Eisenbahnbrücken in Massivbauweise nach Eurocode 2

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1 Prof. Dr.-lng. Michael Müller Prof. Dr.-lng. Thomas Bauer M. Eng. Thomas Hensel M. Eng. Stefan Lubinski Prof. Dr.-lng. Christian Seiler Eisenbahnbrücken in Massivbauweise nach Eurocode 2 Beispiele prüffähiger Standsicherheitsnachweise Stahlbeton- und Spannbetonüberbauten 3., vollständig überarbeitete Auflage Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich

2 Gesamtinhaltsverzeichnis Abschnitt Inhalt Teil A Statische Berechnung: Neubau einer Eisenbahnüberführung bei Lübs 1 2 Allgemeines : Stahlbetonüberbau 1-1 bis bis Teil B Statische Berechnung: Neubau einer Eisenbahnüberführung bei Prödel 1 2 Allgemeines : Spannbetonüberbau 1-1 bis bis 2-222

3 TEIL A: STATISCHE BERECHNUNG STAHLBETONÜBERBAU BAUHERR: AUFTRAGGEBER: BAUVORHABEN: BAUTEIL: AUFSTELLER: Datum: Deutsche Bahn AG, Geschäftsbereich Netz DB Netz AG Neubau einer Eisenbahnüberführung Strecke Magdeburg - Dessau EÜ über die L86 bei Lübs Stahlbetonüberbau 2 Planungsgemeinschaft: JI Hochschule Magdeburg - Stendal Bearbeiter: Prof. Dr.-lng. Michael Müller Hochschule Magdeburg - Stendal (FH) Breitscheidstr Magdeburg M.Mueller@MuellerHirsch.de M. Eng. T. Hensel Müller+ Hirsch Ingenieurgesellschaft mbh Große Diesdorfer Straße Magdeburg T.Hensel@MuellerHirsch.de M. Eng. S. Lubinski Müller + Hirsch Ingenieurgesellschaft mbh Große Diesdorfer Straße Magdeburg S.Lubinski@MuellerHirsch.de

4 Verfasser : Planungsgemeinschaft: t- 2 Hochschule Magdeburg - Stendal Proj. - Nr Bauwerk : EÜ über die L86 bei Lübs Datum: Oie Gliederung der Statischen Berechnung erfolgt gemäß ZTV-lng Teil 1 Abschnitt 2 Anhang A (Ausgabe 12/2014). NMchnltt Allgemeines Inhaltsverzeichnis Beschreibung des Gesamtbauwerkes, Allgemeines zum Herstellungsprinzip Vorbemerkung und Entwurfsparameter Geometrisches System Hinweise zum Herstellungsverfahren Materialkennwerte Technische Vorschriften, Gutachten und Literaturhinweise Abweichungen von Regelwerken : Stahlbetonüberbau Berechnungsgrundlagen Darstellung und Beschreibung des statischen Systems (Systemskizze) Eingabedaten für EDV-Rechenverfahren Geometrische Größen Ermittlungen der mitwirkenden Plattenbreite Ermittlungen der Querschnittsgrößen Einwirkende Last- und Weggrößen Charakteristische Werte der Einwirkungen Ständige Einwirkungen Veränderliche Einwirkungen Veränderliche Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr Lastmodell SW/O Lastmodell SW /2 Verkehrslast bei Gleis- und Brückenunterhaltung Fliehkräfte nstoß Kapitel Teil A: Stahlbetonüberbau nach EC2 : 1-1

