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Überbauten von Stahl‐ und Stahlverbundbrücken – Entwurf, Konstruktion und Bemessung

Geißler, Karsten

Zunächst werden die Entwurfsgrundlagen der Tragsysteme und Querschnittsausbildungen für Überbauten in Stahl‐ bzw. Stahlverbundbauweise eingehend ausgeführt. Die Gliederung erfolgt nach den möglichen Haupttragsystemen, d. h. Vollwand‐ und Fachwerkträgerbrücken, Rahmen‐ und Bogenbrücken, Schrägseil‐ und Hängebrücken. Es werden zu den einzelnen Tragsystemen der Eisenbahn‐ sowie Straßenbrücken zahlreiche Hinweise zur Herstellung sowie zu Erfahrungswerten hinsichtlich der wichtigsten Konstruktionsdetails oder der für die Tragsysteme erforderlichen Stahltonnage gegeben. Aktuelle Beispiele ergänzen die Ausführungen. Im Abschnitt Schrägseilbrücken werden winderregte Schwingungen hinsichtlich des Brückenentwurfes erläutert.

Die Konstruktion und Bemessung von Stahlbrücken werden basierend auf dem aktuellen Eurocode 3‐2 behandelt. Die erforderlichen Nachweise werden sowohl theoretisch als auch anwendungsorientiert aufgeführt. Spezifische stahlbautypische Berechnungsaspekte werden auf Basis theoretischer Grundlagen hergeleitet, so beispielsweise die Ermittlung der 2. Form der Querverteilung auf Basis der Querschnittsverwölbung. Wichtige Nachweise wie das Beulen (einschließlich örtliches Beulen) oder das Biegedrillknicken werden ausführlich hinsichtlich der möglichen Berechnungsverfahren kommentiert. Zum besseren Verständnis wird jeweils zu den einzelnen Nachweisen das Beispiel einer Eisenbahn‐ Deckbrücke mit orthotroper Platte benutzt. Im Rahmen dieses Beispielbauwerks werden die erforderlichen Ermüdungsnachweise ausführlich diskutiert.

In einem eigenen Kapitel werden die – gegenüber den Stahlbrücken ergänzenden – Regeln zur Konstruktion und Bemessung von Stahlverbundbrücken basierend auf dem Eurocode 4‐2 behandelt. Hier werden die Aspekte der Berechnung von Stahlverbundträgern detailliert beschrieben. Besondere Betonung wird auf die Querschnittswert‐ und Schnittkraftermittlung unter Berücksichtigung zugbeanspruchter Betonquerschnittsteile, Kriechen und Schwinden sowie der Einflüsse aus der Herstellungsgeschichte gelegt. Die erforderlichen Nachweise der Verbundfuge werden umfangreich erläutert. Zum besseren Verständnis ist zu den einzelnen Nachweisen jeweils das Beispiel der Berechnung einer zweifeldrigen Straßenbrücke in Stahlverbundbauweise dargestellt.