Plattenbalken

Ergänzung zum Leitfaden: 2.1.2.3 Brückenformeln Stadt Münster

Bezeichnung

Plattenbalken

Art des Typenvertreters

Überbau

Beispiele

Zweistegiger Plattenbalkenquerschnitt einer kommunalen Brücke (Quelle: FH Münster, Lukas Tammen)

Beschreibung

Der Typenvertreter des Überbaus Plattenbalken ist in Münster mit einem Anteil von rund 15 % aller Bauwerke der Zweithäufigste. Es handelt sich um Beton-Überbauten, die aus einem zwei- oder mehrstegigen Vollquerschnitt bestehen. In der Regel ist die Bauwerksart dieser Brücken ein balken- oder plattenartiges Tragwerk. Plattenbalken können daneben sowohl bei kleineren Geh- und Radwegbrücken, als auch bei größeren Straßenbrücken vorkommen. Der Querschnitt besteht üblicherweise aus einem Rechteck, an welches beidseitig Kragarme anschließen, wo ggf. zusätzlich Kappen angeordnet sind. An dieses Rechteck schließen unterhalb mindestens zwei Stege an, die in der Regel ebenfalls rechteckig sind, aber auch trapezförmig sein können oder einen ganz anderen Querschnitt haben können (z. B. Doppel-T-Profil). Die vorliegenden Massenabschätzungen beziehen sich jedoch auf die Standardfälle und sollte ein abweichender Plattenbalkenquerschnitt mit den hier gezeigten Brückenformeln berechnet werden, kann es zu Abweichungen kommen.

Eindeutige Zuordnung

Hauptbaustoff	Querschnitt Überbau
Beton/Stahlbeton/Spannbeton	Zweistegig/Mehrstegig

Berechnung

Beton:

m_Beton = 3,00 Mg/m³ * Gesamtlänge [m] * Breite [m] * (Schätzwert (Baujahr) [m] + 0,30 [-] * ((Konstruktionshöhe min. [m] + Konstruktionshöhe max. [m]) / 2 - Schätzwert (Baujahr) [m]))

mit 3,00 Mg/m³ = 2,40 Mg/m³ * 1,25 [-]

Schätzwerte:

2,40 Mg/m³ → Dichte Beton

0,30 [-] → Stegbreitenanteil

Schätzwert (Baujahr) [m] → Plattendicke bei Plattenbalken laut Tabelle

Baujahr	Plattendicke bei Plattenbalken [m]
bis 1967	0,15
1968 - 2003	0,22
ab 2004	0,30

Kennwerte und Angaben zur Genauigkeit:

Kennwert	Variationskoeffizient	Stichprobe	Minimum	Maximum
1,25 [-]	18,0 %	11	0,90 [-]	1,62 [-]

Betonstahl:

m_Betonstahl = 1,25 [-] * Gesamtlänge [m] * Breite [m] * (Schätzwert (Baujahr) [m] + 0,30 [-] * ((Konstruktionshöhe min. [m] + Konstruktionshöhe max. [m]) / 2 - Schätzwert (Baujahr) [m])) * Schätzwert (Baujahr) [Mg/m³]

Schätzwerte:

0,30 [-] → Stegbreitenanteil

Schätzwert (Baujahr) [m] → Plattendicke bei Plattenbalken laut Tabelle

Schätzwert (Baujahr) [Mg/m³] → Betonstahlgehalt laut Tabelle

Baujahr	Plattendicke bei Plattenbalken [m]	Betonstahlgehalt [Mg/m³ Beton]
bis 1967	0,15	0,125
1968 - 2003	0,22	0,135
ab 2004	0,30	0,150

Kennwerte und Angaben zur Genauigkeit:

Kennwert	Variationskoeffizient	Stichprobe	Minimum	Maximum
1,25 [-]	18,0 %	11	0,90 [-]	1,62 [-]

Hintergrund der Berechnung

Zur Massenberechnung des Betonkörpers wird die Betondichte mit dem Betonvolumen multipliziert. Das Volumen ergibt sich durch die drei Attribute Gesamtlänge, Breite und gemittelte Konstruktionshöhe, welche alle drei Dimensionen des Raumes darstellen. Außerdem haben auf die Geometrie des Plattenbalkens zwei weitere Schätzwerte einen Einfluss: die Plattendicke und der Stegbreitenanteil. Die Plattendicke ist genau wie der Betonstahlgehalt vom Baujahr abhängig, da im Laufe der Jahre die Platten aus Sicherheitsgründen immer dicker wurden. Der Stegbreitenanteil ist ein empirisch ermittelter Schätzwert, der die Breiten aller Stege summiert und auf die Breite der Brücke bezieht. Dieser Wert liegt bei ca. 30 %. Korrigiert wird das Volumen mit dem aus der Stichprobe empirisch ermittelten Kennwert 1,25 [-]. Dieser lässt sich durch geometrische Abweichungen von einem idealen Plattenbalkenquerschnitt erklären, beispielsweise durch das Vorhandensein von Kragarmen und Kappen. Außerdem reicht der Brückenüberbau in der Regel über die Auflagerlinien hinaus und ist somit länger als die Gesamtlänge der Brücke. 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 multipliziert. Dieser ist abhängig vom Baujahr, da sich im Zuge von Einführungen und Änderungen von Regelwerken die Anforderungen an Brücken verändert haben, was letztendlich in unterschiedlichen Bewehrungsmengen resultiert.

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