Verbund Fertigteil-Bauweise

VFT Bauweise

VFT BauweiseVerbund-Fertigteil-Bauweise

- 1 -Fachmesse Bau 2011

München18.01.2011

VFT Bauweise

Aufbeton-Ergänzung

• Ca. 20-30cm Konstruktionsbeton

Fertigteilbeton

• Ca 10-12cm Beton

• Tragfähigkeit für den Endzustand

Ca. 10 12cm Beton

• Sicherstellung der Tragfähigkeit für den Bauzustand

Verdübelung

• Kopfbolzendübel gestaffelt für die unterschiedlichen Betonierzustände

Typischer VFT-Querschnitt

Stahlträger

• Üblicherweise geschweißte QS


München18.01.2011

VFT Bauweise

Stahlbau

• Einsatz geschweißter Stahlhauptträger

• Kopfbolzendübel zur SchubsicherungKopfbolzendübel zur Schubsicherung

• Werkseitiger Korrosionsschutz


München18.01.2011

VFT Bauweise

Transport

• Schwertransport der VFT-Träger über die StraßeSchwertransport der VFT Träger über die Straße

• (Torsions)-Abstrebungen für den Transport

• Fertigteillängen bis ca. 50-60 m möglich


München18.01.2011

VFT Bauweise

Einhub

• Fertigteilgewichte bis ca. 80to

• Mobilkräne ausreichend für Einhub


München18.01.2011

VFT Bauweise

VFT – Rahmenbrücke über 6-streifige Autobahn

VFT in Rahmenbauweise

• Realisierung sehr schlanker Querschnittsabmessungen in Feldmitte

• Wegfall einer Mittelstütze z B für Überquerung einer 6 streifigen Autobahn• Wegfall einer Mittelstütze z.B. für Überquerung einer 6-streifigen Autobahn

• Reduktion der Unterhaltungskosten durch Integralbauweise

• Robuste und langlebige Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise

PilotprojektEisenbahnbrücke über den Lech bei Schongau

Notwendigkeit der Instandset zung des Bestandsbauwerks


München18.01.2011

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise

Einhub des VFT-Trä gers mit Mobilkrang


München18.01.2011

VFT Bauweise

Innenansicht / Untersicht zwischen den Stahlhuptträgern

Konstruktion

• Druckplatte über der Stütze zur Realisierung der Durchlaufwirkung Bauzustand über dem Strom pfeile r


München18.01.2011

p

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise

PilotprojektEisenbahnbrücke über den Teltow-Kanal

42.50 m


München18.01.2011

VF

T B

auw

eise

10

75

10

.75

Que

rsch

nitts

-Ski

zze

-13

-F

achm

esse

Bau

201

1M

ünch

en18

.01.

2011

VFT Bauweise

Überquerung Teltow-Kanal

• Schwertransport der VFT-Träger über die Straße

• (Torsions)-Abstrebungen für den Transport

• Fertigteillängen bis ca. 50-60 m möglich

• Beträchtliche Reduktion der erf. Querschnittshöhe


München18.01.2011

VFT Bauweise

VFT-WIBEinsatz innovativer Verdübelungselemente

VFT-WIB

• Einsatz sog. Verbunddübel zur Übertragung der Längsschubkräfte

• Wegfall des stählernen Obergurts (Anordnung der Kopfbolzendübel)• Wegfall des stählernen Obergurts (Anordnung der Kopfbolzendübel)

• Realisierung einer externen Bewehrung mit günstigem / vergrößertem inneren Hebelarm

• Wirtschaftliche / materialsparende Bauweise durch mittige Teilung von Walzprofilen

• Optimierte Schnittlinie (herkömmlicher Brennschnitt) im Steg erzeugt Verbunddübel


München18.01.2011

VFT Bauweise

Pilotprojekt Pöcking / Deutschland


München18.01.2011

VFT Bauweise

Wesentliche Systemparamter

• Zweifeldträger mit Mittelstütze

• Spannweite 2x 16,60m

• Gesamtlänge 33,20m


München18.01.2011

VFT Bauweise

• VFT – Träger

• Breite ca. 3,20m (Transport)

