Programsystem PONTI Lösung verschiedener Ingenieuraufgaben · Präsentation PONTI 15 / 33 PONTI...

Massivbrücken

▪ PONTI KOMPAKTStahlbetonbrücken

▪ PONTI EXPERTStahlbeton und Spannbetonbrücken

▪ PONTI Brückennachrechnung

Betonverbund

▪ PONTI betonverbund

Stahlverbund

▪ PONTI stahlverbund

31.35

0.35

Programsystem PONTI – Lösung verschiedener Ingenieuraufgaben

Verschiedene Brückentypen lassen

sich in einem Modell kombinieren

Der Einsatz ist auch bei integralen

Brückenmodellen möglich

Bei der Brückennachrechnung wird

die Stufen 1und 2 voll unterstützt!

Präsentation PONTI 1 / 33

PONTI – FE-Bibliothek

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Feder

Platte

Fachwerk Balken

Hexaeder Pentaeder

Scheibe

SchaleFaltwerk

▪ moderne Elementformulierung

▪ einheitliche nichtlineare Formulierung

▪ Vermeidung von Versteifungseffekten:shear-locking: DSG-Methodeinplane-locking: EAS-Methode

▪ Stabilitätsversagen durch endliche Rotationen

▪ Erfassung von Krümmungenohne Knicke zwischen den Elementen

▪ elementweise lineare Bodenpressungen für Bettungsmodulverfahren

Vielseitige

FE-Bibliothek

Kompatible

Elementansätze

Umstellung der Elementansätze

im FE-Modell mit nur einem Klick!

▪ lineare + quadratischeElementansätze

Präsentation PONTI 2 / 33

PONTI – Arbeiten und Übernahme von Geometrieinformationen

Mit PONTI ist ein interaktives Konstruieren der System- und Lastdaten möglich. Grundsätzlich werden verschiedene Vorgehensweisen unterstützt:

▪ Arbeiten von Vorlagen für verschiedene Brückentypen

▪ Interaktives Ändern vorhandener Modelltypen

Datenübernahme:

▪ Übernahme von Achsdaten DA040

▪ Import/Export von CAD-Daten mit ZEICON oder via DWG-/DXF-Format

Brückenabsteckung

▪ grafisch interaktive Generierung

▪ Ausgabe von globalen/lokalen Punktekoordinaten

▪ Absteckdaten im DWG-/DXF-Format

Achsdaten können übernommen

oder über Punkte selbst

generiert werden

Präsentation PONTI 3 / 33

▪ Verschiedene Normen z.B. EN 1992

und NAs DE, UK, CZ/SK, AT

▪ Räumliche Stabtragwerke / FE-Systeme

▪ Vielseitige Elementbibliothek

▪ Hochwertige Elementformulierung

▪ Einsatz von Vouten bei Stab- und Flächentragwerken

▪ Beliebig gekrümmte Geometrie

▪ Interaktion M - N - MT bei Stäben

▪ Vielseitig einsetzbare Lastmodelle

▪ Berechnung komplexer Brückensysteme

▪ Leistungsfähige Bemessung für

Stahl- & Spannbeton, Stahl & Holz

▪ Bidirektionaler Datenaustausch mit CAD-Systemen

Präsentation PONTI 4 / 33

PONTI betonverbund – FEM im Betonverbundbrückenbau

Einsatz am

Gesamtmodell

Einsatz am

Gesamtmodell

Einsatz für

Teilmodell

Integrales

Brückentragwerk

Präsentation PONTI 5 / 33

PONTI betonverbund – Fallbeispiel integrale Betonverbundbrücke

Projektbeteiligte

▪ Auftraggeber: Hessen Mobil Kassel

▪ Auftragnehmer und Koordination: Adolf Lupp GmbH & Co KG

▪ Konzeption Ersatzneubau: Ingenieurbüro Hensel, Kassel

▪ Aufsteller: Ingenieurbüro für Baustatik Dipl.-Ing. Stefan Kleffel, Rippershausen

▪ Prüfung: Ingenieurbüro Hensel, Kassel

Ingenieurbüro Stefan Kleffel

BAB A7 – Flensburg – Füssen

Präsentation PONTI 6 / 33

PONTI betonverbund – Bestandsbauwerk

Kanal

Rahmenbrücke

Gründung

Platten-Querschnitt (3+3 Verkehr)

Präsentation PONTI 7 / 33

PONTI betonverbund –

Betonverbund-Querschnitt (3+3 Verkehr)

