Spundwandkopfbalken

Ergänzung zum Leitfaden: 2.1.2.3 Brückenformeln Stadt Münster

Bezeichnung

Spundwandkopfbalken

Art des Typenvertreters

Unterbau

Beispiele

Beispiel eines Spundwandkopfbalkens (Quelle: Amt für Mobilität und Tiefbau, Stadt Münster)

Beschreibung

Zu diesem Typenvertreter des Unterbaus zählen alle Widerlager-Konstruktionen in Verbindung mit einer Spundwandgründung. Dabei wird das Stahlbeton-Bauteil am Kopfende der Spundwand betrachtet, der sogenannte Spundwandkopfbalken. Dieser kann als Widerlagerwand fungieren, zusätzlich aber auch über als Flügelwände fungierenden Spundwänden angeordnet sein, sodass der Balken rings um das jeweilige Widerlager verläuft. Er kann dort die Funktion einer Kappe beim Überbau übernehmen und beispielsweise Absturzsicherung und Gehweg tragen. Auf der Widerlagerwand ist dagegen üblicherweise der Brückenüberbau aufgelagert. Es werden für jede Brücke zwei Widerlager angenommen. Das Volumen des umgebenden Bodenmateriales wird bei diesem Typenvertreter nicht mit abgeschätzt, da Spundwände in der Regel gerammt werden und dazu kein Boden bewegt werden muss.

Eindeutige Zuordnung

Art der Stützung	Bauwerksart	Hauptbaustoff
Spundwand	nicht Bogenartiges Tragwerk	nicht Wellprofil

Berechnung

Beton:

m_Beton = 1,40 Mg/m² * Gesamtbreite [m] * Lichte Höhe [m]

mit 1,40 Mg/m² = 2,40 Mg/m³ * 0,57 m³/m²

Schätzwerte: 2,40 Mg/m³ → Dichte Beton

Kennwerte und Angaben zur Genauigkeit:

Kennwert	Variationskoeffizient	Stichprobe	Minimum	Maximum
0,57 m³/m²	69,3 %	8	0,14 m³/m²	1,18 m³/m²

Betonstahl:

m_Betonstahl = 0,057 Mg/m² * Gesamtbreite [m] * Lichte Höhe [m]

mit 0,057 Mg/m² = 0,1 Mg/m³ * 0,57 m³/m²

Schätzwerte: 0,1 Mg/m³ → Betonstahlgehalt Unterbauten

Kennwerte und Angaben zur Genauigkeit:

Kennwert	Variationskoeffizient	Stichprobe	Minimum	Maximum
0,57 m³/m²	69,3 %	8	0,14 m³/m²	1,18 m³/m²

Hintergrund der Berechnung

Zur Massenberechnung der Spundwandkopfbalken der beiden Widerlager wird die Betondichte mit dem Betonvolumen multipliziert. Das Volumen ist abhängig von den beiden Attributen Gesamtbreite und lichte Höhe, welche die Breite des Widerlagers und die Länge der eventuell vorhandenen Flügelwände und damit die Gesamtlänge des Spundwandkopfbalkens abbilden. Das Produkt wird mit dem aus der Stichprobe empirisch ermittelten Kennwert 0,57 m³/m² korrigiert, der den Wert anhand des untersuchten Münsteraner Brückenbestandes hinsichtlich Zahlenwert und Einheit anpasst, sodass das vorhandene Volumen [m³] resultiert. Für die Betondichte wird der Schätzwert 2,40 Mg/m³ angesetzt.

Für die Bestimmung der Masse des im Beton enthaltenen Betonstahls wird der Ansatz des Betonstahlgehaltes gewählt. Dazu wird lediglich das Betonvolumen übernommen und mit einem weiteren Schätzwert von 0,1 Mg/m³ Beton multipliziert.

Der mit 69,3 % vergleichsweise hohe Variationskoeffizient lässt auf eine große Streuung und damit auf eine größere Ungenauigkeit schließen. Ursächlich dafür sind die großen Unterschiede der jeweiligen Querschnittsflächen der Spundwandkopfbalken bei den untersuchten Bauwerken. Diese reicht von 0,07 m² bis 0,86 m² und wird nach ASB-ING nicht erfasst. Außerdem können die Ausführungen bei verschiedenen Brücken durchaus drastisch abweichen, da nicht immer Flügelwände mit Spundwandkopfbalken vorhanden sind. Die lichte Höhe bietet die beste Möglichkeit, diesen Aspekt mit zu berücksichtigen, wenngleich auch hier Spielraum für weitere Ungenauigkeiten liegt.

Alle Typenvertreter:

Überbau: Vollplatte | Plattenbalken | Holzbrücke | Stahlbrücke | Wellstahlrohr

• Absturzsicherung: Brüstung - Beton | Brüstung - Stein | Rohrgeländer - Stahl | Holmgeländer - Stahl | Füllstabgeländer - Stahl | Füllstabgeländer - Aluminium | Füllstabgeländer - Holz (Heimisch) | Füllstabgeländer - Holz (Tropisch)

Unterbau: Kastenwiderlager | Spundwandkopfbalken | Wellstahlbrücke (umgebender Boden) | Pfeiler - Stützen - Stützenreihen

Gründung: Brunnengründung | Flachgründung: Sohlplatte bei Rahmen | Streifenfundament Straßenbrücke | Einzelfundamente Geh- und Radwegbrücke | Einzelfundamente Mehrfeldbrücke