• Aufbeton-Ergänzung


München18.01.2011

VFT Bauweise

Element 1

VerbundsicherungElement 2

Verbunddübel (Puzzle) im Detail

Verbundsicherung

• Einsatz von Verbunddübeln an Stelle herkömmlicher Kopfbolzendübel

• Hier Verwendung der sog. Puzzleleiste

• Durch optimierte Schnittführung im Steg werden zwei externe Bewehrungselemente generiertp g g g g


München18.01.2011

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise

Bewehrungsführung im Bereich des Dübelgrunds


München18.01.2011

VFT Bauweise

Transport der VFT-Träger vom Fertigteilwerk zur Baustelle


München18.01.2011

VFT Bauweise

Ausbildung des Fertigteils auf kompletter Brückenlänge

Nächtlicher Einhub der VFT-Träger

Einhub der Ferti gteileg

• Durchgängige Ausbildung der Fertigteile über beide Felder mit l=33,20m

• Dadurch wesentlich beschleunigter Bauablauf (Nachtsperrpause ohne Betriebsunterbrechung)


München18.01.2011

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise

PilotprojektKratzerau / Österreich


München18.01.2011

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise

Verbundsicherung

Halbiertes Walzprofil mit Verbunddübeln (Finnengeometrie)

Verbundsicherung

• Verwendung der sog. Finnengeometrie

• Vorteil dieser Geometrie ist eine hohe statische Tragfähigkeit

• Bedingt durch den engen Schnittradius wird eine Kerbe am Dübelgrundg g gerzeugt (Klothoidengeometrie ist für dynamische Beanspruchungen besser geeignet)

Walzprofile während des Schnittprozesses


München18.01.2011

VFT Bauweise

PilotprojektVigaun / Österreich


München18.01.2011

VFT Bauweise

VFT-Träger

Aufbeton-Ergänzung

Externe Bewehrung des VFT-Trägers mit sehr günstigem inneren Hebelarm

VFT-Träger

Querschittsgeometrie


München18.01.2011

VFT Bauweise

Brennschnitt am Dübel Getrennte Trägerhälften

Walzprofil während des Schnittes Geschnittene Stahlprof ile mit Korrosionsschutz


München18.01.2011

Walzprofil während des Schnittes Geschnittene Stahlprofile mit Korrosionsschutz

VFT Bauweise

Trägerenden mit Druckplatte

Bewehrte Träger im Fertigteilwerk

Trägerenden mit Druckplatte


München18.01.2011

Geschnittene / halbierte StahlträgerBewehrungsskizze

VFT Bauweise

Träger mit Bewehrung in der SchalungVerschwenken der bewehrten Träge r


München18.01.2011

BetoniervorgangBewehrung wurde außerhalb der Schalung montiert

VFT Bauweise

• Festgelegte Unterstützung des Trägers während der Lagerung

• Geometrie und Verformungen werden über ein umfangreiches Mess- und Qualitätsicherungsprogramm dokumentiert

Ausgeschalte Träger


München18.01.2011

VFT Bauweise

Anlieferung an der Baustelle Träger nach Einhub in der EndpositionAnlieferung an der Baustelle


München18.01.2011

Einbau der am Trägerende (mit Druckplatte)Einhub des ersten Fertigteils

VFT Bauweise

Einhub des ersten FertigteilsAnlieferung der VFT-Träge r


München18.01.2011

Auflagerung am Trägerende mit DruckplatteWeiterbetrieb des Bahnver kehrs nach Trägereinhub

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise

PilotprojektBW 16-Ü2 ; Deges


München18.01.2011

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise


München18.01.2011

VFT Bauweise

ForschungsprojekteForschungsprojekte„ Neue System für Stahlverbundbrücken –

Verbundfertigteilträger aus hochfesten Werkstoffen undVerbundfertigteilträger aus hochfesten Werkstoffen und innovativen Verbundmitteln „

F h i i St hl d VForsc hungsvere inigung Stahlanwen dung e. V.

