

• Auf öffentlichen Gehwegen gelten hinsichtlich der Verkehrslastmodelle die Bestim-mungen für Straßenbrücken (Gleichlast sowie Einzellast). Auf nicht öffentlichen Geh-wegen ist nur eine Gleichlast von q = 5 [kN/ m2] vorzusehen.

Sonstige zu berücksichtigende Verkehrslasten

• – Zentifugalkräfte, im Falle von im Grundriß gekrümmter Gleisachse, sind normalzur Schiene nach außen gerichtete Horizontalkräfte. Sie sind den vertikalen Lasten direkt proportional und gemeinsam mit diesen als einLastbild anzusetzen.

– Horizontalkräfte in Geleislängsrichtung zufolge Bremsen und Anfahren solltenebenfalls dem vertikalen Verkehrslastmodell zugeordnet werden (Belastung nur imBereich vertikaler Lasten). Die diesbezüglichen, im Detail nachfolgend angeführten Bestimmungen sind jedochnicht klar und eindeutig definiert.

– Die normal zur Gleisachse horizontal wirkenden Spurführungskräfte werden ver-einfacht durch eine horizontale Einzellast (Seitenstoß) ersetzt.

– Staudruck- und Sogkräfte durch vorbeifahrende Züge sind wie Windlasten anzu-setzen. Bei Brückentragwerken sind diese Kräfte nur im Falle von Trogbrücken u.U.bedeutsam.

• Folgende außergewöhnliche Verkehrseinwirkungen sind zu beachten:– Entgleisung einer Lokomotive – Entgleisung eines ZugesIn beiden Fällen werden vertikale Ersatzlinienlasten angegeben.

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 19 -

Verkehrslasten für Geh- und Radwegbrücken nach Eurocode

(ÖNORM EN 1991 - 2 und B 1991 - 2)

Anwendung und Geltungsbereich

• Verkehrslastmodelle beinhalten dynamische Wirkung und sind ident für Geh- und Radweg-brücken.Bei Fahrbahnbreiten über 6 [m] können Änderungen vorgenommen werden.

• Die angegebenen Verkehrslastmodelle gelten nur für Tragsicherheits- und Gebrauchstaug-lichkeitsnachweise. Ermüdungsnachweise sind i.d.R. nicht erforderlich.

• Lastmodelle zur Untersuchung des Schwingungsverhaltens von Geh- / Radwegbrücken(Anregung durch Laufen, Hüpfen, . .) sind derzeit nicht enthalten, sollen jedoch zukünftig inTeil 1 und 2 des EC 1 aufgenommen werden.

Verkehrslastmodell im Detail

Die nachfolgend angegebenen Werte sind charakteristische Werte .

a.) Vertikallasten

• Lastmodell 1 (LM 1):Gleichlast qfk, wobei die Größe von der vorhandenen Stützweite Li [m] abhängt undzwischen 2,5 – 5 [kN/ m2] (in Zweifelsfällen kann anstatt Li die Belastungslängeangesetzt werden).

Gl. 1

• Lastmodell 2 (LM 2)Einsatzfahrzeug im Alleingang; Achslasten, Achsabstände, Radaufstandsflächen unddynamische Beiwerte sind vom Bauherrn festzulegen.

Li [m] ≤ 10 20 30 50 75 100 150 200 > 210qfk

[kN/ m2]5,00 4,40 4,00 3,50 3,14 2,92 2,67 2,52 2,50

2 5[kN/m2] qfk≤, 2 0 120Li 30+-----------------+, 5 0 [kN / m2],≤=

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 20 -

Wenn keine diesbezüglichen Angaben erfolgen und ein Auffahren von Fahrzeugen aufdas Tragwerk nicht ausgeschlossen werden kann (keine Absperrung) sollte folgendesFahrzeug angesetzt werden :

Anmerkung: Ist ein Auffahren auf das Tragwerk nicht möglich, braucht dieses Fahrzeug nur alsaußergewöhnliche Verkehrseinwirkung betrachtet werden (im EC 3 unter Punkt 5.6.3 grund-sätzlich als außergewöhnliche Verkehrseinwirkung vorgesehen).

• Alternative zu Lastmodell 2 (LM 2*)Wird kein Betriebsfahrzeug vereinbart ist anstatt von LM 2 eine Einzellast Qfwk = 10 kNmit Radaufstandsfläche 10 * 10 cm anzusetzen.

Anmerkung:In diesem Fall ist das Betriebsfahrzeug nach Abbildung 4 zusätzlich als außergewöhnlicheEinwirkung zu berücksichtigen.

• Außergewöhnliche Verkehrseinwirkung:a.) Betriebsfahrzeug nach Abbildung 4, so nicht bereits im Lastmodell 2 erfasstb.)Stützenanprall durch Straßenverkehr bei Überführungen; Ansatz von horizontalen,

nicht gleichzeitig wirksamen Ersatzlasten der Größe 1000 [kN] (parallel zurStraßenachse) bzw. 500 [kN] (normal zur Straßenachse) in 1,25[m] Höhe über derFahrbahn OK der Straße.

b.)Horizontallasten

• Lastgröße:Maximalwert aus– 10 % aus Lastmodell 1

– 60 % aus Lastmodell 2 : -> 72 kN (mit Fahrzeug nach Abb. 4)

• Lastrichtung und Höhe des Lastangriffspunktes:Die Horizontallast wirkt in Brückenlängsachse in Höhe der Fahrbahnoberkante.

3,0 m

1,30

0,20,2

80 kN 40 kN

Brückenachse =

Fahrtrichtung

Abb. 4 : Betriebsfahrzeug nach EC 1.

Abb. 5Einzellast Qfwk alsAlternative zu LM 2.0,1 m

10 kN

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- 21 -

• Lastangriff in Brückenquerrichtung und Lastverteilung in Längsrichtung:keine Angaben!Anmerkung: Da die Horizontallasten immer gemeinsam mit dem vertikalen Lastmo-

dell anzusetzen sind, können die Horizontallasten direkt dem Lastmo-dell 1 und 2 zugewiesen werden, wie die Abbildung 6 zeigt.

Abb. 6 Vorschlag für die Zusammenfassung der Verkehrslastmodelle mitden Horizontallasten.

bqflk = 0,10 *qfk * b

b / 2

qflk

Qflk = 0,60 *(Qv +Qh)

Qh

Qv

LM 1 LM 2

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 22 -

Eigenlasten für Brücken nach Eurocode

(ÖNORM EN 1991 - 1 - 1 )

Nachfolgend werden jene Regelungen des Eurocode 1, Teil 1 - 1 “Einwirkungen auf Tragwerke;Dichten , Eigenlasten, Nutzlasten” angeführt, die speziell für Brücken gelten.

Klassif iz ierung von Eigenlasten

Die allgemeinen Festlegungen hinsichtlich der Klassifizierung von Eigenlasten:

• Eigengewichte von Bauteilen (tragende und nicht tragende) sind als ständige ortsfesteLasten anzusehen.

• Lasten aus Ballastmassen müssen als veränderliche Einwirkungen angesehen werden.

ergeben keinen direkten Hinweis über die Einstufung der Brückenausrüstung (Beläge, Geländer,Leitplanken, Versorgungsleitungen).

Indirekt lässt sich aus Punkt 5, der Definiton nicht tragender Bauteile und feststehender Maschinen,ablesen, dass

• Eigengewicht aus Beschichtungen, Belägen, Bordsteine und Randleisten, Geländer,Versorgungsleitungen (leer), Kabelrohre u.ä. als ständige Lasten anzusehen sind.

• Eigengewichte von Flüssigkeiten in Versorgungsleitungen (Wasserleitungen etc.) sindjedoch offenbar als Nutzlasten und damit als veränderliche Einwirkungen anzusehen.

Raumgewichte von Baustoffen

• Aus den Angaben der Tabelle 4.1 und 4.2 sind folgende Angaben für Straßenbrückenbedeutsam:

Tabelle 6: Raumgewichte von Baustoffen

Baustoff Raumgewicht γ [kN/ m3]

Baustoff Raumgewicht γ [kN/ m3]

Normalbeton 24a

a. regional zwischen 20 - 28 schwankendb. Allgemein: Raumgewicht Normalbeton + 1 [kN/ m3]

Holz > 4Stahl- und Spannbeton 25b Gussasphalt, Asphaltbeton 25

Stahl 77 Asphaltmastix 18

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 23 -

Ermittlung der Eigengewichte

• Die Eigengewichte von Tragwerksteilen und nicht tragenden Teilen (Beläge, Rand-leisten, etc.) errechnen sich aus den jeweiligen Raumgewichten und planmäßigenAbmessungen (Nennwerte).Diese Nennwerte können direkt als charakteristische Werte angesehen werden, wennsichergestellt ist, daß nach Bauwerkserrichtung diese Werte auch zutreffen.

