Genauigkeitsgrenzen modularer Betontragwerke – Teil 2: Probabilistische Bewertung der Montage mit Schraubenverbindung

Abstract

Der Beitrag behandelt die Montage von modulartigen Betonfertigteilen mit Fachwerkknoten aus Stahl. Dazu werden Wabenstrukturen betrachtet, die aus vielen Fertigteilen mit Y‐Form bestehen. Der Beitrag baut auf der für die Wabenstrukturen im Teil 1 abgeleiteten Bewegungskinematik zwischen den einzelnen Modulen auf, wobei Schwinddehnungen Verformungen in den Modularmen erzeugen. Für die Montage werden Schraubenverbindungen betrachtet, die entweder klassisches Lochspiel besitzen oder gleitfest fixiert werden. Bei Letzterem kompensiert ein Ausrichten vor dem Fixieren einen Teil von Abweichungen. Die Zuverlässigkeit der Montage wird mit probabilistischen Methoden auf Grundlage von Monte‐Carlo‐Simulationen überprüft. Es zeigt sich, dass reine Lochleibungsverbindungen nur für sehr wenige zu kombinierende Module geeignet sind. Gleitfeste Verbindungen mit kompensatorischem Ausrichten sind mit einem Konfidenzintervall vierfacher Standardabweichung geeignet, Wabenstrukturen bis ca. 60 m Höhe und Breite zuverlässig zusammenzusetzen.

Modulare Fußgängerbrücken aus seriell hergestellten Betonfertigteilen

“…Die fertigungsbedingten Toleranzen der Module sowie ihrer Schnittstellen werden analysiert bzw. gesteuert [12][13][14] und die Modulanordnung wird entsprechend den globalen Geometrieanforderungen optimiert [15][16][17]. Auf Basis der Tragwerksgeometrie und mit Informationen über die Eigenschaften der Modulschnittstellen werden statische Modelle zur wirklichkeitsnahen Vorhersage des Tragverhaltens entwickelt [18,19].…”

Toleranzfreie Montage modularer Betontragwerke

“…Der Abstand Δs 6 zu beiden Modulen ist identisch aufgrund der Modellannahme einer mittigen Modulanordnung [14,16].…”

“…Zusätzliche Modulrotationen, die aus herstellungsbedingten Maßabweichungen der Module resultieren, lassen sich mithilfe der direkten Starrkörperkinematik beschreiben [14,15]. Besonders sensitiv für Strukturabweichungen infolge Modulrotation haben sich schlanke Wabenstrukturen, also jene, die hoch sind und eine geringe Breite besitzen, erwiesen [16].…”