Sohnstraße 65

40039 Düsseldorf

SSF Ingenieure

Bereich Anwendungsentwicklung

Leopoldstraße 208

80804 München

RWTH A h RWTH AachenRWTH Aachen

Prof. Dr. Markus Feldmann

Lehrstuhl für Stahlbau und Leichtmetallbau

Mies-van-der-Rohe-Straße 1

RWTH Aachen

Prof. Dr. Josef Hegger

Lehrstuhl und Institut für Massivbau

Mies-van-der-Rohe-Straße 1


München18.01.2011

52074 Aachen 52074 Aachen

VFT Bauweise

ForschungsprojekteForschungsprojekte„ Stahlleichtverbund-Bauweise

Entwicklung Optimierung und wirtschaftlicher Einsatz im BauwesenEntwicklung , Optimierung und wirtschaftlicher Einsatz im Bauwesen „

F h i i St hl d VForsc hungsvere inigung Stahlanwen dung e. V.

Sohnstraße 65

40039 Düsseldorf

SSF Ingenieure

Bereich Anwendungsentwicklung

Leopoldstraße 208

80804 München

T h i h U i ität D t dTechnische Univers ität Dor tmun d

Prof. Dr. Dieter Ungermann

Lehrstuhl für Stahlbau

August-Schmidt-Straße 6


München18.01.2011

44227 Dortmund

VF

T-R

ail

Fac

hmes

se B

au 2

011

Mün

chen

18.0

1.20

11-

1-

VFT-Rail

BrückenbestandDB

Ausgangsbasis für Entwicklungsansätze

AltersstrukturBrückenDB

500

600

700

n

Brückenbestand DB

Anzahl Brückenneubauten

500

600

700

Altersstruktur Brücken DB

Brückenalter

Instandsetzungen

300

400

500

nzahl N

eubauten

300

400

500

Bestand

0

100

200

1850 1900 1950 2000

An

0

100

200

175 123 73 231850 1900 1950 2000

Jahr

Analyse der Bestandssituation

175 123 73 23

Alter

Hohes Bauvolumen bis ca. 1915

• Große Anzahl Brücken >100 Jahre

• Großer Sanierungs- und Instandsetzungsbedarf in den kommenden Jahren / Jahrzehnten2. Weltkrieg

Fachmesse Bau 2011München

18.01.2011- 2 -

VFT-Rail

12.000Stahl

Brückentypen über Spannweite

6 000

8.000

10.000

rück

en [St.]

Gewölbe

Walzträger in Beton

Rahmen

Stahlbeton

2.000

4.000

6.000B

Spannbeton

0

2.000

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Spannweite [m ]

Analyse der BestandssituationDominanz kleiner / mittlerer Spannweiten

• Kleine / mittlere Spannweiten dominieren (z.B. innerstädtische Überführungen)

• Größere (Tal)Brücken ab 30-35m sind Ausnahme

• Investitionsbedarf mit großem Bauvolumen besteht

p


18.01.2011- 3 -

für Brücken kleiner / mittlerer Stützweite

VFT-Rail

Randbedingungen : Anwendungsbereich:

Allgemeine Projektbeschreibung und Zielsetzung

Randbedingungen :

• Ca. 26000 Brücken im Verkehrsnetz der DB

• Notwendigkeit von Wartung, Reparatur ,

Anwendungsbereich:

• Brücken im Spannweitensegment bis 17,50m

• Anwendung für Provisorien und Baubehelfe

Instandsetzung und ggf. Neubau

Zielsetzung

K t l i h lb i ll tä di• Kostenanalyse inner halb eines vo llständigen Lebenszyklus

• Ganzheitliche Produkt- und Kostenbetrachtung

Lösungsansatz

• Reduzierung der Herstellkosten

Konstruktion

• Verbund-Konstruktiong

• Betriebsunterbrechungen auf Minimum reduziert

• Ausreichende Robustheit der Konstruktion (Redundanz)

