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FEM im Verbundbrückenbau

Kimmich, S. / Held, E. / Kina, J.

In Deutschland werden zunehmend Verbundbrücken gebaut, weil Stahlbeton und Baustahl im positiven Momentenbereich effizienter zusammenwirken können und erhebliche Gewichtseinsparungen möglich sind. Zudem lassen sich derartige Brücken gut vorfertigen und schnell realisieren sowie im Betrieb gut kontrollieren. Für die Realisierung ist mit der Einführung der DIN-Fachberichte aber ein durchgängiges und rechnergestütztes Arbeitskonzept erforderlich. Als durchgängige Softwarelösung für diese Aufgabe wird das Programmpaket 'PONTI verbund' von RIB vorgestellt, das nach Stahl- und Spannbetonbrücken nun auch auf Verbundbrücken erweitert wurde. Räumliche Stabwerksmodelle, kombinierte Stab- und Flächentragwerksmodelle sowie Gesamtmodelle inklusive Widerlager, Pfeiler und Gründungen sind unter Berücksichtigung der technologischen Besonderheiten dieser Bauweise durchführbar. Betonierabschnitte und Rissbildungsbereiche in den verschiedenen Zonen werden - weitgehend automatisiert - berücksichtigt, ebenso wie Langzeitlasten und Systemumlagerungen sowie Sekundäreffekte. Die Software übernimmt die Überlagerung der Schnittgrößen sowie die Bemessung der Verbundbauteile nach DIN-FB 104 und die der Stahlbetonbauteile nach DIN-FB 102. Die komplizierte Einbeziehung der Verbundquerschnitte ist ebenso realisiert wie die Abbildung der Bauphasen mit den Kräften aus Kriechen und Schwinden. Da die Belastungsgeschichte mit dem Herstellungsprozess korrespondieren muss, werden die einzelnen Lastfaktoren berücksichtigt. Erstmals wird mit den DIN-Fachberichten ein dreikomponentiges Bemessungskonzept eingeführt, das die Grenzzustände der Tragfähigkeit, der Gebrauchstauglichkeit und der Dauerhaftigkeit berücksichtigt. Dem werden die verschiedenen im Programm implementierten Bemessungsverfahren gerecht. In der ersten Fassung werden nur offene Stahlträgerprofile berücksichtigt, in der nächsten Version sollen auch Kastenprofile angeboten werden. Neben den Dübelnachweisen sind dann auch Stabilitätsnachweise vorgesehen.