5 Verfasser : Planungsgemeinschaft: t- 2 Hochschule Magdeburg - Stendal Proj. - Nr Bauwerk : EÜ über die L86 bei Lübs Datum: Abschnitt Einwirkungen aus Anfahren und Bremsen Ermüdungslastmodell Sonstige veränderliche Einwirkungen Verkehrslasten auf Dienstgehwegen Einwirkungen auf Geländer Verkehrslasten im Bauzustand Temperatureinwirkungen Windlasten Windlasten auf den Brückenüberbau Aerodynamische Einwirkung aus Zugbetrieb Einwirkungen aus Erddruck Außergewöhnliche Einwirkungen Einwirkungen infolge Entgleisung Weitere außergewöhnliche Einwirkungen Berücksichtigte Lastfallkombinationen Schnitt-, Auflager- und Weggrößen Schnittgrößen der Einzellastfälle Ständige Einwirkungen Veränderliche Einwirkungen Veränderliche Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr Lastmodell SW /0 Lastmodell SW /2 Verkehrslast bei Gleis- und Brückenunterhaltung Fliehkräfte nstoß Einwirkungen aus Anfahren und Bremsen Ermüdungslastmodell Sonstige veränderliche Einwirkungen Verkehrslasten auf Dienstgehwegen Einwirkungen auf Geländer Verkehrslasten im Bauzustand Temperatureinwirkungen Windlasten Windlasten auf den Brückenüberbau Aerodynamische Einwirkung aus Zugverkehr Einwirkungen aus Erddruck Außergewöhnliche Einwirkungen Einwirkungen infolge Entgleisung Weitere außergewöhnliche Einwirkungen Rückstellkräfte aus vertikaler Belastung Lastfallkombinationen Block Teil A: Stahlbetonüberbau nach EC2 : 1-2

6 Verfasser : Planungsgemeinschaft:... 2 Hochschule Magdeburg - Stendal Proj. - Nr Bauwerk : EÜ über die L86 bei Lübs Datum: Abschnitt Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT} 2-65 Grenzzustand der Tragfähigkeit für Biegung mit Längskraft 2-65 Ständige und vorübergehende Bemessungssituation 2-65 Außergewöhnliche Bemessungssituation 2-68 Grenzzustand der Tragfähigkeit für Querkraft und Torsion 2-70 Ständige und vorübergehende Bemessungssituation 2-70 Außergewöhnliche Bemessungssituation 2-84 Schub zwischen Balkensteg und Gurt 2-95 Grenzzustand der Tragfähigkeit für Ermüdung Nachweis des Beton unter Druckbeanspruchung Nachweis des Betons unter Querkraft- und Torsions beanspruchung Nachweis des Betonstahls Zusammenfassung der ermittelten Bewahrung Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG}2-119 Spannungsbegrenzung für Biegung mit Längskraft Begrenzung der Betondruckspannungen Begrenzung der Betonstahlspannungen Begrenzung der Rissbreite Mindestbewehrung für die Begrenzung der Rissbreite Begrenzung der Rissbreite ohne direkte Berechnung Nachweise der Verformungen Begrenzung der vertikalen Durchbiegung Begrenzung des Enddrehwinkels Begrenzung der Querverformung Begrenzung der Verwindung des Uberbaus Von der Bauart unabhängige Nachweise Nachweise an den Überbaurändern Überprüfung des Resonanzrisikos Quersystem Statisches Ersatzsystem Charakteristische Werte der Einwirkungen und Schnittgrößen Nachweise Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Konstruktive Anforderungen Bewehrungsskizze in Feldmitte Kapitel Teil A: Stahlbetonüberbau nach EC2 : 1-3

7 Verfasser : Planungsgemeinschaft:,., 2 Hochschule Magdeburg - Stendal Proj. - Nr Bauwerk : EÜ über die L86 bei Lübs Datum: Abschnitt Lager Darstellung des Lagerschemas Charakteristische Werte der Auflagerreaktionen Ständige Einwirkungen Eigengewicht Ausbaulast Veränderliche Einwirkungen Lastmodell SW /0 Lastmodell SW /2 Verkehr auf Dienstwegen Verkehrslast bei Gleis- und Brückenunterhaltung Fliehkräfte Lastmodell SW /2 nstoß Anfahren und Bremsen Einwirkungen auf Geländer Temperatureinwirkungen Windlasten Aerodynamische Einwirkungen aus Zugverkehr Einwirkungen aus Erddruck Schwinden Außergewöhnliche Einwirkungen infolge Entgleisung Außergewöhnliche Einwirkungen infolge Anprall Lagerlisten Ermittlung der Belastbarkeitswerte Allgemeines Berechnung der Belastbarkeitswerte Dokumentation der Belastbarkeitswerte Ermittlung des ß11-Wertes für Biegung und Normalkraft Ermittlung der Einwirkungen Ermittlung des ß11-Wertes Einflusslinie Ermittlung des ß11-Wertes für Querkraft Ermittlung der Einwirkungen Ermittlung des ß11-Wertes Einflusslinie Ermittlung des ß11-Wertes für Torsion Block Teil A: Stahlbetonüberbau nach EC2 : 1-4