• Reduzierung der Prüfungs / Wartungsintervalle

Verbund Konstruktion

• Einsatz innovativer Verbundmittel

• Höchstmöglicher Vorfertigungsgrad der Einzelelemente


18.01.2011- 4 -

• Reduzierung der Prüfungs- / Wartungsintervalle

VFT-Rail

Konstruktion

• Verbundkonstruktion mit externer Bewehrung

• Verwendung von Verbunddübel zur Übertragung der Längsschubkräfte

• Verwendung vorgefertigter Einzelelemente

• Hochleistungsbeton C70/85

• (Externe) Druckbewehrung (hohe Querschnittsauslastung)

Ö tli h V i Ei l t Ursprünglicher Entwurfsansatz• Örtlicher Verguss von zwei Einzelsegmenten

• Aufnahme von Radien bis R=300m

Entwicklungsschritte SchwerpunktEntwicklungsschritte

• Theoretisch: Entwurf, Bemessung + Optimerung

• Zyklischer Pilot-Versuch (l=12m!)

Schwerpunkt

• Globale Optimierung der Konstruktion (GZT und GZG)

• Ausreichende Ermüdungsfestigkeit der Dübel

• 6 zyklische Trägerversuche l=5m (2 x 3) ;Ermüdungsanalyse

• 6 statische Push-Outs (2 x 3) ; Längsschubtragfähigkeit

• Optimierung des Querschnitts und der Konstruktion

E t il i Z ti i Ei lf ll

o Angestrebte Kerbklasse 140 (EC-3)

o Überlagerung lokaler Dübeltragwirkungen und globaler Biege(zug)spannungen


18.01.2011- 5 -

• Erteilung einer Zustimmung im Einzelfall

VFT-Rail

Optimierte Querschnittsgeometrie

• HD 400x347 / HEM-320 (S-355) als externe Bewehrung

• Verbunddübel (Klothoiden) für Längsschubtragfähigkeit

• Sehr hohe Ausführungsqualität infolge VorfertigungSehr hohe Ausführungsqualität infolge Vorfertigung

• Kürzeste Betriebsunterbrechung (Wochenend-Sperrpause)

• Keine zusätzliche Unterstützung im Baubetrieb notwendig

• Hohe Ermüdungssicherheit durch Detailoptimierung

• Kopplung der Einzelsegmente über Verguss (Gewi-Muffen)

HEM-320 ; 275Externe Bewehrung

Optimierter Entwurfsansatz

2,5%

660

KlothoidengeometrieVerbunddübel

C 70/85 BetonquerschnittKopplung:

Gewinde-Muffen

309 452 309 4040


18.01.2011- 6 -

1150 [ mm ]

VFT-Rail

Vorteile der Vorfertigung Schnittführung

• Sehr hohe Ausführungsqualität der Brückensegmente

• Keine Unterstützung auch bei schwierigem Baugrund• Verbunddübel zur Übertragung der Längsschubkräfte

• Klothoidengeometrie optimal für Ermüdungssicherheit• Günstige Produktion bei voller Kostenkontrolle

• Betriebsunterbrechung auf Minimum reduziert

• Einhalten der Zeitplanungen

Klothoidengeometrie optimal für Ermüdungssicherheit

• Klothoidengeometrie aus prozesstechnischer Sicht optimal, da Verwerfungen durch Verschnitt keine Probleme bereiten

• Schnitt mit CNC-gesteuerter Brennschneidemaschine

Bedeutende Betriebskosten !