• Bestehen Unsicherheiten hinsichtlich der Abmessungen, sollte als charakteristischerWert ein oberer und - wenn notwendig - auch ein unterter Grenzwert festgelegt wer-den.

a.) Tragkonstruktion:

• Direkte Ermittlung charakteristischer Werte aus den Planmaßen.

• Bei Stahltragwerken sollten die errechneten Nennwerte um den Faktor 1,1 erhöht wer-den (Berücksichtigung von Knotenblechen und Befestigungselementen).

b.) Nicht tragende Teile und Brückenausrüstung:

• Bei der Annahme der Dicke von Belägen sowie Gewichten von Versorgungsleitungenu.ä. sollten– anfängliche Abweichungen (z.B. Belagsstärke größer da Nivelette der Fahrbahn-

platte zu tief)– Nutzungsänderungen im Betrieb (z.B. zusätzliche Versorgungsleitungen, nach-

trägliche Beläge)bei der Berechnung der Nennwerte des Eigengewichtes berücksichtigt werden.

• Diese Nennwerte sollten für– Beschichtungen und– Versorgungsleitungen um 20 % erhöht (oberer charakteristischer Wert) und wenn erforderlich auch um -20%erniedrigt werden.

• Zur Berücksichtigung einer später notwendigen Ausgleichsgradiente sollte beiStraßenbrücken diesbezüglich zusätzlich Δg = 0,5 [kN/m2] vorgesehen werden

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 24 -

Kombination der Einwirkungenfür Brücken

nach Eurocode(ÖNORM EN 1990 / A1)

Anmerkung:

Die nachfolgend dargestellte Zusammenfassung ist entnommen aus:Richtlinie Stahl- Beton- Verbundbrücken, Österreichische Vereinigung für Beton-

und Bautechnik, 2006

Page 25: BRÜCKENBAU - GRUNDLAGEN Anhang 1 Einwirkungen auf …

– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 25 -

.2.2StraßenbrückenBahnbrücken

Bei ÖBB Brücken

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 26 -

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 27 -

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 28 -

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- 29 -

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 30 -

LM71

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– Einwirkungen auf Brücken nach Eurocode –LV Brückenbau - GL ; ao.UProf. H. Unterweger

- 31 -

Tabellarische Zusammenfassung derEinwirkungen auf Brücken nach Eurocode

(ÖNORM EN 1991)

Anmerkung:

Die nachfolgend dargestellte Zusammenfassung ist entnommen aus:Richtlinie Stahl- Beton- Verbundbrücken, Österreichische Vereinigung für Beton-

und Bautechnik, 2006

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Österreichische Vereinigung für Beton- und Bautechnik Arbeitskreis „Stahl-Beton-Verbundbrücke“ Arbeitsausschuss AA2 „KONSTRUKTION UND BEMESSUNG“ ANHANG 1.2: EINWIRKUNGEN AUF VERBUNDBRÜCKEN (EN 1991) Abkürzungen: NA Nationaler Anhang zur betreffenden EN NAD Nationales Anwendungsdokument zur betreffenden ENV OK Oberkante SOK Schienen-Oberkante SLS Gebrauchsfähigkeitsnachweis ULS Tragfähigkeitsnachweis Globale Wirkung: für Gesamttragwerk maßgeblich Solange keine endgültige Fassung der EN mit NA vorliegt, werden die in den prEN empfohlenen und die in den NAD angegebenen Werte angesetzt. Hinweise auf Abschnitte der EN 1991-Teile bestehen aus {Ziffern mit zwischengesetzten Punkten und Klammern}, beispielsweise {4.3.2(2)}, oder Angaben von Tabellen, und beziehen sich sowohl auf die angegebene EN wie auch auf den vorliegenden Text, in welchem die Abschnitte gleich bezeichnet sind wie in der entsprechenden EN. Hinweise auf die österreichischen Nationalen Festlegungen sind mit vorgestelltem Ö- und der Abschnittsangabe bezeichnet, z.B. {Ö-B1991-1-1/4.2.2} bezieht sich auf ÖNORM B (mit EN-Nummer) Abschnitt 4.2.2. A1.2.1: STÄNDIGE EINWIRKUNGEN (Charakteristische Werte) EN1991-1-1

Ö-B 1991-1-1 Abschnitt

Text-Auszug (Volltext siehe EN 1991-1-1 und ÖNORM B 1991-1-1)

Nennwerte für Wichten von Baustoffen

Baustoffe Wichte g [kN/m3] Anmerkung

Beton (siehe EN 206) Normalbeton 25,0 Normalbeton-Frischbeton 26,0

Bei normalem Bewehrungsgrad für Stahlbeton und Spannbeton

Leichtbeton LC 1,6 16,5 Leichtbeton LC 1,8 18,5 Leichtbeton LC 2,0

nach

Ö

-B

4710

-1

20,5

Erhöhung um 1,0 kN/m3 bei normalem Bewehrungsgrad für Stahl- und Spannbeton Erhöhung um 1,0 kN/m3 für Frischbeton

Metalle Stahl 78,5 Gußeisen 72,5 Aluminium 27,0

In EN 1991-1-1 sind auch Minimalwerte angegeben (nur für dynamische Untersuchungen)

Beläge von Straßenbrücken

Gussasphalt, Asphaltbeton 25,0 In EN 1991-1-1 sind auch Minimalwerte angegeben (nur für dynamische Untersuchungen)

Beläge für Eisenbahnbrücken Betonschutzschicht 25,0 Normaler Schotter 20,0 Basaltschotter 26,0

Gleise (auf Schotterbett) Gewicht gk [kN/m,Gleis]

ohne Schotterbett! angenommener Abstand 600 mm

2 Schienen UIC60 1,2 Vorgespannte Betonschw. 4,8 mit Schienenbefestigung Betonschwellen - mit Stahlwinkelverbindern Holzschwellen 1,9 mit Schienenbefestigung

Direkte Schienenbefestigung Gewicht gk [kN/m,Gleis]

2 Schienen UIC60 1,7 mit Schienenbefestigung

2 Schienen UIC60 4,9 mit Schienenbefestigung, Brückenträger und Schutzgeländer

{Anhang A}

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Arbeitskreis „Stahl-Beton-Verbundbrücke“ AA2 Seite 2(16)

Obere und untere charakteristische Werte für nichttragende Bauteile

Bauelement Ausgangs-wert

Ab-weichung Anmerkung

Schotterbetthöhe {Ö-B1991-1-1/ 4.3(2)}

Nennhöhe = 55 cm + 30%

Jedoch feldweise nicht unterschiedlich! Eine gleisweise Entfernung des Schotterbettes und anderer nichttragender Teile ist zu berücksichtigen

Eigengewicht von Dichtungen, Beschichtungen, Fahrbahnbelägen

Nenndicke Abweichungen von der Nenndicke werden nicht in Rechnung gestellt {Ö-B1991-1-1/5.2.3(3)}

Eigengewicht von Kabeln, Rohr-leitungen, Versor-gungsleitungen

Nennwert des Eigen-gewichtes

Abweichungen vom Nennwert des Eigengewichtes werden nicht in Rechnung gestellt {Ö-B1991-1-1/5.2.3(4)}

{5.2.3}

Eigengewicht von anderen nichttragenden Bauteilen wie Handläufe, Schutzplanken, Geländer, Schrammborde, anderes Brückenzubehör, Anschlüsse, Befestigungen, Aussparungen: charakteristische Werte sind die Nennwerte. Wassersackbildungen und Wasserfüllungen von Hohlräumen (Wasserleitungen in Hohlkästen) berücksichtigen!

A1.2.2: VERKEHRSLASTEN AUF STRASSENBRÜCKEN (Charakteristische Werte) EN1991-2 Abschnitt Text-Auszug (Volltext siehe EN 1991-2 und ÖNORM B 1991-2)

{4.1(1)} Anzuwenden für Brücken mit Belastungslängen kleiner 200 m Für Brücken mit größerer Belastungslänge im allgemeinen auf der sicheren Seite

{4.1(3)} {4.2.1(2)}

Einwirkungen für Lasten aus Straßenbauarbeiten (Schürfraupen, Erdtransportwagen etc.), Besichtigungsfahrzeugen und Militärlasten sind gesondert zu berücksichtigen

Unterteilung der Fahrbahn in rechnerische Fahrstreifen: Breite w zwischen den Schrammborden oder Rückhaltesystemen

Fahrbahnbreite w in m

Anzahl der rechnerischen Fahrstreifen

Breite eines rechnerischen Fahrstreifens w1

Breite der verbleibenden

Restfläche in m w < 5,4 n1 = 1 3,0 m w – 3,0

5,4 < w < 6,0 n1 = 2 w / 2 0

{4.2.3(2)} {Tabelle

4.1}

6,0 < w n1 = (w / 3) abrunden! 3,0 m w – 3,0 x n1

{4.2.3(4)} Zwei Richtungsfahrbahnen: Jede Richtungs-FB getrennt in Fahrstreifen aufteilen, wenn Trennung durch fest angebrachte Rückhaltesysteme; andernfalls gesamte Breite mit Mittelstreifen aufteilen