8 Verfasser : Planungsgemeinschaft:,., 2 Hochschule Magdeburg - Stendal Proj. - Nr Bauwerk : EÜ über die L86 bei Lübs Datum: hnltt Ermittlung der Einwirkungen Ermittlung des ß11-Wertes Einflusslinie Errnitt\ung des \) 7 ~ -Wertes für Querkran und "Torsion Ermittlung der Einwirkungen Ermittlung des ß11-Wertes Ermittlung des ß11-Wertes für den Anschluss des Druckgurtes Ermittlung der Einwirkungen Ermittlung des ß11-Wertes Einflusslinie Ergebnisblätter Schlussblatt Anhänge Anhang 1: Ausschnitte aus den Übersichtsplan Anhang 2: Verzeichnis der Tabellen Anhang 3: Verzeichnis der Abbildungen Kapitel Teil A: Stahlbetonüberbau nach EC2 : 1-5

9 TEIL B: STATISCHE BERECHNUNG SPANNBETONÜBERBAU BAUHERR: AUFTRAGGEBER: BAUVORHABEN: BAUTEIL: AUFSTELLER: Deutsche Bahn AG, Geschäftsbereich Netz DB Netz AG Neubau einer Eisenbahnüberführung Strecke Magdeburg - Dessau EÜ über die L86 bei Prödel Spannbetonüberbau Planungsgemeinschaft: 2 JI Hochschule Magdeburg - Stendal Hochschule München Datum: Bearbeiter: Prof. Dr.-lng. Thomas Bauer Hochschule Magdeburg - Stendal (FH) Breitscheidstr Magdeburg bauer.tek@t-online.de Prof. Dr.-lng. Christian Seiler Hochschule München Karlstr München christian.seiler@hm.edu

10 Verfasser : Planungsgemeinschaft:... 2 Hochschule Magdeburg - Stendal Proj. - Nr Hochschule München Bauwerk : EÜ über die L86 bei Prödel Datum: Die Gliederung der Statischen Berechnung orientiert sich an der ZTV-ING Teil 1 Abschnitt 2 Anhang A (Ausgabe 12/2014). Abschnitt Inhaltsverzeichnis 1-1 Beschreibung des Gesamtbauwerkes, 1-5 Allgemeines zum Herstellungsprinzip Vorbemerkung und Entwurfsparameter 1-5 Geometrisches System 1-8 Hinweise zum Herstellungsverfahren 1-1 O Materialkennwerte 1-11 Technische Vorschriften, Gutachten und Literaturhinweise 1-15 Abweichungen von Regelwerken 1-16 : Spannbetonüberbau Berechnungsgrundlagen Darstellung und Beschreibung des statischen Systems (Systemskizze) Eingabedaten für EDV-Rechenverfahren Geometrische Größen Ermittlungen der mitwirkenden Plattenbreite Ermittlungen der Querschnittsgrößen Einwirkende Last- und Weggrößen Charakteristische Werte der Einwirkungen Ständige Einwirkungen Vorspannung Veränderliche Einwirkungen Veränderliche Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr Lastmodell SW 10 Lastmodell SW/2 Verkehrslast bei Gleis- und Brückenunterhaltung Fliehkräfte Ermüdungslastmodell Kapitel Tell B: Spannbetonüberbau nach EC2 : Inhaltsverzeichnis

11 Verfasser : Planungsgemeinschaft: 2 Hochschule Magdeburg - Stendal 6 Hochschule München Proj. - Nr Bauwerk : EÜ über die L86 bei Prödel Datum: Abschnitt Sonstige veränderliche Einwirkungen Verkehrslasten auf Dienstgehwegen Einwirkungen auf Geländer Verkehrslasten im Bauzustand Temperatureinwirkungen Windlasten Windlasten auf den Brückenüberbau Aerodynamische Einwirkungen aus Zugverkehr Einwirkungen aus Erddruck Außergewöhnliche Einwirkungen Einwirkungen infolge Entgleisung Weitere außergewöhnliche Einwirkungen Berücksichtigte Lastfallkombinationen Schnitt-, Auflager- und Weggrößen Schnittgrößen der Einzellastfälle Ständige Einwirkungen Vorspannung, Kriechen, Schwinden und Relaxation Vorspannung Kriechen, Schwinden und Relaxation Veränderliche Einwirkungen Veränderliche Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr Lastmodell SW /0 Lastmodell SW/2 Verkehrslast bei Gleis- und Brückenunterhaltung Fliehkräfte nstoß Einwirkungen aus Anfahren und Bremsen Ermüdungslastmodell Sonstige veränderliche Einwirkungen Verkehrslasten auf Dienstgehwegen Einwirkungen auf Geländer Verkehrslasten im Bauzustand Temperatureinwirkungen Windlasten Windlasten auf den Brückenüberbau Aerodynamische Einwirkungen aus Zugverkehr Einwirkungen aus Erddruck Außergewöhnliche Einwirkungen Einwirkungen infolge Entgleisung Weitere außergewöhnliche Einwirkungen Rückstellkräfte aus vertikaler Belastung Lastfallkombinationen Block Teil B: Spannbetonüberbau nach EC2 : Inhaltsverzeichnis

