Kriechumlagerungen beim Bau von Brücken mit dünnwandigen Fertigteilen

Abstract

In den letzten Jahren wurde am Institut für Tragkonstruktionen - Forschungsbereich für Stahlbeton- und Massivbau - der Technischen Universität Wien ein neues Brückenbauverfahren, das sogenannte Brückenklappverfahren, entwickelt. Im Sommer 2010 wurde in Gars am Kamp ein Groÿversuch zur praktischen Durchführbarkeit des Brückenklappverfahrens mit einer Spannweite von 50 m durchgeführt. Dabei wurde auch der Einsatz von dünnwandigen Betonfertigteilen im Brückenbau getestet. Parallel dazu wurde ein ca. 30 m langer Einfeldträger aus Betonfertigteilen hergestellt. Der Querschnitt des Trägers ist ein dünnwandiger (7 cm starke Seitenwände, 20 cm Bodenplatte bei einer Trägerhöhe von 144 cm und 70 cm Breite) U-Trogquerschnitt. Die Herstellung dieser Fertigteile fand zur Gänze in der wettergeschützten Werkshalle statt. Am Bauplatz selbst erfolgte die Fundamentherstellung und die Montage des Trägers. Der Trogquerschnitt wurde dabei stufenweise in Summe auf 5300 kN vorgespannt. Parallel dazu wurde der Innenraum mittels Füllbeton ausgefüllt. Vorteil dieser dünnwandigen Fertigteile ist die leichte Hantierbarkeit während des Transports und der Montage und das geringere Eigengewicht gegenüber Vollquerschnitten. Auf Grund des Kriechverhaltens von Beton wird eine Spannungsumlagerung auf den erhärtenden Füllbeton erwartet. Diese Diplomarbeit beinhaltet die Auswertung der Setzdehnungsmessung, mit der das Langzeitverhalten des Trägers aufgezeichnet und dokumentiert wurde. Auÿerdem wurde eine FEM (Finite Elemente Methode)-Simulation durchgeführt. Durch einen Vergleich der Ergebnisse der Messung und jener der Simulation konnten Rückschlüsse auf das Kriechverhalten und die Spannungsumlagerungen geschlossen werden.

Over the last few years a new bridge construction method, the so called "balanced lift method", has been developed at the Institute for Structural Engineering at Vienna University of Technology. In the summer of 2010 a large scale experiment on the balanced lift method was performed in Gars am Kamp (Austria) to prove the feasibility of this method. The span of the bridge amounted to about 50 m. Moreover the utilization of thin-walled precast concrete parts in bridge-building has been tested during this experiment. In addition to the balanced lift method experiment, a 30 m long beam was built, also using precast concrete parts. The cross section of the beam had a thin walled U-shape profile. The side walls had a width of 7 cm and a height of 144 cm. The bottom plate had a thickness of 20 cm and a width of 70 cm. The production of these parts took place in the weather-protected factory building. Only the foundation was built at the construction site and the precast parts were assembled on site. The U-shaped beam was prestressed to 5300 kN and the tray was filled with self compacting concrete. The advantage of this precast parts is the easy handling during transport and assembling because of the low self-weight. It was assumed that stress from the precast parts ows to the filling concrete due to its creep behaviour. This thesis contains the results of the measurement taken by a stress-measuring extensometer which analyses the long-term behaviour of the beam. In addition, a FEM (finite element method)-simulation was carried out. The comparison of the results of the measurements on the one hand and the simulation on the other hand allowed us to draw valuable conclusions on the creep behaviour.