Verbundkonstruktionen, insbesondere Stahlfachwerkskonstruktionen, werden in Deutschland auch im Brückenbau in immer größer werdender Anzahl ausgeführt (1). Die hier vorgestellte Brücke besteht aus einem Stahlfachwerk aus geschweißten Hohlprofilen sowie einer mit dem Obergurt in Verbund stehenden Fahrbahnplatte. Da der Verkehr während der Bauzeit weitgehend ohne Einschränkungen aufrecht erhalten werden mußte, wurde die Brücke neben einer bereits bestehenden Brücke hergestellt. Auf die Besonderheiten, insbesondere die statische Berechnung, wird im folgenden näher eingegangen.

No short description available.

Herrn Professor Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. Werner Sobek zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Die Verbundmittel in Stahl-Beton-Verbundkonstruktionen müssen einen ausreichenden Widerstand gegenüber Beanspruchungen orthogonal zur Verbundfuge aufweisen, um einerseits das Abheben der Betonplatte vom Stahlträger, andererseits die gegenseitige Penetration von Stahlträger und Betongurt zu verhindern. Während für Kopfbolzen und Hinterschnittdübel das Trag- und Verankerungsverhalten umfassend erforscht und in DIN EN 1992-4 geregelt ist, fehlen entsprechende Ansätze für Verbunddübelleisten bislang. Im vorliegenden Beitrag werden Ingenieurmodelle für das Zug- bzw. Drucktragverhalten von Verbunddübelleisten hergeleitet, die auf den Ergebnissen einer umfassenden FE-Analyse basieren und in einem vorangegangenen Fachbeitrag beschrieben sind [1]. Zusätzlich wurde eine Versuchsdatenbank mit allen in der Literatur beschriebenen Zug- und Druckversuchen an Verbunddübelleisten erstellt. Hieran wurde das Ingenieurmodell kalibriert und durch eine statistische Auswertung gemäß Anhang D des EC0 mit Bestimmung des Teilsicherheitsbeiwerts auf das Bemessungsniveau überführt.

Rib shear connectors with concrete break out failure subjected to tension or compressive loads - Part 2: Database and design models
The shear connectors in steel-concrete composite structures have to provide sufficient resistance against stresses acting orthogonally to the shear connection leading either to uplift of the concrete slab or mutual penetration of steel and concrete. While the anchoring behavior of headed studs has been extensively researched and regulations have been incorporated in DIN EN 1992-4, corresponding approaches for rib shear connectors have so far been lacking. In the present paper, engineering models are derived for rib shear connectors with either tension or compression loading. These engineering models are based on the results of FE-simulations, which have been described in an antecedent contribution [1]. Furthermore, a test database has been set up comprising all tensile and compressive tests of rib shear connectors described in the literature. Using these test database, the engineering model was calibrated and transformed into a design approach using the method of appendix D of EC0 with calculation of the partial safety factor.

Die Verbundmittel in Stahl-Beton-Verbundkonstruktionen müssen einen ausreichenden Widerstand gegenüber Beanspruchungen orthogonal zur Verbundfuge aufweisen, um einerseits das Abheben der Betonplatte vom Stahlträger, andererseits die gegenseitige Penetration von Stahlträger und Betongurt zu verhindern. Während in der Vergangenheit das Verankerungsverhalten von Kopfbolzendübeln umfassend untersucht und beschrieben wurde, existieren für zug- und druckbeanspruchte Verbunddübelleisten bisher keine systematischen Untersuchungen. Im vorliegenden Beitrag wird daher das Tragverhalten von Verbunddübelleisten unter Beanspruchungen orthogonal zur Verbundfuge durch nichtlineare, dreidimensionale FE-Untersuchungen analysiert. Das anhand von Versuchen aus der Literatur verifizierte FE-Modell wird verwendet, um die Tragmechanismen des Zusammenwirkens von Stahldübel und Beton herauszuarbeiten und bisher nicht untersuchte Einflüsse, wie die Wirkung von Querbewehrung im Betondübel und den Maßstabseffekt der Verankerungstiefe, zu klären. Im zweiten der zusammengehörenden Fachaufsätze fließen die hier gewonnenen FE-Ergebnisse in die Entwicklung von Ingenieurmodellen und Bemessungsansätzen ein.