{4.2.4(4)} Nummerierung: rechnerischer Fahrstreifen 1 = ungünstigste Auswirkung; weitere Nummerierung je nach Auswirkung

{4.2.4(5)} Bei zwei getrennten Richtungsfahrbahnen – nur eine Nummerierung für die gesamte Fahrbahn (außer bei zwei getrennten Tragwerken)

z.B. für Quertragwirkung: entsprechend Einflusslinie

{4.3.1}

4 Lastmodelle: LM1 Einzellasten + Gleichlasten für globale und lokale Nachweise LM2 Einzel-Radachse für Bauteile mit Belastungslänge 3 bis 7 m LM3 Sonderfahrzeuge für globale und lokale Nachweise LM4 Menschenansammlungen für globale Nachweise

W Schrammborde ab einer Höhe von 50 mm {Ö-B1991-2/4.1.1}

w3 w1 w2w4

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Arbeitskreis „Stahl-Beton-Verbundbrücke“ AA2 Seite 3(16)

Lastmodell 1 LM 1

Doppelachse (Tandem-System TS) αQQk

Gleichmäßig verteilte Belastung (UDL) αqqk Je Fahrstreifen nur 1 (vollständige!) Doppelachse!

Mit diesen Lasten sind auch Sonderfahrzeuge bis 600 kN abgedeckt

Doppelachsen TS Gleichlast UDL Fahrstreifen Achslast Qik qik

Fahrstreifen 1 300 kN 9,0 kN/m2 Fahrstreifen 2 200 kN 2,5 kN/m2 Fahrstreifen 3 100 kN 2,5 kN/m2 Weitere Fahrstreifen 0 2,5 kN/m2 Restfläche qrk 0 2,5 kN/m2

Werte αQ = αq = 1,0 {Ö-B1991-2/4.1.2.1} Der dynamische Beiwert istin diesen Lasten enthalten! {4.3.2

Tabelle 4.2}

{Bild 4.2a} {Bild 4.2b}

{4.3.2(6)}

Wenn globale und lokale Einwirkungen getrennt untersucht werden können, dürfen die globalen Einflüsse mit folgenden Vereinfachungen berechnet werden:

a) Ersatz der zweiten und dritten Doppelachse durch eine zweite Doppelachse mit einer Achslast von (200 αQ2 + 100 αQ3)[kN] mit αQi = 1,0 {Ö-B1991-2}, oder

b) bei Stützweiten größer als 10 m durch Ersatz der Doppelachse jedes Fahrstreifens durch eine einzelne Achslast mit Gesamtlast der Doppelachse, das ist Einzelachse mit 600 αQ1 [kN] für Fahrstreifen 1 Einzelachse mit 400 αQ2 [kN] für Fahrstreifen 2 Einzelachse mit 200 αQ3 [kN] für Fahrstreifen 3

Lastmodell 2 LM 2

Einzelachse βQQak mit Qak = 400 kN, die überall auf der Fahrbahn anzuordnen ist

Gegebenenfalls ist nur ein Rad mit 200 βQ [kN] zu berücksichtigen. Die Räder sind bis an den Schrammbord heranzurücken. Lastmodell 2 ist normalerweise für das Gesamttragwerk nicht maßgeblich. Der dynamische Beiwert ist in diesen Lasten enthalten.

{4.3.3}

In der Nähe von Fahrbahnübergängen ist ein zusätzlicher dynamischer Faktor zu berücksichtigen - Tabelle {4.6.1(6)}

βQ = 1,0 {Ö-B1991-2/4.1.2.2}

Lastmodell 3 LM 3

Sonderfahrzeuge - in {Ö-B1991-2} festgelegt Dynamischer Beiwert in diesen Lasten enthalten, wenn die Geschwindigkeit nicht mehr als 5 km/h ist. Die Fahrzeugbreite ist bei 150 kN- und 200 kN-Achsen 3,00 m bei 240 kN-Achsen 4,50 m

Achsen RVS 15.114 Gesamtgewicht Bezeichnung

Anzahl Last Abstand der Achsen Aufstandsflächen:

1800/150 12 150 kN 1800 kN 1800/200 9 200 kN 150 t

2400/200 12 200 kN 2400/240 10 240 kN

e = 1,5 m 200 t 2400 kN

2400/200/200 6+6 200 kN e = 5x1,5+12+5x1,5 m 3000/200 15 200 kN e = 14x1,5 m

12 240 kN 3000/240 1 120kN

e = 12x1,5 m

8 200 kN

3000 kN {Ö-B1991-2}: Autobahnen, Schnellstraßen, Straßenzüge für Schwertranspt. 3000/200/200 7 200 kN

e = 7x1,5 + 12,0 + 6x1,5 m

{4.3.4} {Anhang

A}

Wenn die Sonderfahrzeuge mit einer „normalen“ Geschwindigkeit = 70 km/h fahren, dann ist ein dynamischer Vergrößerungsfaktor anzunehmen: ϕ = 1,40 – L/500 > 1,0 mit L = Einflusslänge [m]; ein Paar dieser Sonderfahrzeuge ist in den Fahrstreifen anzunehmen, in denen diese Sonderfahrzeuge fahren, andere Fahrstreifen: LM1 {Anhang A.3(7)}

0,15

1,20 0,30 1,20 m

Abmessungen und Abstände wie oben

Fahrtrichtung

Brückenlängsrichtung

2,00

0,35

0,60

100- bis 200-kN-Achsen:

240-kN-Achsen:

w1

w2

0,50*

0,50* 2,00

αQiQik αQiQik αqiqik

* … für w1 = 3,0 m

2,00

2,00

> 0,50

1,20

0,40

0,40

Brückenlängsrichtung

Lokale Anordnung

Globale Anordnung

Global: jede Doppelachse in der Mitte eines Fahrstreifens

1,20

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Österreichische Vereinigung für Beton- und Bautechnik EINWIRKUNGEN AUF VERBUNDBRÜCKEN

Arbeitskreis „Stahl-Beton-Verbundbrücke“ AA2 Seite 4(16)

Lastaufstellungen: 150- oder 200-kN-Achsen: 240-kN-Achsen:

{4.3.5} Lastmodell 4 LM4

Menschenansammlungen: gleichmäßig verteilte Last 5,0 kN/m2, für globale Nachweise und nur für vorübergehende Bemessungssituationen. Diese Last ist auch für die Gehwegbelastung anzusetzen. Der dynamische Beiwert ist in diesen Lasten enthalten.

{4.3.6}

Verteilung der Einzellasten:

{4.4} Horizontale Belastungen – wirken in Höhe des fertigen Belages:

{4.4.1}

Horizontalkraft aus Bremsen und Beschleunigen Qlk: Qlk = 0,6.αQ1.(2.Q1k) + 0,10.αq1.q1k. w1. L abhängig von den Lasten auf Fahrstreifen 1, jedoch mit für die gesamte Brückenbreite auf 900 kN begrenzt 180.αQ1 [kN] < Qlk < 900 [kN] L … Länge des Überbaus oder der zu berücksichti- genden Teile des Überbaus Horizontalkraft auf Fahrbahnübergänge oder Bauteile, die nur durch eine Achse beansprucht werden: Qlk = 0,6.αQ1.Q1k Fliehkraft und andere Querlasten Qtk radial zur Fahrbahnachse (an jeder Querschnittsstelle des Überbaus als Punktlast anzusetzen): Dynamische Einflüsse sind in diesen Lasten enthalten.

Qtk = 0,2.Qv [kN] für r < 200 m

Qtk = 40.Qv / r [kN] für 200 < r < 1500 m

{4.4.2}

Qtk = 0 für > 1500 m

r … horizontaler Radius der Fahrbahnmittellinie [m] Qv … Gesamtlast aus den vertikalen Einzellasten der Doppelachsen des LM 1

1 2

1,50

1,50

2,70

3,0 3,0

> 25 m

> 25 m 1 2

1,50

1,50

4,20

3,0 3,0

> 25 m

> 25 m

Sonderfahrzeug Lastmodell LM1

Belag Mitte der Betonplatte

Ausbreitung unter 45o

Reifenaufstandsfläche

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EN 1991-2 Abschnitt Text-Auszug (Volltext siehe EN 1991-2 und ÖNORM B 1991-2)

Lastmodelle für Ermüdungsberechnung (E-LM)

E-LM 1, 2 und 3: Zur Bestimmung von max. und min. Spannung; meistens wird in den EUROCODES die Spannungsdifferenz Δσ für die Nachweise verwendet

E-LM 4 und 5: Zur Bestimmung von Spannungs-Spektren bei der Überfahrt von LKWs über die Brücke

E-LM 1 und 2:

Zur Überprüfung, ob unbegrenzte Lebensdauer bei konstanten Spannungsschwingbreiten gegeben ist. Anwendbar insbesondere für Stahlkonstruktionen. LM 1: auf der sicheren Seite, berücksichtigt Mehrspurigkeit automatisch. LM 2: ist genauer, wenn die gleichzeitige Anwesenheit von LKWs auf der Brücke vernachlässigt werden kann.

