Bibliographic Metadata

Title
Beurteilung der Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonplattenbrücken mit aufgebogenen Längsstäben
Additional Titles
Assessment of the shear strength of reinforced slab bridges with bent-up bars
AuthorDallhammer, Bernhard
Thesis advisorHuber, Patrick
Published2017
Date of SubmissionNovember 2017
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)aufgebogener Längsstab / Instandsetzung / nachträgliche Verstärkung / Plattenbrücke / Querkrafttragfähigkeit / Querkraftbewehrung / Stahlbeton
Keywords (EN)bent-up bar / corrective maintenance / supplementary reinforcement / slab-bridge / shear strength / shear strength reinforcement / reinforced concrete
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Beurteilung der Querkrafttragfähigkeit von bestehenden Stahlbetonplattenbrücken mit aufgebogenen Längsstäben.

In den Nachkriegsjahren bis Ende des 20. Jahrhunderts hat ein regelrechter Bauboom im Infrastrukturbereich von Österreich stattgefunden. In dieser Zeit wurde aus wirtschaftlichen Gründen, bei Brücken mit geringer Spannweite, oft die Stahlbetonplattenbrücke mit aufgebogenen Längsstäben als Tragsystem gewählt. Da es seit der Erbauung der ersten Brücken wesentliche Änderung der Verkehrsbelastung gibt und permanente Forschung zu neuen realistischeren Berechnungsmodellen geführt hat, können Querkraftnachweise bei bestehenden Brückentragwerken nach dem aktuellen Normenstand oft nicht mehr erfüllt werden.

Zum besseren Verständnis der Berücksichtigung von aufgebogenen Bewehrungsstäben, wurde auf der technischen Universität Wien, im Labor für Tragkonstruktionen eine Versuchsreihe getestet. Die Träger unterscheiden sich in der Bewehrungsführung und wurden mit verschiedenen Abständen, abhängig von der statischen Höhe (d), vom Lasteinleitungspunkt zum Auflager geprüft.

Diese Arbeit hat zum Ergebnis, dass aufgebogene Längsstäbe im Abstand von 3d für ein besseres Querkrafttagverhalten mitwirken, jedoch die Spannung in der Bewehrung selbst abgemindert werden muss. Die Versuche ergaben, dass eine Abminderung der Stahlspannung auf 80% der Fließgrenze realistische Werte ergeben.

Befinden sich, wie durchaus in der Praxis üblich, die aufgebogenen Längseisen direkt vorm Auflagerpunkt, können sie bei einem Abstand von 4d und mehr nicht mehr für die Querkrafttragfähigkeit herangezogen werden. In diesem Fall trägt der Beton allein die gesamte Querkraft.

Überschreiten die einwirkenden Lasten die Querkrafttragfähigkeit des Betons, muss diese nachträglich, im Sinne der Instandhaltung, verstärkt werden. Im Abschluss wird eine Übersicht über mögliche nachträgliche Verstärkungen gegeben.

Abstract (English)

This thesis deals with the assessment of the shear strengths of existing reinforced slab-bridges with bent-up bars.

In the years after the second world war until the end of the 20th century, there was an enormous building boom in the infrastructure sector of Austria. Because of economic reasons slab-bridges with bent-up bars was often the structural system in these days. Since the first bridges was build, there were essential modifications of the traffic loads and permanent research leads to new more realistic static calculation models. This are the facts why the existing construction alone often can´t proof the structural analysts of shear strengths in case of corrective maintenance.

For better understanding of the consideration of bent-up bars, the technical university of Vienna, labor of supporting structures, tested an experimental series. The beams changes in configuration of reinforcements and were tested in different distances from the point of bearing to the point of load application, depending on their effective height.

The result of this thesis is, that bent-up bars in the distance of three times of the effective height are helping to raise the shear strength, but you should degrade the tension in the concrete reinforcements. The experiments say, if you degrade the tension in the concrete reinforcements up to 80% of the yield point you get realistic calculation values.

Are the bent-up bars, as we can see it often in reality, located direct next to the bearing point, they can´t be used to raise the shear strength, if the distance from the point of load application to the point of bearing higher than four times the effective height. In this situation, the concrete alone must deal with the whole shear force.

If the applying forces are higher than the shear strength of the concrete, the structure must be reinforced for corrective maintenance. In the end, you can see an overview of some possible supplementary reinforcements.