HEM 320 ; S275Schnittprozess mit CNC-gesteuerterAcetylen-Brennschneidemaschine Detail Schnittführung

12375


18.01.2011- 7 -

VFT-Rail

Ermüdungsrelevanter Bereich:

• graduelle Steifigkeitsänderungen

• Überlagerung lokaler Dübeltragwirkungenglobaler Biege(zug)spannungenglobaler Biege(zug)spannungen


18.01.2011- 8 -

VFT-Rail

Schneiden der Stahlprofile

Experimentelle Versuchsreihen

• Durchführung von Arcelor-Mittal

• Ausschleifen des hochbelasteten Dübelanschnittes

E tf d W l h t itt l S d t hl• Entfernen der Walzhaut mittels Sandstrahlen

• Gewährleistung präziser Schnittführung über hohe Prozesssicherheit

Getrennte Stahlprofile nach Schnittprozess

Verschnittelemente

Nach dem SchnittprozessBrennschneideprozess Geteiltes Profil vor der Trennung Getrennte Profilhälften


18.01.2011- 9 -

VFT-Rail

Herstell-Prozess

Konventionelle Dübelquerbewehrung

Zusätzliche Bewehrung : Erhöhung der Sicherheit

• Herstellung durch Max-Bögl

• C 70/85

Erhöhung der Sicherheit gegen Betonaufspalten

• Ecm = 35000N/mm² ; fck (28d) = 100N/mm²

• Applikation von Dehnungs-Messtreifen

• Erhöhung der Dübeltragfähigkeit durch zusätzliche Rückhängebewehrung (ca. 25%) Bewehrun g Probekör per g g ( %)

Schalung Probekörper

ProbekörperZu betonierender Richtung beim

Betoneinbau

g p

DMS am Dübel grundg


18.01.2011- 10 -

Bewehrungsführung der Probekörper ; DMS an Stahlprofilen und Bewehrungseisen

VFT-Rail

Gefertigter Probekörper Radius R=300m

• Hohe Qualität im Produktionsablauf sichergestellt

• Problemlose Ausführbarkeit der Schienenmontage

• Maßhaltigkeit in der Fertigung gewährleistetMaßhaltigkeit in der Fertigung gewährleistet

Luftblasen infolge der spezifischen Betonbedingungen

Geometrie Probekörper

S hi l t f P b kö ti t

Gesamtlänge l 12,38

Gesamtbreite b 1,2

Bauteilhöhe h 0,66

Gesamtgewicht [ to ] 24,0

[ m ]

Q lität d B t b flä h Schienenelement auf Probekörper mon tiertQualität der Betono berfläche Geometrie des Probekörpers


18.01.2011- 11 -

VFT-Rail

Versuchsaufbau und MesstechnikF = 600 (100) KN Pressenkraft

• Spannweite l = 12m

• Max F=600 KN

• Tlk (F=600KN) = 141 25 KN/ Dübel ; 565 KN/m 12,0

4,5 7,5

[ m ]Tlk (F 600KN) 141,25 KN/ Dübel ; 565 KN/m

• Durchführung statische Versuche mit Messaufzeichungfür Lastwechsel : (0, 180, 360, 540, 720, 898)x1000

• Keine Messaufzeichnung für den zyklischen Versuch Q [ KN ]

+

-

375 (62,5)

M [ KNm ]

+

225 (37,5)

1687,5 (281,25)

• Der höchstbelastete Trägerbereich wurde nach Versuchsabschluss freigelegt / geöffnet

Pilotträger an der MPA – TU-München

• Durchführung MT + VT

Keine Hinweise auf Risse !


18.01.2011- 12 -

VFT-RailKapitel 2:Experimentelle Versuchsreihen

Versuchsdurchführung

• Oberlast F= 600KN ; Unterlast F=100 KN

• Durchführung von 898034 Lastwechseln ( Tastversuch )

Versuchsbeginn ‐ 22.09.2009 Versuchsbeginn ‐ 28.10.2009

Frequenz [ HZ ] 0,5

Zusammenstellung Kennwerte zyklischer Versuch

Schienenstützpunkt

Externe Bewehrung1/2 HEM-320 ; S275

Krafteinleitung

Unterlast Fu 100 Unterspannung u 26

Oberlast Fo 600 Oberspannung o 156

Mittelwert FMW 350 Mittelspannung MW 91

Pressenkraft F [ KN ] Spannungen [ N/mm² ]Schienenstützpunkt 160 x 370 mm ; Rastermaß = 60cm