E-LM 3, 4 und 5: Zur Lebensdauer-Untersuchung unter Verwendung von Ermüdungsfestigkeitskurven in den entsprechenden EUROCODES, jedoch nicht für Untersuchung unbegrenzter Lebensdauer.

E-LM 3: Für vereinfachte Methoden unter Verwendung von material-abhängigen λe-Faktoren; dieses Lastmodell sollte im allgemeinen angewendet werden

{4.6} {4.6.1}

{Ö-B1991-2/4.1.3}: Je Fahrtrichtung gilt der jeweils rechte Streifen als Streifen mit Lastkraftverkehr

Ermüdungs-Lastmodell 1

Ähnlich Lastmodell LM1 Lasten: 0,7.Qik und 0,3.qik bzw. 0,3.qrk

Doppelachsen TS Gleichlast UDL Fahrstreifen Achslast 0,7.Qik 0,3.qik

Fahrstreifen 1 210 kN 2,7 kN/m2 Fahrstreifen 2 140 kN 0,75 kN/m2 Fahrstreifen 3 70 kN 0,75 kN/m2 Weitere Fahrstreifen 0 0,75 kN/m2 Restfläche qrk 0 0,75 kN/m2

Der dynamische Beiwert ist in diesen Lasten enthalten!

{4.6.2}

Ermüdungs-Lastmodell 2 Gruppe von „häufigen“ Lastkraftwagen

Hinweis: Die Überfahrt jedes einzelnen Fahrzeuges je Laststreifen ist isoliert zu betrachten

Fahrzeug Achsenabstand Häufige Achslast Achs(Rad)- type

4,5 m 90 kN

190 kN A B

4,20 m 1,30 m

80 kN 140 kN 140 kN

A B B

3,20 m 5,20 m 1,30 m 1,30 m

90 kN 180 kN 120 kN 120 kN 120 kN

A B C C C

3,40 m 6,00 m 1,80 m

90 kN 190 kN 140 kN 140 kN

A B B B

4,80 m 3,60 m 4,40 m 1,30 m

90 kN 180 kN 120 kN 110 kN 110 kN

A B C C C

{4.6.3} {Tabelle

4.6}

Wenn einige dieser Fahrzeuge augenscheinlich maßgebend sind, dürfen die übrigen vernachlässigt werden

Achs-(Rad-) Typen {Tabelle 4.8}:

Alle Räder: 320 mm

220 mm

540 mm

220 mm

270 mm

2,00 m

Fahrt- richtung

Type A

Type B

Type C

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Ermüdungs-Lastmodell 3 Einzelfahrzeug bestehend aus 4 identischen Achsen

{4.6.4}

Last pro Achse = 120 kN Falls maßgebend, sind zwei solcher Fahrzeuge in einem Fahrstreifen aufzustellen; das erste Fahrzeug mit Lasten wie angegeben, das zweite Fahrzeug im Abstand > 40 m mit Lasten je Achse von 36 kN (statt 120 kN).

{Abbildung.4.8}:

Ermüdungs-Lastmodell 4

Gruppe von „Standard“-Lastkraftwagen Auswirkungen äquivalent dem typischen Verkehr auf europäischen Straßen

Fahrzeugtyp Verkehrstyp Weitstrecken Mittelstrecken Lokaler

Verkehr > 100 km 50-100 km < 50 km

Fahrzeug Achsen- abstand

Häufige Achslast

LKW-Prozent-anteil

LKW-Prozent-anteil

LKW-Prozent-anteil

Achs-(Rad-)Type

(wie bei Erm.-Lastmodell 2)

4,5 m 70 kN

130 kN 20 % 40 % 80 % A B

4,20 m 1,30 m

70 kN 120 kN 120 kN

5 % 10 % 5 % A B B

3,20 m 5,20 m 1,30 m 1,30 m

70 kN 150 kN 90 kN 90 kN 90 kN

50 % 30 % 5 %

A B C C C

3,40 m 6,00 m 1,80 m

70 kN 140 kN 90 kN 90 kN

15 % 15 % 5 % A B B B

4,80 m 3,60 m 4,40 m 1,30 m

70 kN 130 kN 90 kN 80 kN 80 kN

10 % 5 % 5 %

A B C C C

{4.6.5} {Tabelle

4.7}

Vorgangsweise: - Auswahl aus einer der 3 Verkehrstypen-Spalten - Nobs = beobachtete („observed“) Gesamtzahl an LKWs pro Jahr ermitteln (empfohlene Werte siehe {Tabelle 4.5} – wie oben angegeben) - Jeder Standard-LKW fährt allein über die Brücke, ohne anderen Verkehr - Auswertung des Spannungsspektrums und der entsprechenden Anzahl an Lastwechseln bei der Überfahrt der einzelnen LKWs mit Rainflow- oder Reservoir-Methode (Anleitung siehe z.B. in ISO 10721-1 Fig. A.10.4.2) - Ermittlung des Gesamtspannungsspektrums durch Gewichtung der Spektren der einzelnen LKWs nach gewähltem Verkehrstyp

{4.6.6} Ermüdungs-Lastmodell 5

Auswertung von Verkehrszählungen, falls anwendbar ergänzt durch statistische Prognosen - Anleitungen siehe {Anhang B} von EN 1991-2

{4.6.1(2)} Horizontalkräfte: Es kann für das betrachtete Projekt erforderlich sein, Horizontalkräfte gleichzeitig mit den Vertikalkräften zu untersuchen (Beispiel: Fliehkräfte).

{4.6.1(6)} Fahrbahnübergänge: Zusätzlicher Lasterhöhungsfaktor in der Nähe von Fahrbahnübergängen

ENV 1991-2

Anmerkung: Lastmodelle für Ermüdungsberechnung

Zur Zeit der Gültigkeit von ÖNORM ENV 1991-2 ist laut NAD für Straßenbrücken kein Ermüdungsnachweis zu führen

1,20 m 1,20 m 6,60 m

0,40 m

0,40 m

2,00 m w1 Brücken-

Längsachse

Hinweis: Aus der Überfahrt dieses Einzelfahrzeuges ist Δσ bzw. Δτ im betrachteten Bauteil zu ermitteln

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A1.2.3: EISENBAHNBRÜCKEN (Charakteristische Werte) EN 1991-2 Abschnitt Text-Auszug (Volltext siehe EN 1991-2)

Lastmodelle (LM) für Eisenbahnbrücken:

LM 71 SW/0

Normaler Eisenbahnverkehr auf Hauptstrecken; SW/0 für Durchlaufträgerbrücken

SW/2 Schwerfahrzeug

HSLM Personenzüge mit > 200 km/h

Unbelasteter Zug

{6.1} {6.2}

Einwirkungen für Normal- und Breitspur-bahnen der europäischen Hauptstrecken (Schmalspur- und Straßenbahnen etc. und Hilfsbrücken werden in dieser Richtlinie nicht behandelt). Siehe auch {6.3.6}.

Bezeichnungen: ht = 1,80 m hw = 2,00 m

{6.3} Vertikallasten – charakteristische Werte (statische Anteile)

Lastmodell 71 (LM 71) Vertikallast

Statischer Anteil der Einwirkungen aus dem Regelverkehr

Diese charakteristischen Werte nach obigem Bild {Bild 6.1} sind je nach schwererem oder leichterem Verkehr mit dem Beiwert α zu multiplizieren: ÖBB

Klasse -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 „klassifizierte Vertikallasten“ Faktor α 0,75 0,83 0,91 1,00 1,10 1,21 1,33 1,46

Folgende Einwirkungen sind mit demselben Wert α zu multiplizieren:

- Vertikale Ersatzlasten für Erdbauwerke und Erddrücke (6.3.6.4) - Zentrifugallasten {6.5.1} - Seitenstoß {6.5.2}, nur mit α > 1,00 - Anfahr- und Bremslasten {6.5.3} - Tragwerks-/Gleisreaktionen {6.5.4} - Entgleisungslasten {6.7.1.2} - Lastmodell SW/0 für Durchlaufträger{6.3.3, 6.8.1(8)}

{6.3.2} {6.4.6.1.1} {Bild 6.1}

{Ö-B1991-2/4.2.2.2}

Aufstellung des LM71 siehe ÖNORM B 1991-2/5.2.2.1 Bild 1 und {6.8.1(3)}

Lastmodell SW/0 und SW/2 (LM SW/0, LM SW/2) Lastmodell SW/0 = statischer Anteil der Vertikallast des Regelverkehrs auf Durchlaufträgerbrücken (mit Faktor α nach {6.3.2(3)} zu multiplizieren). Lastmodell SW/2 = statischer Anteil der Vertikallast des Schwerverkehrs (ohne α).

