Handbuch Brückenbau

Das Buch ist ein Wegweiser für den optimierten und gestalteten Entwurf von Brückenbauwerken, die funktionsgerecht und gleichzeitig mit gestalterischem Anspruch konstruiert werden. Dies kann nur gelingen, wenn umfassend und von Planungsbeginn an alle Anforderungen und Randbedingungen für Tragwerksform und Bauweise berücksichtigt werden. Eine Stärke des Buches ist der bauart- und baustoffunabhängige Zugang zum Brückenentwurf. Die Eurocodes für den Brückenbau in Deutschland wurden 2013 verbindlich eingeführt. Die sog. DIN-Handbücher Brückenbau fassen die normativen Regelungen der für den Brückenbau relevanten Eurocode-Teile und zugehörigen Nationalen Anhänge, jeweils für die Bauarten Beton, Stahl und Stahlverbund sowie die Einwirkungen, zusammen. Darüber hinausgehende Hilfsmittel werden weder von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) noch vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) herausgegeben. Die früher bei Ernst & Sohn publizierten "Leitfäden Brückenbau" wird es nicht mehr geben. Das neue Handbuch Brückenbau von Karsten Geißler schließt diese Lücke, indem es neben der umfangreichen Darstellung der Grundsätze zum Entwurf von Straßen- und Eisenbahnbrücken zahlreiche Erläuterungen, Hintergrundwissen und Berechnungsbeispiele zur Konstruktion und Bemessung von Massiv-, Stahl- sowie Verbundbrücken enthält. Alle erforderlichen Nachweise werden bei Anwendung der Eurocodes ausführlich dargestellt. Ein besonderer Vorteil liegt in der erschöpfenden Behandlung von Sonderkapiteln, wie z. B. die Gleis-Tragwerk-Interaktion und die dynamische Beanspruchung bei Eisenbahnbrücken oder die Berücksichtigung der Wölbkrafttorsion über die Lastquerverteilung bei Stahlüberbauten. Natürlich sind manche Stoffgebiete zur Berechnung auch über den Brückenbau hinaus für den Allgemeinen Hochbau gültig und aktuell, wie z. B. die Konstruktion und Bemessung von Stahlverbundbauteilen. Angesichts der Verkehrsprognose für den Bundesverkehrswegeplan wird zukünftig ein wesentliches Aufgabengebiet die Bewertung und Ertüchtigung des Brückenbestandes sein. Insbesondere die Straßenbrücken der 1960er bis 1980er Jahre bedürfen der Untersuchung, ob sie dem wachsenden Verkehrsaufkommen und steigenden Achslasten standhalten und wie sie ertüchtigt werden können. In einem eigenen Kapitel werden die Vorgehensweise bei der Zustandserfassung und -bewertung sowie Ertüchtigungsmaßnahmen behandelt. Typische Tragsysteme, Materialkennwerte, die Entwicklung der Verkehrslasten und der Nachweiskonzepte werden erläutert. Eine knappe, auf das Wesentliche beschränkte historische Einführung, mehr als 35 Übersichtsblätter mit aktuellen ausgeführten Beispielen zu häufigen Brückentypen, Hinweise zu Fußgängerbrücken und ein Überblick über die Elemente der Brückenausstattung runden das Werk ab. Der Autor stellt mit diesem Werk all sein Wissen und seinen reichen Erfahrungsschatz aus der Planungs- und Prüfingenieurpraxis sowie Gutachtertätigkeit zur Verfügung, um das hohe Niveau des Brückenbaus in Deutschland und damit ein wesentliches Stück Baukultur zu befördern. Ein einzigartiges und unverzichtbares Handbuch für jeden Brückenbauer.

Autorentext
Prof. Dr.-Ing. Karsten Geißler studierte Bauingenieurwesen und promovierte 1996 an der TU Dresden. Seit 1995 ist er Geschäftsführer der von ihm mitbegründeten GMG-Ingenieurgesellschaft. Im Jahr 2005 wurde er zum Professor für Entwerfen und Konstruieren Stahlbau an die TU Berlin berufen. Er ist seit 2002 Prüfi ngenieur für Baustatik in den Fachrichtungen Metallbau und Massivbau sowie Prüfi ngenieur des Eisenbahnbundesamtes.

Zusammenfassung

Mit Brücken in Städten und Landschaften können Akzente gesetzt werden. Brückenbau ist ein Motor für technische Entwicklungen und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Baukultur.

