Großversuche zur Querkrafttragfähigkeit bestehender Spannbetonbrücken an der Saalebrücke Hammelburg

Civil Engineering Design

2019

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Due to the relatively high average age of the existing bridges, a dramatic increase both in traffic volume and axle loads and because of modified design standards, a realistic prediction of the shear capacity of existing prestressed concrete bridges with little shear reinforcement has become an important topic in German research. In 2017, the Chair of Concrete and Masonry Structures of the Technical University of Munich (TUM), supported by the Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure, was given the unique opportunity to conduct full‐scale field tests at the Hammelburg Bridge built in 1955. According to systematic strength evaluations, many concrete bridges in Germany, especially those which were built prior to 1966, show severe (theoretical) deficits regarding longitudinal shear capacity. The results of the strength evaluation can often not be verified in the real bridges though. The primary objective of the field test therefore was to determine the actual shear capacity of existing prestressed bridges aiming at closing the gap between structural analyses and experience in regard to older concrete bridges. The article at hand presents the conceptual approach, the test set‐up and the execution of the in‐situ testing, the used measuring equipment and essential findings gained from the conducted full‐scale experiments. Furthermore, the results are discussed and the measured maximum loads of all five tests are compared to the results of different theoretical approaches and engineering models, respectively.

Section: Existing Road Bridge Near Hammelburg and Experimental Set‐upmentioning

confidence: 99%

Full‐scale shear capacity testing of an existing prestressed concrete bridge

Gehrlein

Civil Engineering Design

2019

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“…39,3 kN/m, vgl. ) sowie die, entgegen der aufgebrachten Belastung wirkende, vertikale Komponente der Vorspannkraft als jeweils charakteristische Werte eingegangen. Im maßgebenden Querschnitt (Achse C: 4,0 m von der Lagerachse entfernt) betrug die mittlere Spanngliedneigung in etwa 6°.…”

Section: Auswertung Und Diskussion Der Ergebnisseunclassified

“…Aufgrund des sich über die gesamte Breite des angrenzenden Feldes erstreckenden Flusses (Fränkische Saale) war es bei V2 abweichend zu den restlichen Versuchen nicht möglich, einen Steckträger im Bereich der Lagerachse einzubauen (vgl. ). Nachdem die Abspannkonstruktion deshalb direkt an der Stegunterseite angebracht wurde, entstand für diesen Versuch ein verschmiertes Auflager mit einer Gesamtbreite von in etwa 2,50 m; die Auflagerbreite bei den restlichen Versuchen betrug etwa 0,45 m.…”

Section: Auswertung Und Diskussion Der Ergebnisseunclassified

“…In Teil 1 zu den Großversuchen wurden die Konzeption und die Durchführung der Belastungsversuche zur Querkrafttragfähigkeit an der Saalebrücke Hammelburg beschrieben. Ziel der experimentellen Versuche an der Spannbetonbrücke über die fränkische Saale war es, die Lücke in der experimentellen Forschung hinsichtlich der Querkrafttragfähigkeit von gering querkraftbewehrten durchlaufenden Spannbetonbrücken im Stützbereich zu schließen.…”

Section: Introductionunclassified

“…Detaillierte Angaben zur Konzeption der Versuche, zum Versuchsaufbau sowie zu weiteren Parametern der untersuchten Bestandsbrücke (statisches System, Querschnitt, Bewehrungsgrad, Spanngliedführung und Vorspanngrad, Materialeigenschaften, Belastungseinrichtung und Lastaufbringung etc.) sind dem Teil 1 zu entnehmen.…”

Section: Introductionunclassified

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Großversuche zur Querkrafttragfähigkeit bestehender Spannbetonbrücken an der Saalebrücke Hammelburg

Gehrlein

Beton und Stahlbetonbau

2018

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Aufgrund des zunehmenden Alters des Brückenbestands, steigender Verkehrslasten und veränderter normativer Grundlagen und Bemessungsvorschriften ist die Querkrafttragfähigkeit bestehender Spannbetonbrücken mit geringer Querkraftbewehrung seit Längerem Gegenstand verschiedener Forschungen. Der Lehrstuhl für Massivbau der Technischen Universität München (TUM) konnte im Rahmen eines vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) geförderten Forschungsvorhabens im Jahr 2017 einzigartige in‐situ Querkraftversuche an der 1955 erbauten Saalebrücke Hammelburg durchführen. Speziell bei den vor 1966 erbauten Betonbrücken treten bei systematischen Nachrechnungen hinsichtlich der Querkrafttragfähigkeit in Längsrichtung meist große rechnerische Defizite auf, die oftmals am realen Bauwerk nicht bestätigt werden können. Ziel dieser zerstörenden Untersuchungen an der zum Rückbau vorgesehenen Brücke war es deshalb, das Verhalten von realen Spannbetonbrücken unter Querkraftbeanspruchungen zu untersuchen, um einen Beitrag zu einer wirklichkeitsnäheren Bemessung von älteren Bestandsbrücken zu liefern. In Teil 1 zu den Großversuchen wurden die untersuchte Bestandsbrücke sowie die Konzeption und Durchführung der in‐situ Versuche und die verwendete Messtechnik beschrieben. Im vorliegenden zweiten Teil werden das Messprogramm und die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen dargestellt. Weiterhin werden die Messdaten und die beobachteten Trag‐ und Versagensmechanismen diskutiert und die erreichten maximalen Versuchslasten mit den Ergebnissen verschiedener theoretischer Berechnungsansätze verglichen.

Querkraftversuche an profilierten Spannbetonträgern aus UHPFRC

Schramm

Beton und Stahlbetonbau

2019

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Ultrahochfester faserbewehrter Beton (UHPFRC) ist ein Faserverbundwerkstoff, der durch sehr hohe Dichtigkeit und Festigkeiten charakterisiert ist. Dadurch ergeben sich im Fertigteilbau, insbesondere für Spannbetonträger, völlig neue Möglichkeiten für gewichtsreduzierte, schlanke und dauerhafte Konstruktionen. Der Querkrafttragfähigkeit der zumeist profilierten, vorgespannten Binder mit dünnen Stegen ist dabei besondere Aufmerksamkeit zu schenken. In diesem Zusammenhang wurden am Lehrstuhl für Massivbau der Technischen Universität München (TUM) 14 Querkraftversuche an Spannbettträgern mit profiliertem Querschnitt unter Variation der Querschnittshöhe, des Vorspanngrads sowie des Fasergehalts und der Querkraftbewehrung durchgeführt. Für die Versuche wurde ein neuartiger Versuchsstand verwendet, der es ermöglicht, lediglich Trägerausschnitte (in diesem Fall halbe Träger unter Ausnutzung der Symmetrie) experimentell zu untersuchen. Der vorliegende Beitrag geht auf die Ergebnisse der Versuche, insbesondere in Bezug auf die wesentlichen Einflüsse der variierten Parameter, ein.