Charakteristische Werte SW/0 SW/2 qvk [kN/m] 133 150 a [m] 15,0 25,0

{6.3.3} {Bild 6.2} {Tabelle

6.1}

c [m] 5,3 7,0

{6.4.6.5(3)} Die Formulierung (LM71“+“SW/0) bedeutet, dass entweder Lastmodell 71 oder SW/0 maßgebend sein kann.

{6.3.4} Unbeladener Zug siehe EN 1990:2002, A.2.2.4(2)

{6.4.6.1.1} Lastmodell HSLM Nur anzuwenden für Geschwindigkeiten > 200 km/h (siehe {6.4.6.1.1})

FWind

s ht hw

SOK Qv

Qt

Qs Ql

u

qvk qvk

a a c

10 kN/m

qvk = 80 kN/m qvk = 80 kN/m

Qvk = 250 kN 250 kN 250 kN 250 kN

0,80 0,801,601,601,60 unbegrenzt unbegrenzt

Hinweis: Bei Schotterbett dürfen die Lasten Qvk durch eine gleichmäßige Linienlast (q* = 156 kN/m) ersetzt werden

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{6.3.5} {Ö-B1991-2/5.2.2.2}

Exzentrizität der Vertikallasten für Lastmodell 71 und SW/0

{6.3.6} {Ö-B1991-2/5.2.2.3.1}

Lastverteilung der Achslasten durch Schienen, Schwellen und Schotter Längsverteilung von Einzellasten durch die Schiene für lokale Bauelemente – [a]

Längsverteilung der Last durch Schwellen und Schotter – [b]

Schwellenachsabstand 60 cm Schwellenbreite 26 cm Schwellenhöhe 21 cm Schwellenlänge 260 cm

Querverteilung der Lasten durch Schwellen und Schotter – [c] Die anzuwendende Querverteilung ist in der Projektspezifikation zu definieren.

{6.3.7} {Ö-B1991-2/4.2.2.4}

Allgemeine Belastung aus Instandhaltung für Dienstgehwege Lasten aus Fußgänger- und Radverkehr sowie Instandhaltung qfk = 5,0 kN/m2 Für Berechnung örtlicher Bauteile: Einzellast Qk = 2,0 kN auf einer Fläche von 0,2 x 0,2 m. Horizontale Last auf Geländer und Brüstungsmauern zufolge Personeneinwirkungen: qik = 1,0 kN/m

{6.4} Dynamische Einwirkungen (einschließlich Resonanz)

{6.4.3} {6.4.4} {6.4.6}

{Ö-B1991-2/4.2.3}

Die statische Berechnung wird mit LM 71, LM SW/0 bzw. LM SW/2 und dem Beiwert α durchgeführt. Die Ergebnisse sind mit dem dynamischen Faktor Φ zu multiplizieren. L = Spannweite Eine dynamische Berechnung fG = Verformung in Feldmitte [mm] nach {6.4.6} ist nicht erforderlich, wenn unter ständiger Last - V < 200 km/h, Durchlaufträgerbrücke - V < 200 km/h, Einfeldträger, L > 20 m, L/3000 < fG < L/1000 - V < 200 km/h, Einfeldträger, 10 m < L < 20 m, L/6000 < fG < L/2000 In allen anderen Fällen ist eine Untersuchung nach {Bild 6.9} durchzuführen. V = Vmax laut „Richtlinie für das Entwerfen von Bahnanlagen – Hochleistungsstrecken)

Φ2 = 0,82 +1,44 / [(√LΦ) - 0,2] 1,00 < Φ2 < 1,67 generell bei ÖBB (sorgfältig unterhaltene Gleise)

Φ3 = 0,73 +2,16 / [(√LΦ) - 0,2] 1,00 < Φ3 < 2,00 Dynamischer Beiwert Φ = Φ2

Für Endquerträger und für offene Fahrbahn LΦ < 3,6 m 5 m 10 m 20 m 30 m 50 m > 67,2 m Φ2 1,67 1,53 1,45 1,31 1,16 1,03 1,00 Φ3 2,00 1,79 1,46 1,24 1,14 1,04 1,00

Dieser dynamische Beiwert ist nicht anzuwenden bei den Lasten der Betriebslastenzüge, den Zügen zur Ermüdungsberechnung (Anhang D), dem Lastmodell HSLM, dem Lastmodell „unbeladener Zug“.

Bauteile von einfachen Verbundbrücken: Maßgebende Länge LΦ: Fahrbahnplatte aus Beton mit Schotterbett

Fahrbahnplatte von Hohlkästen oder Plattenbalken 3-fache Plattenstützweite

Querträger

Doppelte Länge der Querträger 4.1

Kragarme von Querträgern, die Eisen-bahnlasten aufnehmen e < 0,5 m {Ö-B1991-2/4.2.3.2.2} 3-facher Abstand der Stege

{6.4.5} {6.4.5.3} {Tabelle

6.2}

4.2 Fahrbahnplatte durchlaufend über Querträger (in Hauptträgerrichtung) 2-facher Querträgerabstand

Qv1; qv1 Qv2; qv2

Qv1+v2; qv1+v2 e

e = r/18 r = Abstand zwischen den Radlasten, bei r = 1500 … e = 83 mm Q2/Q1 = q1/q2 = 1,25

4:1 [b] Qv

Qh

Qr

4:1 4:1

[c]

e

Qvi/4 Qvi/4 Qvi/2 [a]

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4.3 Fahrbahnplatten bei Trogbrücken: Tragwirkung quer zum Hauptträger Tragwirkung längs

2-fache Plattenstützweite + 3,0 m 2-fache Plattenstützweite

Hauptträger 5.1 Einfeldträger und Platten Stützweite in Hauptträgerrichtung

Durchlaufende Träger oder Platten über n Felder Lm = (L1+L2+ …+Ln)/n LΦ = k * Lm jedoch mindestens maxLi

n = 2 3 4 > 5 5.2

k = 1,2 1,3 1,4 1,5

{6.5} Horizontallasten – charakteristische Werte Zentrifugallasten (Fliehkräfte) Nicht mit dem dynamischen Beiwert Φ zu multiplizieren! {6.5.1(3)}

Qtk = V2.(f.Qvk)/(127.r) [kN] Qvk, qvk = charakt. Werte der qtk = V2.(f.qvk)/(127.r) [kN/m] Vertikallasten ohne Φ entspr. {6.3}. Für Lastmodell HSLM wird LM71 V = Maximale Geschwindigkeit [km/h] verwendet. (für LM SW/2 = 80 km/h) r = Gleisbogenradius [m] f = Reduktionsfaktor: für SW/2 und für den „unbeladenen“ Zug stets f = 1,0; für LM71 und für SW/0 für Geschwindigkeiten < 120 km/h f = 1,0. Für größere Geschwindigkeiten siehe {6.5.1(7)}.

Zentrifugalkraft berechnet mit: Maximale Geschwin-

digkeit [km/h] V [km/h] α f

Zugehörige vertikale Verkehrslast

V α 1,0 α.(LM71“+“SW/0)

{6.5.1} {Tabelle

6.8}

α < 1 α = 1 α > 1

< 120 0 - - -

Φ.α.(LM71“+“SW/0)

bei entlastender Wirkung ist (LM71“+“SW/0) zu ersetzen durch 0,5.(LM71“+“SW/0)

{6.5.2} Seitenstoß Qsk = 100 [kN], mit α zu multiplizieren, falls α > 1; wirkt senkrecht zum Gleis, horizontal in Höhe SOK; nicht mit Φ oder f zu multiplizieren; nur gemeinsam mit Vertikallast!

Anfahr-kraft

LM 71, SW/0, SW/2, HSLM

Qlak = 33[kN/m].La,b[m] Qlak < 1000[kN]

LM 71, SW/0, HSLM

Qlbk = 20[kN/m].La,b[m] Qlbk < 6000[kN]

Anfahr- und Bremskräfte In Gleis-Längsrichtung in Höhe SOK; nicht mit Φ oder f zu multiplizieren; nicht für „unbeladenen Zug“

Brems-kraft

LM SW/2 Qlbk = 35[kN/m].La,b[m]

La,b = zugehörige Einflusslänge der Anfahr- und Bremseinwir-kung für den jeweiligen Bau-teil

Die Anfahr- und Bremskräfte für LM71 und SW/0 sind mit α zu multiplizieren!