Rib shear connectors with concrete break out failure subjected to tension or compressive loads - Part 1: Finite Element Analysis
The shear connectors in steel-concrete composite structures have to provide sufficient resistance against stresses acting orthogonally to the shear connection leading either to uplift of the concrete slab or mutual penetration of the steel girder and the concrete. While the anchoring behavior of headed studs has been extensively researched in the past, investigations in the load bearing behavior of composite dowels subjected to tension and compressive loads are missing, to date. Therefore, the present paper describes finite element investigations in the load bearing behavior of composite dowels exposed to loads acting orthogonally to the shear connection. The FE-model, validated against tests from literature, is used to investigate the transfer of stresses between steel dowel and concrete and to clarify the influence of different parameters, like the effect of transversal reinforcement in the concrete and the size effect of the anchorage depth. In the second part, the FE-results are used to derive engineering models and design approaches for composite dowels subjected to tension or compression.

Es werden Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten neuartiger Verbundmittel für Verbundträger des Hochbaus vorgestellt. Die aus Blechformteilen bestehenden Schubverbinder sind mit Setzbolzen auf die Stahlträger befestigt. Ziel der Untersuchungen ist die statische Modellbildung und Optimierung von rasch und witterungsunabhängig montierbaren Verbundmitteln, welche eine hohe Festigkeit bei ausreichender Verformungsfähigkeit für die plastische Bemessung von Stahl-Beton-Trägern mit Teilverbund aufweisen.

Die Holz-Beton-Verbundbauweise ist eine seit vielen Jahren bekannte und bewährte Möglichkeit für die Sanierung und Verstärkung von Holzbalkendecken. Die Tragfähigkeit wird erhöht, Durchbiegungen und Schwingungsanfälligkeit verringert und bauphysikalische Eigenschaften verbessert. Die Betonplatte wird i. d. R. bewehrt ausgeführt, was in Verbindung mit der erforderlichen Betondeckung zu relativ großen Plattendicken und zu Nachteilen bei der Bauausführung führt. Um dies zu vermeiden, ist es sinnvoll, die konventionelle Betonstahlbewehrung durch Stahlfasern zu ersetzen. Es wird über zwei Bauvorhaben sowie die zugehörigen experimentellen Voruntersuchungen berichtet, bei denen Stahlfaserbeton im Rahmen der Verstärkung von Holzbalkendecken zur Anwendung kam.

Bei der Errichtung neuer Bauten lassen sich mit Holz-Beton-Verbundquerschnitten gerade bei hohen Lasten, wie z. B. im Brückenbau oder bei mehrgeschossigen Gebäuden mit hohen Deckenlasten, wirtschaftliche Effekte erzielen. Dabei hängt die Wirtschaftlichkeit wesentlich von der Steifigkeit der Verbindung, d. h. von der Sicherung der Verbundwirkung, zwischen den beiden Materialien ab, die entweder durch Kleben oder durch Einsatz mechanischer Teile wie Nägel oder Betonstahl erzeugt werden kann. Zugleich ergibt sich bei der Anwendung dieses Verbundprinzips eine Verbesserung des Schall- und Brandschutzes.

Auf einem Gebäude des Insituts für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der Technischen Universität Braunschweig wurde bei einer Geschoßaufstockung eine Verbunddecke, bestehend aus Brettschichtholzbalken und Elementdecken mit Stahlfaseraufbeton, ausgeführt. Um das am besten geeignete Verbundmittel zu finden, wurden verschiedene, z. T. neuartige Verbundmittel in Druck-Scherversuchen getestet und zwei davon bei der Verbunddecke eingesetzt. Dieser Artikel beschreibt die Versuche, die Versuchsergebnisse sowie die Baumaßnahme.

Im Zuge der Anbindung der Innenstadt an ein Industriegelände und den Hafen überquert der neue Verkehrwseg auf einer Länge von 100 m eine Straße und einen Bahnkörper. Konstruktion und Ausführung waren weitgehend durch die Erfordernisse des Bahnverkehrs bestimmt. Der Überbau wurde in einem Guß auf dem Vormontageplatz betoniert und mit Betonplatte eingeschoben. Konstruktion, Bauablauf und Montage werden beschrieben.

No short description available.

No short description available.

No short description available.

Neben ästhetischen Aspekten sind im Verbundbrückenbau hohe Anforderungen hinsichtlich Dauerhaftigkeit, Tragfähigkeit und Wirtschaftlichkeit zu beachten, die im Hinblick der steigenden Verkehrsbelastung zunehmend an Bedeutung gewinnen und eine Herausforderung für die Konstruktion darstellen. Vorteilhafte neue Entwicklungen sind häufig durch innovative Hybridlösungen gekennzeichnet, bei denen Stahlgurte durch Beton oder Betonstege durch Stahl ersetzt werden. Maßgebend sind dann die Verbundsicherungen, für die neue Fragestellungen entstehen. Dieser Beitrag zeigt ausgehend von praktischen Beispielen besondere Anwendungen für randnahe Kopfbolzen. Neue Verbundfertigteilträger erlauben eine Optimierung von Herstellung und Bauzeit. Die Anwendung profilierter Trapezstegbleche wird vorgestellt, wodurch zum einen die Querbiegesteifigkeit und zum anderen die Längsschubtragfähigkeit der Verbundfuge zusätzlich zur Anordnung randnaher Kopfbolzen erhöht wird. Für diesen Anwendungsfall wird die bisher bekannte Bemessungsgleichung für eine zweireihige Dübelanordnung erweitert. Die Anwendung randnaher Kopfbolzen ist zudem aktuell an geometrische Randbedingungen geknüpft, deren Einhaltung zu langen und damit schwer realisierbaren Kopfbolzen führt. Es wird ein Bemessungskonzept vorgestellt, das den Nachweis randnaher Kopfbolzen auf Zug und Schub anstelle der konstruktiven Mindestlängen erlaubt.

Composite bridges - new developments and examples
In bridge construction additionally to aesthetic aspects, high requirements in terms of durability, load bearing capacity and economic efficiency must be taken into account, which are becoming increasingly important in view of the rising traffic forming a challenge for the construction. New advantageous developments are often characterized by innovative hybrid solutions, where steel flanges are replaced by concrete or concrete webs by steel. Often then the composite connections are decisive, for which new open questions arise. Starting from practical examples, this paper deals with special applications of headed studs close to the edge in composite bridge construction. New prefabricated composite girders allow optimizing fabrication and construction time. The application of corrugated steel webs is presented, whereby on one hand the transverse bending stiffness and on the other hand, in addition to the arrangement of “horizontally lying” studs the longitudinal shear connection capacity is increased. For this application, the existing design equation is extended for a double row arrangement of the studs. The application of headed studs close to the edge is currently linked to geometric constraints, leading to long and thus difficult to implement studs. A design concept is presented which allows the verification of headed studs close to the concrete edge for tension and shear directly instead of fixed minimum construction lengths.

No short description available.

No short description available.

Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Entwicklung der Verbundbrücken in Frankreich mit sehr traditionellen, gleichzeitig aber auch innovativen Lösungen. Er zeigt die Vielzahl und die Eleganz, die mit effizienten baulichen Lösungen einhergehen, und die notwendige Zusammengehörigkeit von Stahl und Beton für den besten Einsatz im modernen konstruktiven Ingenieurbau. Die umfangreichen Erfahrungen, die wir in Frankreich und international mit Verbundbrücken gemacht haben, sollen hiermit der deutschen Fachöffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Der vorliegende Beitrag behandelt hauptsächlich technische Aspekte, berücksichtigt aber auch Ästhetik und architektonische Gestaltung, weil wir der Ansicht sind, daß eleganter Ingenieurbau nur durch konstruktive Effizienz und Kreativität erreicht werden kann. Diese Gedanken verbinden uns auch mit berühmten deutschen Ingenieuren wie Leonhardt und Schlaich; wir hoffen, mit diesem Beitrag gegen nicht sinnvolle und teure Bauwerke Position zu beziehen, da diese leider oft durch die Medien unterstützt werden. Ferner beabsichtigt dieser Aufsatz, die Ergebnisse einer systematischen Vorgehensweise darzustellen, die auf technischem Fortschritt beruht, und die wir während der vielen Jahre bei SETRA mit der Unterstützung der Straßenbaudirektoren, die die eigentlichen Sponsoren für Forschung und Technologie waren, entwickeln konnten.

Einige bemerkenswerte Verbundbrücken in der Bundesrepublik Deutschland und in der Schweiz, Entwicklungen in Frankreich, wie z. B. die externe Vorspannung und die Verwendung von Fachwerk- und Stahltrapezblechstegen in Spannbetonbrücken, sowie einige Schrägseilbrücken in Verbund in verschiedenen Ländern beweisen ein verstärktes Interesse an dieser Bauweise. Der Bericht befaßt sich mit diesen Entwicklungen und stellt Überlegungen zu weiterer Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit an.

No short description available.

Es werden einige Einzelheiten einer bedeutenden Verbundbrücke über den Tocantinsfluß in Nordbrasilien beschrieben. Die Brücke hat eine Länge von 2340 m, dient sowohl dem Eisenbahn- als auch dem Straßenverkehr. Das Brückenkonzept stützt sich auf lange fugenlose Strecken des Oberbaus, feste Pfeiler und Widerlager zur Aufnahmen der hohen Bremskräfte und auf biegeweiche Zwischenpfeiler. Der Brückenquerschnitt besteht aus einem trapezartigen Verbundkastenträger, worauf sich die Straßenfahrbahnen mittels Schrägstäben und Schraubenverbindungen abstützen. Die Brücke war so entworfen, daß die Straßenfahrbahnen zu jeder beliebigen Zeit, selbst bei fahrenden Zügen, gebaut werden konnten. Die Eisenbahnfahrbahnplatte ist aus vorgefertigten vorgespannten Teilen hergestellt. Die Vorspannung wird vor der Verdübelung eingeführt. Die Hauptbauprobleme und verschiedene Messungskontrollen werden kurz geschildert.

Eine neue Bauweise für Verbundbrücken stellt die Brücke in Pöcking dar. Die seit einigen Jahren eingesetzte VFT-Bauweise und der Betondübel finden darin ihre Weiterentwicklung. Betondübel, die durch einen speziellen Trennschnitt des Walzträgers entstehen, verbinden das Betonfertigteil mit dem Stahl zu einem vorgefertigten Stahlverbundträger. Mit einem hohen Grad an Vereinheitlichung und Vorfertigung entsteht ein System mit wirtschaftlichem Materialeinsatz und sehr hoher Qualität. An der nun unter Verkehr stehenden Brücke in Pöcking werden statisch-konstruktive Details und Gesichtspunkte der Herstellung näher beleuchtet.

Die Angosturita-Brücke in Cuidad Guayana/Venezuela überführt eine eingleisige Bahnlinie und zwei 10,8 m breite Fahrbahnen mit einer Mittelöffnung von 213,75 m über den Caroni. Der zweizellige Hohlkasten hat einen Untergurt aus Stahl im Feld und aus Beton über den Stützen. Die nicht vorgespannte Fahrbahnplatte wird von Querträgern unterstützt. Der Verbund wird mit Perfobondleisten gesichert. Die Brücke ist für den Cooper 72-Zug nach AREA 1985 und das 1,3fache der AASHTO HS 20-44 Lasten bemessen. Auf Vorschlag der Montagefirma wurde die Stahlkonstruktion hinter den Widerlagern zusammengebaut und dann eingehoben. Vor dem Betonieren des Untergurtbetons wurde die Kragarmspitze angehoben, so daß das Eigengewicht der Stahlkonstruktion und des Untergurtbetons auf den entsprechenden Verbundquerschnitt wirken.

Im Zuge der Ost-West-Anbindung der nördlichen Innenstadt und des Hafens an das vorhandene Autobahnnetz überquert die Brücke mit drei nebeneinanderliegenden Überbauten auf 365 m Länge den Güterbahnhof. Konstruktion und Ausführung waren weitgehend durch die Erfordernisse des Bahnverkehrs bestimmt. Die Unterbauten wurden mit Großbohrpfählen gegründet. Die Montage der Stahlkonstruktion erfolgte im Taktschiebverfahren. Die Fahrbahnplatten wurden nacheinander in je 18 Abschnitten betoniert.

Das Konstruktionsprinzip der VFT-Bauweise mit Walzträgern in Beton (VFT-WIB) kommt in Europa und vor allem in Deutschland und Polen häufig zum Einsatz. Der Neubau der Brücke südwestlich der Stadt Elblg in Polen führt das Konstruktionsprinzip weiter. Die Schnittführung der Walzträger wird so gewählt, dass in Feldmitte und im Stützbereich unterschiedliche Stahlsteghöhen entstehen. Diese Idee birgt statisch-konstruktiv den Vorteil, die Schubkräfte und Biegemomente im Träger effektiv abzutragen. Die Weiterentwicklung wird anhand der Brücke Elblg beschrieben, konstruktive Details beleuchtet und die Wirtschaftlichkeit der Bauweise diskutiert.

Composite bridge nearby Elblg - Enhancements of the PrecoBeam construction method.
The design principle of the PrecoBeam construction method using rolled sections (VFT-WIB) is well established in Europe, especially in Germany and Poland. The reconstruction of the bridge southwest of the city of Elblg in Poland enhances the construction method. The cutting line of the rolled section implements a varying height of the steel web for the midfield and near the support. This idea creates design principles which allow an effective flow of the shear forces and the bending moments in the girders. The enhancement and constructional details are highlighted by the means of Elblg viaduct. Also economic aspects are discussed.

No short description available.

Über den unterschiedlichen Lösungsansatz zur Einleitung der Verankerungskraft über Verbund nach Einführung hochfester Bewehrungsstähle in den 80er Jahren in der ehemaligen DDR und in der BRD.