Читать книгу Stahlbau-Kalender 2021 - Ulrike Kuhlmann - Страница 10

Themenschwerpunkte des Stahlbau-Kalenders 2021 sind Brücken – dazu gehören als Kernbeitrag die Erläuterung zu den neuen Richtzeichnungen für Stahl- und Verbundbrücken mit konstruktiven Details, des weiteren Beiträge mit konkreten Beispielen zur Fertigung und Montage, zur Bemessung im Verbundbrückenbau und zu Brückenausstattungen wie Lager, Fahrbahnübergänge und Seile. An dem Anwendungsfeld Brücken werden aber auch die aktuellen Entwicklungen der neuen Eurocode-Generation dargestellt. So wird der Entwurf zur neuen Beulnorm prEN 1993-1-5, der noch in diesem Jahr in die offizielle europäische Umfrage geht, mit seinen Änderungen vorgestellt. Zu den Ermüdungsnachweisen, ein für den Brückenbau entscheidendes Thema, zeigen gleich mehrere Beiträge Neuentwicklungen auf. Brücken, insbesondere Stahl- und Verbundbrücken, sind sehr attraktive Bauwerke und ihre Gestaltung kann eine Stadt oder Umgebung prägen. Sie sind gleichzeitig sehr anspruchsvoll in ihrer Konstruktion und Detailausbildung, sodass die hier von Fachleuten gegebenen Hinweise auch für andere hochwertige und dauerhafte Stahlkonstruktionen über den unmittelbaren Anwendungsbereich von Brücken hinaus interessant und wichtig sind.

Mit dem erneuten Abdruck der Grundnorm DIN EN 1993-1-8: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten, Bemessung von Anschlüssen mit Nationalem Anhang sowie ergänzenden, an den jeweiligen Stellen aktualisierten eingearbeiteten Kommentaren und Erläuterungen von Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann, Technische Universität Dortmund, und Dipl.-Ing. Stephan Schneider, construct.ING – Büro für Bauwesen wird dem Anwender eine verlässliche Basis für seine tägliche Arbeit gegeben. Diese regelmäßige Überarbeitung ermöglicht es, auf aktuell entstandene Fragen oder Klärungsbedarf bzw. neue Erkenntnisse durch die zurzeit laufende Überarbeitung der Norm für die zweite Generation der Eurocodes einzugehen.

Dr.-Ing. Karsten Kathage und Dipl.-Ing. Christoph Ortmann, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin erläutern in ihrem Beitrag Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB), Normen und Bescheide im Stahlbau die zurzeit noch aktuelle Version MVV TB 2019/1 im Hinblick auf den Stahlbau. Die Veröffentlichung einer überarbeiteten Version MVV TB 2020/1 der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen ist für Anfang 2021 vorgesehen. Zusätzlich werden die aktuellen Normen und Richtlinien für den Stahlbau aufgelistet und eine Zusammenstellung der für den Stahl- und Verbundbau relevanten Bescheide des Deutschen Instituts für Bautechnik DIBt (Stand: September 2020) gegeben.Über die Entwicklung von Planungshilfen für den Stahl- und Verbundbrückenbau berichten Dipl.-Ing. Hans-Joachim Casper, Universität Fridericiana Karlsruhe, Dipl.-Ing. Heinz Friedrich, Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Prof. Dr.-Ing. Karsten Geißler, Technische Universität Berlin, TRDir’in Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Yvonne-Christine Gunreben, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), Dr.-Ing. Markus Hamme, Landesbetrieb Straßenbau NRW, Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille, HRA Ingenieurgesellschaft, Dr.-Ing. Konrad Kudla, Max Bögl, Prof. Dr.-Ing. Gero Marzahn, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), Dipl.-Ing. Winfried Neumann, Ruhrberg Ingenieure, Dipl.-Ing. Ralf Schubart, Meyer+Schubart, Dr.-Ing. Hermann Streicher, Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr und Dr.-Ing. Timm Wetzel, Hessen Mobil. Aufbauend auf den Erkenntnissen zu den älteren Stahl- und Stahlverbundbrücken sowie den Herausforderungen für die neuen Konstruktionen wurde vom BMVI ein Forschungsvorhaben ausgelobt, zu ausgewählten Konstruktionsdetails von Stahl- und Stahlverbundbrücken praktikable und erprobte Lösungsvorschläge auszuarbeiten. Begleitet wurden die Arbeiten durch einen Betreuerkreis, der mit Vertretern von Baufirmen, Planungsbüros, Prüfingenieuren und Verwaltung interdisziplinär besetzt war. Die so entstandenen Planungshilfen bzw. Konstruktionsdetails wurden mit der Fortschreibung der RE-ING in Ausgabe 12/2019 veröffentlicht. Die Planungshilfen stellen empfohlene, keine verordneten Regellösungen für die konstruktive Ausbildung für einige, im Brückenbau typische Stahlbaudetails dar. Der Fokus liegt hierbei auf einer robusten und fehlerverzeihenden Ausführung ermüdungsrelevanter Details. Im Beitrag werden die Hintergründe und Ansätze zur Ausarbeitung der Details erläutert und die entsprechenden Richtzeichnungen wiedergegeben.