Krafteinleitung PressenlastenDurchmesser d = 250mm ; h = 6mmc

60,0

0

25,0

0

Amplitude Am 250 Spannungsamplitude A 65

Schwingbreite S 500 Spannungsschwingbreite 130

Spannungsverhältnis [ ‐ ] 0,2

Wesentliche Eckdaten zu r Versuchsdurchführung[ cm ]

115,00

30,90 53,20 30,90


18.01.2011- 13 -

,

Krafteinleitung in den Probekörper

VFT-Rail

Statische Versuchskörper für ObergurtF

1/2HEM 320

1/2HEM 320

Material

Konstruktionsstahl: S355 MBeton: C 50/60Bewehrung: BSt 500S


18.01.2011- 14 -

VFT-Rail

Statische Versuchskörper für UntergurtF

1/2 HD400x347

1/2 HD400x347

Material

Konstruktionsstahl: S355 MBeton: C 50/60Bewehrung: BSt 500S


18.01.2011- 15 -

VF

T-R

ail

Fac

hmes

se B

au 2

011

Mün

chen

18.0

1.20

11-

16-

VFT-Rail

Untersuchung der Versuchskörper nach dem Versuch

Aufs palten des Betons senkrecht zur Lasteinleitun gSchubrisse zwischen den Stahl profilen


18.01.2011- 17 -

p gp

VFT-Rail

Freigelegte Stahlträger nach Versuchsende

Versuchskörper Obergurt (HEM 320): Versuchskörper Untergurt (HD 400x347):Versuchskörper Obergurt (HEM 320): Versuchskörper Untergurt (HD 400x347):

Geringe Verformung am HEM 320 Keine sichtbaren Verformungen am HD 400x347


18.01.2011- 18 -

VFT-Rail

Bestands plan von 1931

Pilotprojekt

Simmerbach in Rheinland-Pfalzp

Zu erneuernde Überbauten12,40m 12,40m


18.01.2011- 19 -

VFT-Rail

Erneuerung des Überbaus

neuer Überbau bestehender Überbau

Instandsetzung der Widerlager:Kopfbalken aus Stb

Begleitwege aus Fertigteilen


18.01.2011- 20 -

VFT-Rail

Übersicht der Bausituation

Bausituation

• Eingeschränkte Erreichbarkeit der Baustelle

• Umleiten des Baches im Bauzustand

Ei h b d F ti t il Gl i• Einheben der Fertigteile vom Gleis


18.01.2011- 21 -

VFT-Rail

Ersatzneubau

• Ersatz des ca 100 Jahre alten Überbaus

Bestandsüberbau

• Überbau bleibt erhalten (Austausch ca 1960) • Ersatz des ca. 100 Jahre alten Überbaus(Austausch ca. 1960)


18.01.2011- 22 -

VFT-Rail

UnterbautenErsatz des ca. 100 Jahre alten Überbaus

Teilrückbau des Widerlagers und Errichtung eines Stb-Kopfbalkens

Sanierung des Kolkschutzes

Bestand

• Bleibt erhalten (Instandgesetzt ca. 1960)


18.01.2011- 23 -

VFT-Rail

Unterbauten

Neubau

Bestand

• Bleibt erhalten (ersetzt 1960)

