Mitteilungsblatt. der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 89. Massive Wasserbauwerke nach neuer Norm. Karlsruhe Mai 2006 ISSN

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1 Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 89 Massive Wasserbauwerke nach neuer Norm Karlsruhe Mai 2006 ISSN

2 Herausgeber (im Eigenverlag): Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) Kußmaulstraße 17, Karlsruhe Postfach , Karlsruhe Telefon: Telefax: Internet: Übersetzung, Nachdruck oder sonstige Vervielfältigung - auch auszugsweise - ist nur mit Genehmigung des Herausgebers gestattet. BAW 2006

3 Inhalt Seite 1 Bemessungsphilosophie für massive Wasserbauwerke 9 KUNZ, C. 2 Expositionsklassen von Wasserbauwerken 15 WESTENDARP, A. 3 Vergleichende Beispielrechnung Schleuse Sülfeld 29 ALLERS, P.; DR. MAIER, D. H.; DR. FLEISCHER, H. 4 Bemessungsbeispiel Schleuse Hohenwarthe 49 BÖDEFELD, J. 5 Bemessungsbeispiel Stever-Durchlass 65 BECKER, H. 6 Bemessungsbeispiel Wehranlage Raffelberg 85 LÜNSMANN, B.; DR. LINSE, D.; BÖDEFELD, J. 7 Hinweise zu Beton und Bauausführung bei Wasserbauwerken 103 WESTENDARP, A. 8 Literatur 111 Gesamtinhaltsverzeichnis aller bisher erschienenen Mitteilungsblätter 113

4 Autoren-Verzeichnis: Allers, Peter Dr.-Ing. Maier, Dietmar H. Lünsmann, Björn Dr.-Ing. Linse, Dieter Kunz, Claus Westendarp, Andreas Dr.-Ing. Fleischer, Helmut Bödefeld, Jörg Becker, Holger Ingenieurgruppe Bauen, Karlsruhe Ingenieurbüro Dr. Linse, München Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe

5 Vorwort Mit der Einführung der für massive Wasserbauwerke relevanten neuen Normen und begleitenden wasserbauspezifi schen Regelwerke zum 1. Januar 2005 hat das Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen zeitgerecht auf das neue, europäisch beeinfl usste semi-probabilistische Normenkonzept auf der Grundlage von Teilsicherheitsbeiwerten umgestellt. Dieses neue Normenkonzept stellt Herausforderung und Chance zugleich dar. Herausforderung war die Anpassung der in erster Linie auf den Hoch- und Ingenieurbau abgestimmten neuen Normen DIN 1055 und DIN 1045 in Verbindung mit DIN EN Diese Herausforderung hatte die Bundesanstalt für Wasserbau, Abteilung Bautechnik, angenommen, und vergleichende Tragwerksanalysen für neuere typische Wasserbauwerke wie Schleusen, Wehre und Durchlässe zum einen nach alter und zum anderen nach neuer Norm durchgeführt bzw. von beauftragten Ingenieurbüros durchführen lassen. Neue Norm bedeutete hinsichtlich der Bemessung anfangs die Anwendung der Methodik der Teilsicherheiten und Bemessungssituationen aus den Normen des allgemeinen Ingenieurbaus, später jedoch die sukzessive Anpassung an die langjährige Bemessungsphilosophie bei Bauwerken des Verkehrswasserbaus. Anpassungen haben ebenso für Entwurf und Herstellung des Betons sowie für dessen Bauausführung stattgefunden, bei denen langjährige Erfahrungen mit Baumaßnahmen der Wasserund Schifffahrtsverwaltung des Bundes einfl ossen und für neue Vorhaben nach neuer Norm aufbereitet wurden. Die genannten Anpassungen wurden in die zeitgleich unter Leitung der BAW zu erstellende ZTV-W 215 eingebracht, die damit eine wasserbau-spezifi sche technische Ergänzung der neuen Normen darstellt. Vergleichende Berechnungen sowie Konzepte sind in den Kapiteln dieses Mitteilungsblattes dargestellt, das als eine Art Beispielsammlung für den Entwurf neuer massiver Bauwerke des Verkehrswasserbaus gelten kann. Ergänzt wurden diese Beispiele durch grundsätzliche Hinweise zur Festlegung der Expositionsklassen bei Wasserbauwerken sowie zur Betonauswahl und Bauausführung. Der Leser wird feststellen, dass der Aufwand für Entwurf und Erstellung eines Bauwerks nach neuer Norm derzeit noch größer ist als vergleichsweise nach alter Norm, was sich aus neuer Systematik, fortgeschrittenen Erkenntnissen und höheren Dauerhaftigkeitsanforderungen in der Normung ergibt. Hier sind in Zukunft mit der Anwendungserfahrung wachsende Vereinfachungen und pragmatische Handhabungen gefragt. Aus der Bearbeitung der Beispiele haben sich Erkenntnisse ergeben, die zur Anwendung der noch jungen neuen Normung fachübergreifend diskutiert werden müssen. Die aufgezeigten Beispiele und Konzepte zeigen jedoch, dass Wasserbauwerke nach neuer Norm sich in ihrem Bemessungsergebnis nur marginal von denen nach alter Norm unterscheiden; ein Ergebnis, das durch die beabsichtigte Kalibrierung der neuen Normen am alten Sicherheitskonzept auf der Hand lag. In einigen Fällen ergeben sich jedoch höhere Bemessungsgrößen, was auch durch die mit der neuen Normung verbundenen höheren Dauerhaftigkeitsanforderung plausibel erscheint. Der angenommenen Herausforderung steht nunmehr die Chance gegenüber, mit dem neuen Normenkonzept künftig bauartübergreifend die Sicherheit diskutieren und quantitativ bewerten zu können sowie ein europäisch oder gar international konkurrenzfähiges Normenkonzept zu haben. LBDir Dr.-Ing. Christoph Heinzelmann Leiter der Bundesanstalt für Wasserbau