Mit dem Thema Fertigung und Montage von Stahl- und Verbundbrücken beschäftigen sich Dipl.-Ing. Andreas Blank, Dipl.-Ing. Frank Sachse, Plauen Stahl Technologie GmbH, Dr.-Ing. Dr. techn. Johannes Eitelberger, MCE GmbH, Dipl.-Ing. Lorenz Haspel, schlaich bergermann partner, Dipl.-Ing. Stephan Langer, Dominique Ollendorff, M. Eng., Donges SteelTec GmbH, Dipl.-Ing. Markus Plakolb und Dr.-Ing. Dieter Reitz, MCE GmbH. Anhand mehrerer Beispiele, wie der Talbrücke Heidingsfeld, der Neckarbrücke Neckarsulm im Zuge der BAB A6, der Fuß- und Radwegbrücke Arnulfpark in München, der Stadtbahnbrücke, der Fachwerkbrücken über die BAB A45 sowie der Kin-Chaung-Bridge in Myanmar zeigen die Autoren aus der Praxis, welche Einflüsse bei der Herstellung und Montage generell im Mittelpunkt stehen und wie damit in den Projekten umgegangen wurde. Zentrales Anliegen ist es, besonders jene Aspekte herauszuarbeiten, die die Herstellung von Brückenbauwerken vereinfachen und damit ihre Wirtschaftlichkeit fördern.

Im Beitrag DASt-Richtlinie für geschweißte K- und KK-Knoten aus Rundhohlprofilen unter Ermüdungsbeanspruchung – Kommentar erläutern Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Simon Bove, M. Sc., Wigand Knecht, M. Sc., Universität Stuttgart, Prof. Dr.-Ing. André Dürr und Jakob Roth, M. Eng., Hochschule München wesentliche Inhalte und Hintergründe zum ersten Entwurf der DASt-Richtlinie „Geschweißte K- und KK-Knoten aus Rundhohlprofilen unter Ermüdungsbeanspruchung“. Für die besonders vielversprechende Anwendung von Fachwerkkonstruktionen mit Rundhohlprofilen bei Straßen- oder Eisenbahnbrücken, ausgeführt als Stahlverbundbrücken, werden die geplanten Regelungen einer DASt-Richtlinie für geschweißte K- und KK-Knoten dargelegt. In dem Vorschlag zur DASt-Richtlinie wurden aus verschiedenen Forschungsvorhaben die Empfehlungen zur Planung, Bemessung, Ausführung und Qualitätssicherung geschweißter Knoten aus Rundhohlprofilen unter Ermüdungsbeanspruchung zusammengetragen. Danach ist es jetzt auch möglich, für geschweißte Knoten mit dickwandigen Rundhohlprofilen in Ergänzung zu DIN EN 1993-1-9 einen Ermüdungsnachweis nach Nennspannungskonzept oder auch nach Strukturspannungskonzept zu führen. Neben den Hintergründen wird in dem Beitrag vor allem auch die praktische Anwendung dieser Ermüdungsnachweise an einem Bemessungsbeispiel aufgezeigt.