• Erneuerung des Überbaus und Instandsetzung der Widerlager


18.01.2011- 24 -

VFT-Rail

Querschnitt des neuen Überbaus

Wesentliche Querschnittsparameter

S it l 12 40• Spannweite l = 12,40m

• Querschnittshöhe h=70cm

• 1,35 to Baustahl / Gleis-m

• 200 - 350 kg Bewehrungsstahl / Gleis-m


18.01.2011- 25 -

g g

VFT-Rail

Wesentliche Systemparameter

• Spannweite l = 12,40mSpannweite l 12,40m

• Gelenkige gelagerte Einfeldträger ohne Durchlaufwirkung


18.01.2011- 26 -

VFT-Rail

Ertüchtigung der Unterbauten

VFT-Rail Ersatzneubau


18.01.2011- 27 -

VFT-Rail

Pilotprojekt

Tschechien

Wesentliche Entwurfsparameter

S it l 8 00 l ki l t• Spannweite l = 8,00m , gelenkig gelagert

• Konstruktionshöhe h=41,5cm

• 1,1 to Baustahl / Gleis-m

• 250 kg Bewehrungsstahl / Gleis-m


18.01.2011- 28 -

g g

VTRVerbund-Träger-Rost



München18.01.2011


Projektüberblick

Systematische Anordnung von Fertigteilelementen

• „VTR“ bietet effiziente Möglichkeit Verbundbrücken mit höchstem Vorfertigungsgrad zu errichten

• Einsatz von Kopfbolzendübeln zur Übertragung der Längsschubkräfte

• Verwendung normalfester Betone als Konstruktionsbeton• Verwendung normalfester Betone als Konstruktionsbeton

• Bewehrung wird in vorgefertigten (modularen) Einheiten ergänzt (schneller Baufortschritt)

• Verbindung zwischen vorgefertigen Einzelelementen erfolgt über Verguss

• Sehr hohe Anforderungen an Passgenauigkeit, Maßhaltigkeit und Toleranzen


München18.01.2011


1 Stahlbau

• Einsatz von Kopfbolzendübeln zur Übertragung der Schubkräfte

• Aussparung für Querträger

• Kopfbolzendübel werden auf Aussparungsraster abgestimmt

• Stahlhauptträger (Kasten- / I-QS) wird werksseitig vorgefertigt


München18.01.2011


2 Anordnung von Abschalementen

• Dichtleisten und Schalung werden seitlich angeordnetseitlich angeordnet

• Werkseitige Ausführung

• Schalung wird im Bereich der Querträger ausgespart


München18.01.2011


3 Einhub Querträger

• Anschlussbewehrung für Aufbeton auf der Baustelle

• Bewehrung in den Aussparungen abgestimmt auf Kopfbolzenraster

• Vorgefertigte Querträger werdenVorgefertigte Querträger werden in die Aussparungen eingesetzt

• Anschlussbewehrung in Längsrichtung


München18.01.2011


• Schneller und effizienter Einbau f ti t B h d l

4 Bewehrungseinbau

vorgefertigter Bewehrungsmodule

V f ti t B h d l i• Vorgefertigte Bewehrungsmodule in Brückenlängsrichtung

• Hohe Passgenauigkeit der Bewehrung für Kopfbolzenraster erforderlich


München18.01.2011


5 Betonieren / Verguss der Anschlussbereiche

• Verbundwirkung wird bereits für den Bauzustand nach Betonierenden Bauzustand nach Betonieren der Vergussbereiche erreicht

• Verguss der Aussparungen mit schwindarmem Spezialmörtel

• Verguss der Regelbereiche mit konventionellem Beton C 30/37


München18.01.2011


6 Verlegen der (Beton)Deckelemente

• Querbewehrung in vorgefertigten Elementen teilweise vorhanden

• Innere vorgefertigte (Beton)Deckelemente

Elementen teilweise vorhanden

• Äußere vorgefertigte (Beton)Deckelemente

• Anschlussbewehrung für Kappenkonstruktion


München18.01.2011


7 Einbau noch fehlender Bewehrung

• Zusätzliche Bewehrung wird in Quer- und Längsrichtung angeordnet

• Hoher VorfertigungsgradHoher Vorfertigungsgrad einzelner Bewehrungsmodule (erhebliche Zeitersparnis)


München18.01.2011


8 Betonieren der Vergussbereiche

• Brückendeck wird überBrückendeck wird über Ausbetonieren der verbleibenden Vergussbereiche fertiggestellt

• Verbundwirkung für gesamte Konstruktion (Endzustand)