{6.5.3}

Zusammenwirken von Schienen und Bauwerk (z.B. Übertragung von Brems/Anfahr-Kräften oder Schwind/Kriechkräften auf die angrenzende Strecke) siehe {6.5.4}

{6.1(4)} Grenzwerte der Verformungen von Eisenbahnüberführungen – siehe EN 1990 A.2

{6.8} Ungünstigste Laststellung Jedes Tragwerk ist für die größte Anzahl von Gleisen zu berechnen, die geometrisch und tragwerksbedingt möglich ist; Verkehrslasten sind in ungünstigster Stellung anzuordnen. Eingleisige Tragwerke mit Schotterbett: Abweichung von der bekannt gegebenen Lage des Gleises um 0,10 m nach jeder Seite ist zu berücksichtigen. Mehrgleisige Tragwerke: jede geometrisch und konstruktiv mögliche Gleislage mit Abstand der Gleise untereinander von 4,00 m, von Schotterbetträndern 1,80 m und von Bahnsteigrändern 1,60 m

allgemein Jede Anzahl von Strecken mit Gleichlast qvk und bis zu 4 der konzentrierten Einzellasten Qvk je Gleis

Bauteile, die 2 Gleise tragen

LM71 wird auf jedem Gleis oder auf beiden Gleisen aufgestellt

{6.8.1} {Ö-B1991-

2/4.2.7}

Für LM71 (alle Durchlauf-träger sind auch mit SW/0 nach-zuweisen) Brücken, die 3 oder

mehr Gleise tragen LM71 wird auf je einem Gleis aufgestellt, oder auf je 2 Gleisen, oder 0,75.LM71 auf 3 oder mehr Gleisen

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allgemein SW/0 (siehe {Bild 6.2} und {Tabelle 6.1}) wird einmal auf einem Gleis aufgestellt

Bauteile, die 2 Gleise tragen

SW/0 wird auf jedem Gleis oder auf beiden Gleisen aufgestellt Für SW/0

Brücken, die 3 oder mehr Gleise tragen

SW/0 wird auf je einem Gleis aufgestellt, oder auf je 2 Gleisen, oder 0,75.SW/0 auf 3 oder mehr Gleisen

allgemein SW/2 (siehe {Bild 6.2} und {Tabelle 6.1}) wird einmal auf einem Gleis aufgestellt Für SW/2 Bauteile, die mehr

als 1 Gleis tragen SW/2 wird auf nur einem Gleis aufgestellt, und LM71 oder SW/0 auf den anderen Gleisen

Für „unbelade-nen Zug“

Nur auf eingleisigen Bauwerken anzuwenden

Anzuwenden wie die Gleichlast qvk

Für Nachweise von Verformungen und Schwingungen

LM71 und erforderlichenfalls SW/0 und SW/2. {6.4.4(1)} und {Ö-B1991-2/4.2.3.1}: Für Beton: Durchbiegung δ0 mit Kurzzeitmodul Ecm nach ÖN EN 1992-1-1 und Zustand I

Grenzzustand, Zulässigkeitskriterium Zahl von Gleisen auf der Brücke Verwindung des Decks

EN1990:2002 A.2.4.4.2.2 1 1 oder

2 a) 1 oder 2 oder 3 oder

mehr b) Vertikale Durchbie-gung des Decks

EN1990:2002 A.2.4.4.2.3 1 1 oder

2 a) 1 oder 2 oder 3 oder

mehr b) Horizontale Verfor-mung des Decks

EN1990:2002 A.2.4.4.2.4 1 1 oder

2 a) 1 oder 2 oder 3 oder

mehr b)

Nachweise zur Verkehrs-sicherheit

Vertikale Beschleu-nigung des Decks

{6.4.6} und EN1990:2002 A.2.4.4.2.1

1 1 1

SLS- (Gebrauchs-fähigkeits-) Nachweise

Passagier-Komfort EN1990:2002 A.2.4.4.2.3 1 1 1

ULS- (Tragfähig-keits-) Nachweise

Abheben von den Lagern

EN1990:2002 A.2.4.4.1(2) 1 1 oder

2 a) 1 oder 2 oder 3 oder

mehr b)

{6.8.1} {Tabelle

6.10}

a) Ungünstigerer Fall ist maßgeblich b) Siehe Abschnitt „Lastkombinationen“ in dieser Richtlinie

Lastmodelle für Ermüdungsberechnungen

Ermüdungsnachweise werden nach den Regeln der EUROCODES 2, 3 und 4 geführt. Nachweisform z.B. für Stahlkonstruktionen: γFf.λ.Φ2.Δσ71 < Δσc / γMf Δσ71 = Spannungsschwingbreite aufgrund des Lastmodells 71 (und falls erforderlich SW/0) aber ohne α (α = 1,0), an der ungünstigsten Stelle des Bauteils {Anhang D.2} γFf = Teilsicherheitsbeiwert für Ermüdungslasten, γFf = 1,0 γMf = Teilsicherheitsbeiwert für Ermüdungsfestigkeit, γMf = 1,15 für Stahlkonstruktionen

{6.9} {Anhang D}

{ Ö-B1991-2/4.2.2.1}

α = 1,0 für Ermüdungslasten {Ö-B1991-2/ 4.2.2.1}

Dynamische Beiwerte für Betriebszüge (Anwendung nur in Sonderfällen, z.B. bei Nachrechungen bestehender Brücken) Der dynamische Faktor für reale Züge darf reduziert werden: Φ = 1 + ½.(ϕ’ + ½.ϕ’’) ϕ’ = K/(1-K+K4) K = v/160 für L < 20 m, K = v/(47,16.L0,408) für L > 20 m ϕ’’ = 0,56.e-(L^2/100) v = Vmax [m/sec] L = LΦ [m]

{Anhang D} Dynamische Beiwerte von realen Betriebszügen

LΦ 10 m 20 m 30 m 50 m 75 m 100 m 80 km/h 1,13 1,08 1,07 1,05 1,04 1,04

100 km/h 1,16 1,11 1,09 1,07 1,06 1,05 Vmax 120 km/h 1,18 1,13 1,11 1,08 1,07 1,06

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Zugtypen für die Ermüdungsberechnung: Für Strecken der ÖBB: {Tabelle D.2} = Schwerverkehr mit 25 t Achslast anzuwenden; im allgemeinen für Nachrechnungen bestehender Tragwerke

{Tabelle D.2} = Schwerverkehr mit 25 t Achslast

Zugtyp Zuganzahl je Tag Zuggewicht Verkehrsvolumen 5 6 2160 t 4,73 . 106 t/Jahr 6 13 1431 t 6,79 . 106 t/Jahr 11 16 1135 t 6,63 . 106 t/Jahr 12 16 1135 t 6,63 . 106 t/Jahr

51 24,78 . 106 t/Jahr

(1) Regel- und Nahver- kehr: Typ 5 Lokgezogener Güterzug

Σ Q = 21600 kN V = 80 km/h L = 270,30 m q = 80,0 kN/m1

(1) Regel- und Nahver- kehr: Typ 6 Lokgezogener Güterzug

Σ Q = 14310 kN V = 100 km/h L = 333,10 m q = 43,0 kN/m1

(2) Schwerverkehr mit 25 t Achslast: Typ 11 Lokgezogener Güterzug

Σ Q = 11350 kN V = 120 km/h L = 198,50 m q = 57,2 kN/m1

(2) Schwerverkehr mit 25 t Achslast: Typ 12 Lokgezogener Güterzug

Σ Q = 11350 kN V = 100 km/h L = 212,50 m q = 53,4 kN/m1

{Ö-B1991-2/5.3}

{Anhang

D.3}

L

1,4 2,22,2 2,2

2,2 1,4 6,9

18,5

9,7 18 x 9,7

A A (6 x 225 kN) (2 x 250 kN) (2 x 250 kN)

18 x A =(2 x 250 kN)

5,5 2,1 2,1

9,7

L A A

1,4 2,22,2 2,2

2,2 1,4 6,9

18,5 18,0 18,0 8x 18,0

8 x A = (4 x 250 kN)

1,5 1,5 2,0

11,02,0

(6 x 225 kN) (4 x 250 kN) (4 x 250 kN)

L A

2,0 2,1 2,1 2,1

2,1 2,0 4,4

16,8 10,3 20,0

1,9 6,5

1,9

(6 x 225 kN) (4 x 225 kN) C A

10,3

B

12,8 1,9 1,9

1,8 1,8

A

10,31,8 1,8

(2 x 70 kN) (2 x 70 kN) (2 x 70 kN) (4 x 225 kN)

1,6 1,6 1,8 1,8

8,0

14,8

C A B B B A A C C A B C A A C C B

L A A

2,0 2,12,1 2,1

2,1 2,0 4,4

16,8 16,9 16,9 13 x 16,9

13 x A = (6 x 225 kN)

2,0 1,8 1,8 2,0 1,8 5,7 1,8

(6 x 225 kN) (6 x 225 kN) (6 x 225 kN)

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Arbeitskreis „Stahl-Beton-Verbundbrücke“ AA2 Seite 12(16)

A1.2.4: EINWIRKUNGEN AUF GELÄNDER (Charakteristische Werte, lokale Last) EN1991-2 Abschnitt Text-Auszug (Volltext siehe EN 1991-2)

Einwirkungen auf Geländer: Lastklassen in EN 1317-6 festgelegt; als kleinste Lastklasse ist Klasse C anzunehmen. Für Fußwege und Fußgängerbrücken wird als veränderliche Kraft horizontal und vertikal 1,0 kN/m (für Dienstwege 0,8 kN/m) an der Geländeroberkante wirkend empfohlen.

{4.8} Für die Bemessung der Geländer tragenden Bauteile wirken die Horizontalkräfte gleichzeitig mit der in {5.3.2.1} (5,0 kN/m2) definierten gleichmäßig verteilten Last, falls das Geländer ausreichend gegen Fahrzeuganprall geschützt ist. Sind sie nicht ausreichend geschützt, sind Bauteile, welche Geländer tragen, auf eine außergewöhnliche Last zu bemessen, welche dem 1,25-fachen Widerstand des Geländers entspricht

A1.2.5: KLIMATISCHE EINWIRKUNGEN: WIND (Charakteristische Werte):

ENV 1991-2-4 Abschnitt

Text-Auszug (Volltext siehe ENV 1991-2-4:1997) Bis zum Vorliegen der endgültigen EN 1991-1-4 mit Nationaler Ergänzung

wird empfohlen, mit den Werten der ENV zu rechnen

{5.2} {6.1}

Windkraft Fw = qref . ce(z) . cd . cf . Aref In der unten angegebenen Tabelle sind Bezugswindgeschwindigkeit, Rauhigkeitsbeiwert, Geländekategorien, Topographie- und Standortbeiwert eingearbeitet; bei üblichen Abmessungen ist der dynamische Beiwert cd = 1,0; wirbelerregte Querschwingungen sind selten zu erwarten (außer bei seilunterstützten Brücken).

qref Bezugsstaudruck = char. Wert ce(z) Standortbeiwert (Abschn. {8}) z Bezugshöhe = max. Höhe über Gelände-Oberkante cd Dynamischer Beiwert (Abschn.{9}) cf Kraftbeiwert (Abschn. {10}) Aref Bezugsfläche

{10.11.2} Der in {10.11.2} angegebene Winddruck von 6,0 kN/m2 auf die vertikal projizierte Ansichtsfläche kann bei genauerer Rechnung mit den unten angegebenen Werten meist deutlich reduziert werden.

Bezugshöhe z [m] ce(z): {Bild 8.3} ausgewertet qref: ÖNORM B 4014-1:1993 5 10 20 50 100

Geländekategorie qref ce(z) qref ce(z) qref ce(z) qref ce(z) qref ce(z) I Glattes, flaches Land 0,80 2,4 0,88 2,8 0,98 3,3 1,14 3,8 1,27 4,3 II Einzelne Häuser, Bäume 0,66 1,9 0,66 2,3 0,78 2,8 0,97 3,4 1,15 4,0 III Vororte, Wälder 0,57 1,7 0,57 1,8 0,62 2,3 0,84 3,0 1,05 3,6

{8.5} {Bild 8.3}

IV Stadtgebiet 1,6 1,6 1,7 2,4 3,1

Bezugshöhe z [m] Spannweite L [m] 10 20 50 100

10 0,98 0,98 0,99 1,00 20 0,95 0,96 0,97 0,97 30 0,93 0,94 0,95 0,96 50 0,91 0,92 0,93 0,93 70 0,89 0,90 0,91 0,92

100 0,87 0,88 0,90 0,91

{9.3} {Bild 9.4}

cd(z,L): {Bild 9.4} ausgewertet

200 0,84 0,85 0,86 0,87

L

z

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cfx,0 = 2,5 – 0,3 . D/B mit den Grenzen cfx,0 < 2,4 und

ohne Schall-

schutzwände, ohne Verkehr

cfx,0>1,3

{10.11.2}

{10.14}

Kraftbeiwert in x-Richtung Winddruck auf die projizierte Ansichtsfläche der Brücke / eines Bauteils (nicht auf Flächen angesetzt, die günstig wirken würden) Kraftbeiwert in x-Richtung: cfx = cfx,0 . ψλ,x cfx,0 = Grundkraftbeiwert bei unendlicher Schlankheit λ = L/B ψλ,x = Abminderungsfaktor bezüglich Schlankheit λ = L/B bei geneigten Windangriffs- flächen (α1 in Grad): cfx,0,α1 = cfx,0 . [(1 – 0,005.α1) < 0,70]

mit Schall-schutzwänden oder mit Verkehr

cfx,0>1,0

Abminderungsfaktor zufolge Schlankheit ψλ,x für verschiedene Völligkeitsgrade ϕ = A / Ac A = Summe der projizierten Flächen der einzelnen Teile Ac = eingeschlossene Fläche; Ac = L . B

λ = L/B = 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 7,0 10 20 30 40 50 70 100 200 0,10 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,50 0,89 0,89 0,90 0,90 0,90 0,91 0,91 0,93 0,95 0,96 0,96 0,97 0,99 1,00 0,90 0,83 0,84 0,85 0,86 0,86 0,87 0,88 0,90 0,92 0,93 0,94 0,96 0,97 1,00 0,95 0,73 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,85 0,88 0,90 0,91 0,94 0,96 1,00

ϕ

1,00 0,60 0,63 0,65 0,66 0,67 0,68 0,70 0,77 0,82 0,85 0,87 0,91 0,95 1,00

Bezugsfläche Aref,x für den Windangriff in x-Richtung – ohne Verkehrsband: Brücken mit Vollwand- Querschnitten

Windangriffsfläche des vorderen Hauptträgers + alle Teile anderer Hauptträger und der Verkehrsfläche, die darüber hinausragen

Brücken mit Fachwerkträgern

a) die Angriffsfläche der Verkehrsfläche b) die Teile aller Hauptfachwerkträger, die über a) hinausragen c) die luv- und leeseitigen Brüstungen und Leiteinrichtungen werden mit

folgenden Maßen zum Maß B addiert: für jedes offene Geländer und für jede offene Leiteinrichtung + 300 mm die Summe der Höhe von Brüstungen und Leiteinrichtungen, wenn sie als geschlossene Flächen wirken

Bezugsfläche Aref,x für den Windangriff in x-Richtung – Verkehrsband: Für Straßenbrücken (ENV 1991-3-C.2.1.1 und EN 1991-1-4/8.3.1(5))

Verkehrsband = 2,0 m hohe Fläche auf der Verkehrsfläche stehend

{10.11.2}

{10.14}

Für Eisenbahnbrücken (EN 1991-2-G.2.1.1 und EN 1991-1-4/8.3.1(5))

Verkehrsband = 4,0 m hohe Fläche auf der Schienen-Oberkante stehend

Kraftbeiwert in z-Richtung Bezugsfläche Aref,z = D.L = Grundrissfläche e = D/4 als Näherung

10.11.3 cfz = +/- [0,75 – 0,0428 . D/B > 0,15] für Θ = 0o-Anströmung cfz = +/- [0,75 +0,00714 . D/B] für Θ = +/- 6o-Anströmung cfz = +/- [0,75 + 0,0375 . D/B < 0,90] für Θ = +/- 10o-Anströmung

L

B

D z

x

y

D

B

α1

B

D

B Θ Fz

e

A

L

B

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10.11.4 Kraftbeiwert in y-Richtung = Längsrichtung: Brücken mit Vollwandträgern oder Kästen: 25 % der Windkräfte in x-Richtung Fachwerkbrücken: 50 % der Windkräfte in x-Richtung

Falls wirbelerregte Querschwingungen oder Flatterschwingungen auftreten können, wird auf die Bestimmungen in EN 1991-1-4 und ÖNORM B 1991-1-4 hingewiesen

A1.2.6: KLIMATISCHE EINWIRKUNGEN: TEMPERATUR (Charakteristische Werte):

EN 1991-1-5 Abschnitt

Text-Auszug (Volltext siehe ÖNORM EN 1991-1-5 und ÖNORM B 1991-1-5)

Material αT (.10-6 / oC) Normalbeton 10 Beton, Leichtzuschlag 7

Verbundkonstruktionen: 10 Baustahl, Schmiede- oder Gusseisen Stahlkonstruktionen: 12 Nichtrostender Stahl 16

{Anhang C Tabelle

C.1}

Lineare Temperatur- Ausdehnungs-koeffizienten

Aluminium, Aluminiumlegierungen 24 Charakteristische Werte für den konstanten Temperaturanteil ΔTN Type 2 – Verbundüberbauten – (Methode 1 nach {6.1.4.1} ist im Normalfall anzuwenden)

Tmax = 39o - 0,006*Seehöhe[m] Te,max = Tmax + 5o Tmin Te,min Wien -26 -21 Flach- und Hügellandschaften - Alpenostrand -28 -23 Wald- und Mühlviertel -32 -27 Nördliches Alpenvorland -27 -22 Nordalpin- und zentralalpiner Bereich, Tal- und Beckenlandschaften, unter 1000 m Seeh. -29 -24

Südalpiner Bereich, Tal- und Beckenlandschaften, unter 1000 m Seeh. -27 -22

Tal- und Beckenlagen in 1000-1500 m Seeh. -32 -27 Mittelgebirgslage, 1500 m Seehöhe -27 -22 Hochgebirgslage, 2000 m Seehöhe -28 -23 Hochgebirgslage, 2500 m Seehöhe -31 -26 Hochgebirgslage, 3000 m Seehöhe -34 -29

ΔTN,con = T0 – Te,min ΔTN,exp = Te,max – T0 ΔTN = Te,max – Te,min Für die Aufstell- temperatur darf T0 = +10 oC angenommen werden, sofern in den Bau-unterlagen kein anderer Wert angegeben ist

{6.1.3} {Ö-B1991-1-

5/4.2}

Für die Bemessung der Bewegungsschwankungen (z.B. für Lager und Dehnfugen) ist ΔTN,exp und ΔTN,con um den Wert +10 oC zu vergrößern, wenn die mittlere Bauwerkstemperatur bei der Herstellung der Verbindungen mit den Lagern / Dehnfugen bekannt ist; andernfalls beträgt dieser Wert +20 oC.

{6.1.4} {Ö-B1991-1-

5/4.2.4}

Charakteristische Werte für den linearen Temperaturunterschied ΔTM Type 2 - Verbundüberbauten

Oberseite gegenüber Unterseite wärmer kälter Belagdicke ΔTM,heat [oC] ΔTM,cool [oC]

0 mm 13,5 18 50 – 150 mm 15 18

{6.1.4.1} {Ö-B1991-1-

5/4.2.3(2)}

Vertikalkomponente für Straßen-, Eisenbahn- und Fußgängerbrücken in Verbundkonstruktion

Schotterbett 75 cm 12 21,6

{6.1.4.3}

Im Allgemeinen genügt es, lineare Temperaturunterschiede nur in vertikaler Richtung zu betrachten. Falls in besonderen Fällen erforderlich, ist die horizontale Temperaturdifferenz mit ΔThor = + 5 oC zwischen den äußersten Kanten der Brücke unabhängig von deren Breite anzunehmen

{6.1.5}

Gleichzeitige Wirkung des konstanten Temperaturanteils und des linearen Temperaturunterschieds (der ungünstigere Fall ist maßgebend):

a) ΔTM + 0,35.ΔTN ΔTM = ΔTM,heat oder ΔTM,cool b) 0,75.ΔTM + ΔTN ΔTN = ΔTN,exp oder ΔTN,con

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{6.1.6} Unterschiede der konstanten Temperaturanteile zwischen verschiedenen Bauteilen ΔTdiff = + 15 oC, z.B. zwischen Zugband und Bogen, Hänger/Schrägkabel und Überbau. (5oC Temperatursprung zwischen Beton und Stahl wie in ÖNORM ist nicht mehr anzusetzen)

{6.2}

Temperatureinwirkungen auf Brückenpfeiler Linearer Temperaturunterschied zwischen gegenüberliegenden Außenflächen von Hohl- oder Voll-Betonpfeilern = + 5 oC. Linearer Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenfläche der Wand = + 15 oC.

A1.2.7: AUSSERGEWÖHNLICHE EINWIRKUNGEN (Charakteristische Werte) EN 1991-2 Abschnitt Text-Auszug (Volltext siehe EN 1991-2 und ÖNORM B 1991-2))

{4.7} Außergewöhnliche Einwirkungen von Straßenfahrzeugen

{4.7.2} Anpralllasten aus Fahrzeugen unter der Brücke

{4.7.2.1} Anpralllasten auf Pfeilern und andere stützende Bauteile: Empfohlene Werte: Anpralllast 1000 kN in Fahrtrichtung oder 500 kN quer zur Fahrtrichtung Höhe über dem angrenzenden Gelände: 1,25 m.

{4.7.2.2} Anprall an Überbauten: wird erforderlichenfalls in der Projektspezifikation festgelegt.

{4.7.3} Einwirkungen aus Fahrzeugen auf der Brücke

Fahrzeuge auf Fuß- und Radwegen von Straßenbrücken („abgeirrte Fahrzeuge“): Wird eine angemessene starre Schutzeinrichtung vorgesehen, so ist eine Berücksichtigung der Achslast hinter der Schutzeinrichtung nicht erforderlich. In diesem Fall ist vor der Schutzeinrichtung eine außergewöhnliche Achslast (oder ein einzelnes Rad) entsprechend αQ2Q2k (siehe {4.3.2}) anzusetzen, jedoch nicht gleichzeitig mit den anderen Verkehrslasten auf der Fahrbahn. Anordnung:

{4.7.3.1} {Bild 4.9}

Hinter der Schutzeinrichtung ist gegebenenfalls die charakteristische Ersatzlast nach {5.3.2.2} (vertikal 10 kN auf eine Fläche von 0,10x0,10 m) unabhängig von der außergewöhnlichen Last zu berücksichtigen. Werden keine Schutzeinrichtungen wie oben angegeben vorgesehen: Abgeirrte Fahrzeuge bis zum Rand des Überbaus ansetzen, wo die Brüstung für Fahrzeuge angeordnet ist.

{4.7.3.2} {Bild 4.10}

Anpralllasten auf Schrammborde: Eine in Querrichtung wirkende Horizontallast von 100 kN, 0,05 m unter OK Schrammbord; wirkt auf eine Länge von 0,50 m mit Lastausbreitung 45o bei starren Bauteilen; gleichzeitig wirkt eventuell eine Vertikallast von 0,75.αQ1.Q1k, wenn ungünstig.

0,40

0,50

0,40

2,00

2,00

Nur lokale Last

Last = αQ2Q2k

100 kN

0,05 m 0,75.αQ1.Q1k

45o

0,50 m

Nur als lokale Last!

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Klassen für Anpralllasten sowie Vertikallasten

werden im NA festgelegt

Klasse Horizontalkraft A 100 kN B 200 kN C 300 kN

Anpralllasten auf Fahrzeugrückhaltesysteme Die Horizontalkraft wirkt über eine Länge von 0,5 m quer zur Fahrtrichtung 0,10 m unter der OK der Schutzeinrichtung oder 1,0 m über der Fahrbahn bzw. dem Fußweg (kleinerer Wert maßgeblich). RVS 15.47 ist anzuwenden. Vertikallast = 0,75.αQ1.Q1k D 400 kN

{4.7.3.3} {Ö-B1991-2/4.1.4.1

bis 4.1.4.3} Bauteil, auf dem die Schutzeinrichtung befestigt ist, muss lokal auf eine außergewöhnliche Einwirkung bemessen werden, die dem 1,25-fachen des lokalen charakteristischen Widerstandes der Schutzeinrichtung entspricht. Andere veränderliche Lasten sind dabei nicht zu berücksichtigen.

Anpralllasten an tragende Bauteile: {4.7.3.4} {Ö-B1991-2/4.1.4.4} Anpralllast 1000 kN in Fahrtrichtung oder 500 kN quer zur Fahrtrichtung

Höhe über der angrenzenden Fläche: 1,25 m; nicht gleichzeitig mit anderen veränderlichen Einwirkungen.

{6.7} Außergewöhnliche Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr

QA1d = α.1,4.Qvk(LM71) qA1d = α.1,4.qvk(LM71)

{6.7.1} {Ö-B1991-2/5.2.4.1}

Entgleisungs-last (Außerge-wöhnliche Einwirkung) Situationen I und II sind getrennt zu untersuchen – keine Kombination der beiden! Auf dem Gleis mit Entgleisungslasten ist keine andere Verkehrslast anzusetzen.

qA2d = α.1,4.qvk(LM71) Gleichlast auf eine Länge = 20 m

{6.7.2} Entgleisungen unter oder neben Tragwerken Angaben dafür sind EN 1991-1-7 zu entnehmen

{6.7.3} Einwirkungen aus Oberleitung und anderer Eisenbahninfrastruktur und -ausrüstung

Angaben dafür sind der Projektspezifikation zu entnehmen

α..1,4.LM71

(2) = s (3) = 0,45 m

(4)Situation II

α..0,7.LM71 α.0,7.LM71

(2) = s (3) = 0,45 m

(2)

(1) < 1,5.s Situation I: s = Spurweite

(1) = 1,5.s oder kleiner, jedoch < 2,20 m (2) = s (3) = bei Schotterbett: Verteilung der Punkt-lasten von LM71 auf eine Fläche von 0,45 x 0,45 m Nach beiden Seiten des Gleises alternativ!

(4) = Last wirkt an der Außenkante der Brücke (2) = s (3) = bei Schotterbett: Verteilung der Punkt-lasten von LM71 auf eine Fläche von 0,45 x 0,45 m Nach beiden Seiten des Gleises alternativ!

Wesentliche Teile der Brücke dürfen nicht versagen; Lokale Schäden sind zulässig.

Brücke darf nicht umstürzen; Brücke darf nicht instabil werden