Der Beitrag Neubewertung des Kerbfallkatalogs nach DIN EN 1993-1-9 von Karl Drebenstedt, M. Sc., Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Universität Stuttgart, Helen Bartsch, M. Sc., Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann, RWTH Aachen, Benjamin Seyfried, M. Sc. und Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) fasst Ergebnisse des Forschungsprojekts „Neubewertung und Erweiterung des Kerbfallkatalogs nach Eurocode 3 für eine zukunftsfähige Auslegung hochbeanspruchter Stahlkonstruktionen“ zusammen. Zentraler Bestandteil des Projekts war der Aufbau einer Datenbank für Ermüdungsversuche. Mithilfe einer festgelegten einheitlichen Vorgehensweise zur statistischen Auswertung wurde im Rahmen des Vorhabens die Ermüdungsfestigkeit für typische Konstruktionsdetails des existierenden Kerbfallkatalogs neu bestimmt. In zusätzlich durchgeführten Ermüdungsversuchen wurde die Datengrundlage für bestimmte Konstruktionsdetails erweitert, zu denen bisher nur unzureichende Erkenntnisse hinsichtlich des Ermüdungsverhaltens und der Ermüdungsfestigkeit vorlagen. Viele dieser Empfehlungen konnten in die Diskussion zur Weiterentwicklung von EN 1993-1-9 im Zuge der Entwicklung der zweiten Generation des Eurocodes eingehen. Die dargestellten Ergebnisse geben Hintergründe und wichtige Hinweise, die zum Verständnis der neuen Normungsregeln beitragen.

Dipl.-Ing. Stephanie Breunig, Schöming Plan GmbH, Lisa-Marie Gölz, M. Sc., Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Universität Stuttgart, Dr.-Ing. Philipp Weidner und Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) erläutern die Wirkungsweise und Hintergründe zur Nachbehandlung von Schweißnähten, um die Ermüdungsfestigkeit zu steigern. Gerade zur Nachbehandlung mit höherfrequentem Hämmern (HFH-Verfahren) gibt es inzwischen durch eine Reihe von Forschungsvorhaben verlässliche Erkenntnisse, die in einer auch bauaufsichtlich nutzbaren DASt-Richtlinie zum höherfrequenten Hämmern, der DASt-Richtlinie 026, zusammengefasst wurden. So ist es möglich, für drei wesentliche Kerbfälle die Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit gegenüber DIN EN 1993-1-9 für die HFH-behandelten Schweißnähte in Abhängigkeit von Spannungsverhältnis und Streckgrenze zu quantifizieren. Der Beitrag erläutert die Grundlagen der neuen DASt-Richtlinie 026 und nimmt aufgrund aktueller Forschungsergebnisse auch zur Qualitätssicherung Stellung.

Der Beitrag Brückenausstattung gliedert sich in zwei Teile: Dr.-Ing. Christiane Butz, Dr.-Ing. Torsten Ebert, Maurer SE, Dr. Simon Hoffmann, mageba SA, Dipl.-Ing. Lutz Gerlach, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Dipl.-Ing. Tobias Schulze, mageba gmbh erläutern in Teil A Brückenlager nach Europäischer Norm. Der Beitrag geht auf die verschiedenen Lagerarten ein, behandelt die baurechtliche Situation, gibt Hinweise zur Bemessung und Konstruktion, vor allem auch in Hinblick auf eine hohe Dauerhaftigkeit, und erläutert Erfordernisse für Einbau und Inspektion. In zwei eigenen Abschnitten werden aktuelle Forschungsergebnisse und konkrete Lösungen für Sonderlager vorgestellt. Fahrbahnübergänge nach Europäischer Zulassung sind Inhalt des Teil B von Dr. Simon Hoffmann, Dipl.-Ing. Volker Kessler, mageba SA, Dr.-Ing. Christiane Butz, Dr.-Ing. Torsten Ebert, Maurer SE, Dipl.-Ing. Winfried Neumann, Ruhrberg Ingenieure, Dr.-Ing. Arnold Hemmert-Halswick, Bergisch-Gladbach und Dipl.-Ing. Thomas Mayer, Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt). Darin werden neben den verschiedenen Bauarten die gesetzlichen und normativen Regeln behandelt und die verschiedenen Einwirkungen dargestellt, die zu bemessungsrelevanten Bewegungen führen. Der zu führende Nachweis betrifft neben der Tragfähigkeit auch die Bewegungskapazität. Reinigungsfähigkeit, Wasserdichtheit, Dauerhaftigkeit und die Möglichkeit von Lärmreduzierung sind weitere Eigenschaften, die von Fahrbahnübergängen heute gefordert werden. Ferner wird über aktuelle Forschungsergebnisse und Entwicklungen von Sonderkonstruktionen berichtet.