München18.01.2011


9 Abschlussarbeiten

• Einbau der Nutzschicht (Asphalt)

• Montage der Geländer

• Betonieren der seitlichenBetonieren der seitlichen Kappenkonstruktion


München18.01.2011


10 Finaler Brückenquerschnitt • Randkappenkonstruktion

• Erster Betonierabschnitt

• Zweiter Betonierabschnitt

• Vorgefertigte Querträger

• Vorgefertigte Deckelemente

• Stahlhohlkasten


München18.01.2011


Schema der Bau- und Errichtungszustände

Baufortschritt


München18.01.2011



München18.01.2011


Bewehrungsführung Querträger

Verbindung zu Deckelementen / bzw. Aufbetonergänzung

• Anschlussbewehrung in Längsrichtung vorhanden

• Anschlussbewehrung der Querträger zum Betondeck


München18.01.2011


Auflagerung und Anschluss der Querträger

• Aussparungen werden auf Kopfbolzenraster und Bewehrungsführung abgestimmt

Hö h t A f d• Höchste Anforderungen an Passgenauigkeit und Toleranzen


München18.01.2011


Anschlussbewehrung der Querträger

• Sehr hohe Anforderungen an Passgenauigkeit und Abstimmung zwischen Kopfbolzendübeln und BewehrungsrasterBewehrungsraster

• Aussparungen werden mit schwindarmem hochfestem Mörtel vergossen


München18.01.2011


Dichtungsleisten auf Stahlträger

• Dichtungsleisten werden werkseitig auf Stahlträger vorgesehen


München18.01.2011

„VTR“ Construction Technique


Dichtungsleisten zwischen 1. Betonierabschnitt und Betondeck

• Vorgefertigte Querträger

• Verguss der Aussparungen mitVerguss der Aussparungen mit schwindarmem Spezialmörtel

• Verguss in Brückenlängsrichtung erfolgt über konventionellen gNormalbeton C 30/37

• Dichtungsleisten werden umlaufend angeordnet


München18.01.2011

g


Anschlussbewehrung an Betondeckelemente

• Erster Betonierabschnitt stellt Verbundwirkung bereits für den Bauzustand her (Aussparungen)

• Kopfbolzendübel innerhalb derKopfbolzendübel innerhalb der Konstruktionshöhe der Quer-träger (Eigengewichtsverbund)

Bewehrungsführung für unterschiedlicheQuerschnitts-Segmente

• Zweiter Betonierabschnitt vervoll-ständigt das Brückendeck


München18.01.2011


Support and Adjustment of Prefabricated Deck-Elements

• 2x U60 Stahlprofile integriert in die vorgefertigten Deck-Elemente

• Gewindestangen für eine genaue• Gewindestangen für eine genaue Justierung der Deckelemente


München18.01.2011


VTRPilotprojekt Polen

315 m

28 m 28 m37 m 37 m 37 m 37 m 37 m 37 m 37 m

315 m


München18.01.2011


ÜÜberblick • Verbundbrücke für 6-spurige Autobahn

• Verbindung zwischen Olsztyn – Warschau

• Gesamtlänge 315mGesamtlänge 315m

• Maximale Spannweite 37m

• Longitudinal-Section


München18.01.2011


Längsschnitt


München18.01.2011


Längsschnitt

• Verlege-Schema der Elemente


München18.01.2011


Querschnitt


München18.01.2011


Querschnitte Stahl-Hauptträger • Aussparungen für Querträger


München18.01.2011


Querträger • Aussparungen werden mit schwindarmem,

hochfestem Spezialmörtel vergossen


München18.01.2011


Verlegeschema der Querträger und Deckelemente


München18.01.2011


Zusammenfassung

Derzeit laufende Arbeiten:

• Errichtung der Gründungsbauteile

• Fertigung und Anarbeitung des gesamten Stahlbaus

• Optimierung und Abstimmung der einzelnen Verschub- und Einhubvorgänge


München18.01.2011

Science

Verbund Fertigteil-Bauweise