Das vorliegende Buch ist ein Wegweiser für den optimierten Entwurf und die Planung von Brückenbauwerken. Neben der umfassenden Darstellung der Grundsätze des werkstoffübergreifenden Brückenentwurfes enthält es Erläuterungen und Berechnungsbeispiele zur Konstruktion und Bemessung von Massiv-, Stahl- und Verbundbrücken. Zum besseren Verständnis der Beanspruchungen werden Hintergründe zu den Einwirkungen und zum Sicherheitskonzept erläutert. Der Bewertung und Ertüchtigung bestehender Brücken ist ein gesondertes Kapitel gewidmet. Zusätzlich warden spezielle Aspekte detailliert behandelt, wie z.B. die Gleis-Tragwerk-Interaktion oder die dynamische Beanspruchung bei Eisenbahnbrücken. Zahlreiche Beispiele zu häufi gen Brückentypen, Hinweise zu Fußgängerbrücken und ein Überblick über die Elemente der Brückenausstattung runden das Werk ab.

Der reiche Erfahrungsschatz des Autors aus der Planungs- und Prüfpraxis sowie aus der Tätigkeit als Gutachter und Hochschullehrer macht das Werk zu einem einzigartigen Handbuch.

Inhalt
KAPITEL I BRÜCKENENTWURF 1 Zur geschichtlichen Entwicklung des Brückenbaus 2 Grundlagen für den Brückenentwurf Planungsphasen und Regelwerke für den Entwurf Ziele für den Brückenentwurf Baukulturelle sowie ästhetische Anforderungen Anforderungen aus der Funktionalität sowie der Statik und Konstruktion des Tragwerks Technische Anforderungen aus der Herstellung Herstellkosten und Nachhaltigkeit 3 Entwurfsvarianten für das Haupttragwerk Balkenbrücken - Vollwandträger Rahmen, integrale und semiintegrale Bauwerke Balkenbrücken - Fachwerkträger Bogenbrücken Stabbogenbrücken Netzwerkbogenbrücken Schrägseilbrücken Hängebrücken Sonstige Tragsysteme 4 Entwurf des Lagerungssystems Grundsätze für das Lagerungssystem Lagerung für im Grundriss gekrümmte Überbauten Elastische Lagerung Lagerung auf Betongelenken Verzicht auf Lager - integrale Brücken 5 Entwurfsgrundlagen für die Unterbauten Pfeiler und Stützen Widerlager Gründungen für Pfeiler und Widerlager KAPITEL II ALLGEMEINE BEMESSUNGSGRUNDLAGEN 1 Baurecht und Anerkannte Regeln der Technik Für den Brückenbau relevante Gesetzlichkeiten in Deutschland Anerkannte Regeln der Technik und Normen im Brückenbau 2 Sicherheitskonzept der normativen Regelungen für den Brückenbau Zuverlässigkeitstheoretische Berechnungsmethoden zur Ermittlung der Bemessungswerte Charakteristische Werte, Teilsicherheitsfaktoren und Kombinationsbeiwerte Beispiele zur Ermittlung der Bemessungswerte, Teilsicherheitsfaktoren und Kombinationsbeiwerte Einwirkungskombinationen für den Brückenbau 3 Einwirkungen für Straßen-, Eisenbahn- und Fußgängerbrücken Ständige Einwirkungen Zeitveränderliche Einwirkungen aus Verkehr auf der Brücke - Verkehrslasten Windeinwirkungen Temperatureinwirkungen Schneelasten Einwirkungen während der Bauzustände Einwirkungen infolge Erdbeben 4 Normative Einwirkungskombinationen Grenzzustand der Tragfähigkeit Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Bewegungen und Horizontalkräfte zur Bemessung von Lagern und Übergangskonstruktionen KAPITEL III MASSIVBRÜCKEN - ENTWURF, KONSTRUKTION UND BEMESSUNG 1 Detaillierung der Entwurfsgrundlagen für Überbauten von Massivbrücken Mögliche Querschnittsausbildungen für Deckbrücken Spannbetonbauwerke - Konstruktion und Dimensionierung der Vorspannung 2 Konstruktion und Bemessung von Massivbrücken Baustoffkennwerte Querschnittseigenschaften Schnittgrößenermittlung Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Nachweis der Ermüdungsfestigkeit Dauerhaftigkeit und sonstige konstruktive Regelungen zur baulichen Durchbildung 3 Bemerkungen zu den Bauverfahren für die Überbauten Herstellung des Überbaus auf Traggerüst Herstellung des Überbaus durch Taktschieben Herstellung des Überbaus durch Freivorbau Herstellung des Überbaus mit Fertigteilen 4 Bemessung und Konstruktion der Bauteile der Unterbauten Stützen und Pfeiler Widerlager Gründungen KAPITEL IV ÜBERBAUTEN VON STAHL- UND STAHLVERBUNDBRÜCKEN - ENTWURF, KONSTRUKTION UND BEMESSUNG 1 Detaillierte Entwurfsgrundlagen - Tragsysteme, Querschnittsausbildung, Konstruktionsgrundsätze Tragsysteme Konstruktionsgrundsätze für v…