12 Verfasser : Planungsgemeinschaft: ~ 2 Hochschule Magdeburg - Stendal Proj. - Nr Hochschule München Bauwerk : EÜ über die L86 bei Prödel Datum: Abschnitt Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) Grenzzustand der Tragfähigkeit für Biegung mit Längskraft Ständige und vorübergehende Bemessungssituation Außergewöhnliche Bemessungssituation Grenzzustand der Tragfähigkeit für Querkraft und Torsion Ständige und vorübergehende Bemessungssituation Außergewöhnliche Bemessungssituation Schub zwischen Balkensteg und Gurt Nachweis der Krafteinleitung der Spannglieder Nachweis des Verankerungsbereiches Nachweis der vertikalen Spaltzugkräfte Nachweis der horizontalen Spaltzugkräfte Einleitung der Vorspannkraft in den Flansch Grenzzustand der Tragfähigkeit für Versagen ohne Vorankündigung Grenzzustand der Tragfähigkeit für Ermüdung Nachweis des Betons unter Druckbeanspruchung Nachweis des Betons unter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG)2-129 Begrenzung der Spannungen Nachweis der Dekompression Spannungsbegrenzung für Biegung mit Längskraft Nachweis der Betondruckspannungen Nachweis der Spannstahlspannungen Nachweis der Betonstahlspannungen Begrenzung der Rissbreite Mindestbewehrung für die Begrenzung der Rissbreite Begrenzung der Rissbreite ohne direkte Berechnung Begrenzung der Schubrissbildung Nachweise der Verformungen Begrenzung der vertikalen Durchbiegung Begrenzung des Enddrehwinkels Begrenzung der Querverformung Begrenzung der Verwindung des Überbaus Von der Bauart unabhängige Nachweise Nachweise an den Überbaurändern Überprüfung des Resonanzrisikos Quersystem Statisches Ersatzsystem Charakteristische Werte der Einwirkungen und Schnittgrößen Nachweise Kapitel Teil B: Spannbetonüberbau nach EC2 : Inhaltsverzeichnis

13 Verfasser : Planungsgemeinschaft: ~ 2 Hochschule Magdeburg - Stendal 6 Hochschule München Bauwerk : EÜ über die L86 bei Prödel Proj. - Nr Datum: Abschnitt Anhänge Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Konstruktive Anforderungen Bewehrungsskizze (schlaffe Bewehrung) in Feldmitte Lager Darstellung des Lagerschemas Charakteristische Werte der Auflagerreaktionen Ständige Einwirkungen Eigengewicht Ausbaulast Vorspannung Veränderliche Einwirkungen Lastmodell SW/O Lastmodell SW/2 Verkehr auf Dienstwegen Verkehrslast bei Gleis- und Brückenunterhaltung Fliehkräfte Lastmodell SW /2 nstoß Anfahren und Bremsen Einwirkung auf Geländer Temperatureinwirkungen Windlasten Aerodynamische Einwirkungen aus Zugverkehr Einwirkungen aus Erddruck Schwinden Außergewöhnliche Einwirkungen infolge Entgleisung Außergewöhnliche Einwirkungen infolge Anpralls Lagerlisten Schlussblatt Anhang 1: Ausschnitte aus den Übersichtsplan Anhang 2: Verzeichnis der Tabellen Anhang 3: Verzeichnis der Abbildungen Block Teil B: Spannbetonüberbau nach EC2 : Inhaltsverzeichnis

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