In dem Beitrag Brückenseile von Dipl.-Ing. Heinz Friedrich, Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) und Dr.-Ing. Markus Hamme, Landesbetrieb Straßenbau NRW folgt nach einer kurzen Einführung in den modernen Hänge- und Schrägseilbrückenbau ein Überblick zum aktuellen Stand von vollverschlossenen Seilen und Litzenbündelseilen sowie über die zugehörigen Vorschriften. Die Autoren gehen ausführlich auf die Besonderheiten der Berechnung seilverspannter Brücken und der Bemessung beider Seiltypen ein. Eine Zusammenstellung der Maßnahmen zur Prüfung, Erhaltung und Erneuerung der Seile einschließlich konkreter ausgeführter Beispiele rundet das Thema ab.

Im Zuge der Entwicklung der zweiten Generation der Eurocodes liegt jetzt der neue Entwurf zu Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-5: Plattenförmige Bauteile vor, der im Beitrag Neue Entwicklungen in prEN 1993-1-5:2020 erläutert wird. Vahid Pourostad M. Sc., Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Universität Stuttgart, Associate Prof. Dr. Balász Kövesdi, Budapest University of Technology and Economics, Ungarn, Dr.-Ing. Nicole Schillo, schlaich bergermann partner und Prof. dr. ir. Hervé Degée, Hasselt University, Belgien stellen vor allem die Weiterentwicklungen und Änderungen des Teils 1‐5 von Eurocode 3 vor. Die aus verschiedenen europäischen Ländern stammenden Autoren des Beitrags sind alle unmittelbar an der Entwicklung des neuen Normentextes beteiligt gewesen, sodass sie sehr kompetent über die Intention und den Hintergrund der inhaltlichen Änderungen im neuen Normentext berichten können. Diese Erläuterungen werden jeweils durch eine deutsche Übersetzung der entsprechenden Passagen des englischen Originaltextes eingeführt. Vor allem wird auch die Anwendung der Methode der reduzierten Spannungen, die in Deutschland besonders verbreitet ist, näher erläutert und kommentiert. Zum besseren Verständnis des Normentextes enthält der Beitrag ergänzende Beispielrechnungen.

Im Beitrag von Prof. Dr.-Ing. Karsten Geißler, Technische Universität Berlin, Dr.-Ing. Matthias Mager, GMG Ingenieurgesellschaft Berlin mbH und Dipl.-Ing. Jochen Rodemann, GMG Ingenieurgesellschaft Dresden zur Bemessung von Verbundbrücken werden Methoden und Hintergründe der Berechnung, Bemessung und Konstruktion von Stahlverbundbrücken in „traditioneller“ Bauweise sowie auch von besonderen Lösungen wie Fahrbahnplatten mit Fertigteilen, integralen Brücken, Verbundbrücken mit Doppelverbund oder auch von klassischen WIB (Walzträger in Beton) Brücken beschrieben. Die sehr kenntnisreich vermittelten Grundsätze der Bemessung erfassen das Gesamtquerschnittsverfahren mit Kriechen und Schwinden, die Rissbildung im Beton, das Sicherheitskonzept und die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit bzw. Stabilitäts- und Ermüdungsnachweise. Interessant ist auch die Rissbreitenbegrenzung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit und ein Abschnitt über „Konstruktive Regeln“. Der Beitrag kann gerade auch wegen der Beispiele als Lehrbuch für Anfänger im Verbundbrückenbau dienen, vermittelt aber auch dem erfahrenen Brückenbauingenieur interessante Einblicke in Hintergründe und neue Entwicklungen.

Zum Schluss möchte ich mich auch im Namen des Verlags Ernst & Sohn bei allen Autoren und den Mitarbeitern des Verlags bzw. im Institut ganz herzlich für ihre Leistung und ihren großen Einsatz bedanken. Eine besondere Herausforderung ist leider immer auch wieder die zeitliche Verzögerung einzelner Beiträge. Trotzdem ist gelungen, dass der Kalender wieder pünktlich erscheinen kann und einen hervorragenden Überblick zu den Schwerpunktthemen Brücken und neue Eurocode-Generation gibt.

Am Freitag, 11. Juni 2021 wird der diesjährige Stahlbau-Kalender-Tag stattfinden, wenn nicht anders möglich wie im letzten Jahr als Online-Veranstaltung. Dabei werden die Autoren dieser Ausgabe zu ihren Themen wieder „live“ vortragen und für Diskussionen zur Verfügung stehen. Hierzu möchten wir alle Interessierten herzlich einladen.

Stuttgart, Februar 2021

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann