Prof. Dr. Walter Kaufmann Institut für Baustatik und Konstruktion D-BAUG, Studiengang Bauingenieurwissenschaften Herbstsemester 2018
kfm Seite 1/3
dk/rev. hs, mle 16.10.2018
Stahlbeton III – Kolloquium 1
(101-0127-00L)
Thema: Fachwerkmodelle Bemessung eines Querträgers (geringe Schlankheit)
Ausgabe: 18. Oktober 2018, HIL E71 Bemessungsgrundlagen der Aufgabe
1.1 Einführung
In dieser Übung soll der Querträger einer Hohlkastenbrücke über einem Brückenpfeiler gemäss den Bestim- mungen der Norm SIA 262 [1] bemessen werden. Der Hohlkasten wird über dem Pfeiler durch ein Brücken- lager gestützt, welches sich in der Brückenlängsachse befindet (siehe Übersicht A1.1). Der Querträger soll für den Grenzzustand der Tragsicherheit bemessen werden.
1.2 Geometrie
Die Abmessungen können der Übersicht A1.1 entnommen werden. Im Querträger ist ein Einstiegsloch vorzu- sehen, welches im Bauzustand als Durchreiche für Material dient und im Endzustand den Zugang für Inspek- tionen und Instandsetzungen gewährleistet. Die Mindestabmessungen der Luke betragen b x h = 0.8 m x 0.9 m.
1.3 Material
Für den Bau der Brücke wird ein Beton C40/50 und Betonstahl B500B verwendet.
1.4 Expositionsklassen
Der Querträger befindet sich im Hohlkasten in einer Umgebung mit relativ konstanter Luftfeuchtigkeit und ist keinen Tausalzen ausgesetzt. Die planmässige Betonüberdeckung beträgt cnom = 45 mm.
1.5 Lasten
Die Auflagerreaktion Rd beträgt 15 MN (Bemessungswert). Vereinfachend darf angenommen werden, dass jede angrenzende Stegscheibe des Hohlkastens gleich viel Schub zum Auflager trägt (d.h. VL1= VL2= VR1= VR2= Rd /4, siehe Abbildung A1.2).
Es wird davon ausgegangen, dass der Querträger weder Torsion noch Horizontalkräfte übertragen muss. Das Eigengewicht der Querscheibe darf vernachlässigt werden.
2 Aufgabe
Legen Sie die erforderlichen Abmessungen des Querträgers fest und entwickeln Sie ein geeignetes Fachwerk- modell für die Lastabtragung unter der Voraussetzung, dass keine Vorspannung verwendet wird. Gehen Sie dabei von den beiden Extremfällen a) und b) aus. Bestimmen Sie die jeweils erforderliche Bewehrung und führen Sie die notwendigen Nachweise der Tragsicherheit.
a) Die gesamte Belastung der Stegscheiben soll am Querträger aufgehängt werden. Die dafür notwendige Aufhängebewehrung soll in dem in Abbildung A2.1 dargestellten Bereich angeordnet werden.
b) Es soll keine Aufhängebewehrung verwendet werden.
Prof. Dr. Walter Kaufmann Institut für Baustatik und Konstruktion D-BAUG, Studiengang Bauingenieurwissenschaften Herbstsemester 2018
kfm Seite 2/3
dk/rev. hs, mle 16.10.2018
Anhang A - Abbildungen
A1 Übersicht
A1.1 Querschnitt des Hohlkastens (Auflagerbereich), Querträger mit geringer Schlankheit
A1.2 Kraftfluss von den angrenzenden Stegscheiben zur Querscheibe
Prof. Dr. Walter Kaufmann Institut für Baustatik und Konstruktion D-BAUG, Studiengang Bauingenieurwissenschaften Herbstsemester 2018
kfm Seite 3/3
dk/rev. hs, mle 16.10.2018 A2 Bereich zur Anordnung der Aufhängebewehrung
A2.1 Schnitt für Aufgabe 1 a)
