Titelaufnahme

Titel
Modifiziertes Temperaturlastmodell für Eisenbahnbrücken auf Basis des Eurocode 1 : Sicherheit und Zuverlässigkeit in der Tragwerksplanung
Weitere Titel
Modified temperature load case for railway bridges based on the Eurocode 1 Safety in structural planning of Bridges
VerfasserVuckovic, Daniel
GutachterVill, Markus
Erschienen2016
Datum der AbgabeJanuar 2016
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Ausdehnung / Beanspruchung / Bemessung / Brücke / Dehnweg / Einwirkung / Expansion / Gefährdung / Kontraktion / Lager / Lastmodell / Probabilistik / Sicherheit / Temperatur / Tragfähigkeit / Tragwerksplanung / Versagen / Widerstand / Zuverlässigkeit
Schlagwörter (EN)extension / load / design / elongation value / stress / expansion / danger / contraction / bearing / load case / probabilistic / safety / temperature / load capacity / structural planning / failure / resistance / reliability
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Im Zuge dieser wissenschaftlichen Arbeit wird anhand von Untersuchungen an vier bestehenden Eisenbahnbrücken in Österreich das Temperaturlastmodell der ÖNORM EN bzw. ÖNORM B 1991: Einwirkungen auf Tragwerke, Teil 1-5: Allgemeine Einwirkungen - Temperatureinwirkungen analysiert. Die Arbeit beschäftigt sich mit dem sehr konservativen Ansatz zur Bemessung der Lager und der damit verbundenen Unwirtschaftlichkeit für den Neubau und die Erhaltung von Brücken. Nach Aufbereitung der probabilistischen Grundsätze der Tragwerksplanung und den physikalischen Ursachen der thermischen Ausdehnung werden das Temperaturlastmodell des Eurocodes präsentiert und auf Basis dessen eigens definierte Lastmodelle aus gemessenen Luft- und Bauteiltemperaturen sowie Längenänderungen der Tragwerke erstellt. Zur Feststellung möglicher Gründe für eine auf der sehr sicheren Seite liegenden Bemessung erfolgt eine Gegenüberstellung der Temperaturbelastungen nach ÖNORM mit den tatsächlich auftretenden Temperaturänderungen. Diese belegt, dass eine sehr hohe Zuverlässigkeit gegenüber den Temperaturbeanspruchungen vorliegt, wodurch eine Modifikation des Temperaturlastmodells ohne Gefährdung der Tragfähigkeit zulässig wäre. Aus den statistischen Auswertungen der erfassten Lufttemperaturen von mehreren Jahrzehnten geht hervor, dass die charakteristischen Werte der Außenlufttemperaturen nach ÖNORM B 1991-1-5 keine Wiederkehrperiode von 50 Jahren, wie es der Eurocode für das Lastmodell ursprünglich vorsieht, aufweisen. Zur Erzielung einer wirtschaftlichen Konstruktion von Brückenlagern und Dilatationen sind in Österreich somit Modifikationen an den maximalen bzw. minimalen Außenlufttemperaturen des nationalen Anwendungsdokumentes vorzunehmen. Um weitere Maßnahmen zur Anpassung des Temperaturlastmodells festlegen zu können, bedarf es hinsichtlich der Sicherheit einer höheren Anzahl von Untersuchungen an bestehenden Brückentragwerken.

Zusammenfassung (Englisch)

In the course of this thesis the temperature load case by the ÖNORM EN or B 1991: Actions on structures, Part 1-5: General actions - Thermal actions will be analyzed through an examination of four existing railway bridges in Austria. The thesis deals with a possible over dimensioning of bearings which results in an economic inefficiency for the construction of bridges. After the preparation of probabilistic principles of structural engineering and the physical causes of thermal expansion the Eurocode's load case will be explained and used to set up specifically defined load cases with regard to the measured air and component temperature as well as the length changes of the examined support structures. In order to determine the reasons for a probable over dimensioning the thermal actions according to the ÖNORM EN 1991 are compared with the actually occurred changes of temperature. The comparison proves that the prescribed design contains a massive reliability against thermal actions which would permit a modification of the Eurocode's temperature load case without any danger for the construction's loading capacities. The statistic evaluations of the measured air temperatures within a period of decades show that the characteristic values of the outside air temperatures by ÖNORM B 1991-1-5 do not appear with a return period of 50 years which the Eurocode is actually providing for this load case. In order to build more economical bearings in Austria, a modification of the maximum and minimum outside air temperatures of the National Application Document is required. In consideration of safety, further measures for an adaptation of the current temperature load case could be determined after the examination of a larger number of existing bridge support structures.