Kastenwiderlager: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 6. März 2024, 13:49 Uhr

Im Leitfaden: 2.1.2.3 Brückenformeln Stadt Münster

Bezeichnung

Kastenwiderlager

Art des Typenvertreters

Unterbau

Beispiele

Beispiele des Typenvertreters Kastenwiderlager (Quelle: AMT)

Beschreibung

Zu diesem Typenvertreter des Unterbaus zählen alle massiven Widerlager-Konstruktionen aus Stahlbeton, die nicht in Verbindung mit einer Spundwandgründung bestehen. Dabei werden allerdings Wellstahlrohre und weitere bogenartige Brückenbauwerke ausgeschlossen, da bei diesen Brücken des Münsteraner Bestandes keine vergleichbaren Zusammenhänge festgestellt werden können. Prinzipiell besteht der Unterbau eines Bauwerkes diesen Types stets aus einer Widerlagerwand (vertikal, unter dem Auflagerpunkt des Überbaus, mit der Gesamtbreite des Überbaus) und zwei Flügelwänden, die rechtwinklig anschließen und zusammen mit der Widerlagerwand einen Kasten bilden (Kastenwiderlager). Bei kleinen Bauwerken mit geringen Lasten wie Geh- und Radwegbrücken bestehen die Widerlager üblicherweise aus einfachen Auflagerbalken ohne Flügelwände. Jedoch können über die hier dargestellten Zusammenhänge auch diese Brücken diesem Typenvertreter zugeordnet werden. Es werden für jede Brücke zwei Widerlager angenommen. Zusätzlich wird das Volumen des Bodenmateriales abgeschätzt, das für die Herstellung oder den Rückbau der beiden Widerlager bewegt werden muss.

Die Gesamtbreite ist maßgeblich für die Breite des Widerlagers
Die Lichte Höhe beeinflusst sowohl die Länge der evtl. vorhandenen Flügelwände und damit des gesamten Widerlagers, als auch die Höhe der Stützung. Somit geht die Lichte Höhe quadratisch mit in die Berechnung ein.
Die Lichte Höhe ist hier die maximal mögliche Lichte Höhe, also mit dem ggf. niedrigst möglichem Wasserstand bzw. der Grabensohle
Für die Erfassung des Bodenmaterials der Baugruben der Widerlager werden folgende Annahmen getroffen: Länge der Flügelwand = 1,5 * Lichte Höhe und Böschungsneigung der Baugrube = 1:1
Hinweis: Diese Formeln gelten für Brücken in Regionen mit flacher Topographie. In bergigen Gebieten können die Abschätzungsergebnisse aufgrund von abweichenden Zusammenhängen zwischen lichter Höhe und Höhe der Widerlager deutlich verfälscht werden. Hier liegt Bedarf für weitere Untersuchungen

Eindeutige Zuordnung

Art der Stützung	Bauwerksart	Hauptbaustoff
Massivwand	nicht Bogenartiges Tragwerk	nicht Wellprofil

Berechnung

Beton:

m_Beton = 1,80 Mg/m³ * Gesamtbreite [m] * (Lichte Höhe [m])²

mit 1,80 Mg/m³ = 2,40 Mg/m³ * 0,75

Schätzwerte: 2,40 Mg/m³ → Dichte Beton

Kennwerte und Angaben zur Genauigkeit:
Kennwert	Variationskoeffizient	Stichprobe	Minimum	Maximum
0,75 [-]	41,9 %	24	0,23	1,43

Betonstahl:

m_Betonstahl = 0,075 Mg/m³ * Gesamtbreite [m] * (Lichte Höhe [m])²

mit 0,075 Mg/m³ = 0,1 Mg/m³ * 0,75

Schätzwerte: 0,1 Mg/m³ → Betonstahlgehalt Unterbauten

Kennwerte und Angaben zur Genauigkeit:
Kennwert	Variationskoeffizient	Stichprobe	Minimum	Maximum
0,75 [-]	41,9 %	24	0,23	1,43

Bodenmaterial:

V_Boden = (Lichte Höhe [m])² * (4 * Gesamtbreite [m] + 2,5 * Lichte Höhe [m] + 1,50 m)

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. Korrigiert wird dieses Volumen mit dem aus der Stichprobe empirisch ermittelten Kennwert 1,20 [-]. Dieser lässt sich durch geometrische Abweichungen von einem idealen Quader erklären, beispielsweise durch das Vorhandensein von Kragarmen und Kappen. Außerdem reicht die Betonplatte 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

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 ==== Beschreibung ====
-Der Typenvertreter des Überbaus Vollplatte ist der in Münster mit einem Anteil von rund 40 % aller Bauwerke bei weitem häufigste. Es handelt sich um Beton-Überbauten, die aus einem einstegigen Vollquerschnitt bestehen. Häufig ist die Bauwerksart dieser Brücken ein balken- oder plattenartiges Tragwerk, jedoch können auch rahmen- und bogenartige Tragwerke dazuzählen. Vollplatten können daneben sowohl bei kleineren Geh- und Radwegbrücken, als auch bei größeren Straßenbrücken vorkommen. Der Querschnitt besteht in der Regel aus einem Rechteck, an welches beidseitig Kragarme anschließen, wo ggf. zusätzlich Kappen angeordnet sind. Auch einstegige Plattenbalken-Querschnitte, die vor allem bei Geh- und Radwegbrücken eingesetzt werden, werden in RekoTi zum Typ Vollplatte gezählt, obwohl sie aus statischer Sicht zu den Plattenbalken gehören. Jedoch liegen bei ihnen die gleichen geometrischen Voraussetzungen wie bei Vollplatten vor, weshalb die Berechnung auch für sie angewendet werden kann.
+Zu diesem Typenvertreter des Unterbaus zählen alle massiven Widerlager-Konstruktionen aus Stahlbeton, die nicht in Verbindung mit einer Spundwandgründung bestehen. Dabei werden allerdings Wellstahlrohre und weitere bogenartige Brückenbauwerke ausgeschlossen, da bei diesen Brücken des Münsteraner Bestandes keine vergleichbaren Zusammenhänge festgestellt werden können. Prinzipiell besteht der Unterbau eines Bauwerkes diesen Types stets aus einer Widerlagerwand (vertikal, unter dem Auflagerpunkt des Überbaus, mit der [[Gesamtbreite]] des Überbaus) und zwei Flügelwänden, die rechtwinklig anschließen und zusammen mit der Widerlagerwand einen Kasten bilden (Kastenwiderlager). Bei kleinen Bauwerken mit geringen Lasten wie Geh- und Radwegbrücken bestehen die Widerlager üblicherweise aus einfachen Auflagerbalken ohne Flügelwände. Jedoch können über die hier dargestellten Zusammenhänge auch diese Brücken diesem Typenvertreter zugeordnet werden. Es werden für jede Brücke zwei Widerlager angenommen. Zusätzlich wird das Volumen des Bodenmateriales abgeschätzt, das für die Herstellung oder den Rückbau der beiden Widerlager bewegt werden muss.
-* Massives Widerlager aus Stahlbeton
-* Dieser Typ kann sowohl für große Kastenwiderlager mit massiven Flügelwänden, als auch für einfache Auflagerbalken verwendet werden
 * Die [[Gesamtbreite]] ist maßgeblich für die Breite des Widerlagers
 * Die [[Lichte Höhe]] beeinflusst sowohl die Länge der evtl. vorhandenen Flügelwände und damit des gesamten Widerlagers, als auch die Höhe der Stützung. Somit geht die Lichte Höhe quadratisch mit in die Berechnung ein.