Graben

Widerlager

Pfahlgründung

Betonverbundträger

Präsentation PONTI 8 / 33

PONTI betonverbund – Projektinformationen

Bauwerk

▪ Bestandsbau Rahmenbrücke

▪ Ersatzneubau als Rahmenbrücke

▪ Ausführung als

Betonverbundkonstruktion

▪ Trägerspannweite 27,61 m

▪ Bauwerkslänge 40,50 m

Präsentation PONTI 9 / 33

PONTI betonverbund – Projektinformationen

22 Bohrpfähle

24 Bohrpfähle

Präsentation PONTI 10 / 33

PONTI betonverbund – Brückenmodell

Bauwerk

▪ Schiefwinkliges Rahmentragwerk auf Pfahlgründung

▪ Teilbauwerke (TBW 1 / 2 ) unsymmetrisch

Berechnung als integrales Gesamtmodell

▪ 2 x 8 FT-Träger mit Spannbettvorspannung

▪ Berechnung als kombiniertes Modell mit Balken in

Längsrichtung und orthotrope, lastverteilende

Fahrbahnplatte in Querrichtung

▪ FT-Träger in Lagerwand elastisch eingespannt

▪ Stützweite der FT-Träger L= 27,61 m

▪ Abschnittsweiser Rückbau und Neubau bei laufenden Betrieb

▪ Ersatzneubau in 4 Bauphasen mit insgesamt

13 statischen Bauzuständen je Richtung

Fuge

Präsentation PONTI 11 / 33

PONTI betonverbund – Brückenmodell

Teilbauwerk 1Teilbauwerk 2

Teilbauwerk 2

Präsentation PONTI 12 / 33

PONTI betonverbund – Brückenmodell für Bestand und Ersatzneubau

Ausgangszustand Bauzustand (BZ) Endzustand

BetonverbundträgerAbbruchRahmenbrücke

5 Bauphasen und 13 Bauzustände

Präsentation PONTI 13 / 33

PONTI betonverbund – Bauphasen (0+1) und Bauzustände (1-6)

Bauphase 0

3 + 3 - Verkehr

Bauphase 1a

5 + 1 - Verkehr

Bauphase 1b

BZ 1 - 6

5 + 1 - Verkehr

Präsentation PONTI 14 / 33

PONTI betonverbund – Bauphase (4+5) und Bauzustand (13)

Bauphase 4a

1 + 5 - Verkehr

Bauphase 4b

1 + 5 - Verkehr

BZ 13

Bauphase 5

3 + 3 - Verkehr

Präsentation PONTI 15 / 33

PONTI betonverbund –

BZ Zeit [d] Aktion

1 0 Widerlager BA1 der Teilbauwerke

2 0 - 30 FTs mit Spannbettvorspannung frei aufliegend

3 30 Frischbetonlast BA1

4 33 Verbundquerschnitt BA1

5 50 Hinterfüllung BA1 mit Ortbetonplatte

6 150 Ausbaulasten auf BA1 der Richtungsfahrbahn

7 150 Widerlager BA1 + FT BA1 als Verbund-QS, FT BA2 als FT-QS

8 150 Frischbetonlast BA2

9 153 FT1+2 BA als Verbund-QS biegesteif mit Widerlager verbunden

10 153 - ∞ Verbund-QS BA2 im Endzustand mit Restverfüllung , Ortbetonplatte in beiden Richtungen

11 170 - ∞ Verbund-QS BA2 im Endzustand mit Langzeitlasten (Ausbau)

12 170 -∞ Verbund-QS im Endzustand Kurzzeitlasten

13 0 -∞ Verbundquerschnitt im Endzustand K+S

Präsentation PONTI 16 / 33

PONTI betonverbund – Definition der Bauzustände

BZ 1 BZ 2 BZ 3

BZ 4-6

BZ 7

BZ 8

BZ 9-13

Präsentation PONTI 17 / 33

PONTI betonverbund – Pfahlgründung

1 m

Pfahlbettung links Pfahlbettung rechts Bodenprofil

Präsentation PONTI 18 / 33

PONTI betonverbund – Pfahlbelastung

Pah

Pah

M = eLast * Pah

M

Präsentation PONTI 19 / 33

PONTI betonverbund – Pfahlbemessung

As gesamt BohrpfähleÜberlagerte As-Ergebnisse

aus Biegetragfähigkeit (GZT)

und abgeschlossener Rissbildung (GZG)

AS max= 324 cm2

Präsentation PONTI 20 / 33

PONTI betonverbund – Pfahlbewehrung

30 28 14/17,5 cm

Bemessung der Bohrpfähle

Die hohe Belastung in den Bauzuständen

führt zu relativ hohen Bewehrungsgraden

Schnittgrößen Verbundfertigteilträger

Präsentation PONTI 21 / 33

PONTI betonverbund – Schnittgrößen Verbundfertigteilträger

Biegemoment My

aus Vorspannung

Biegemoment My

aus LM1-TS

Präsentation PONTI 22 / 33

PONTI betonverbund – Übersicht Bemessung FT-Träger

Präsentation PONTI 23 / 33

PONTI betonverbund – Bemessungsschnittgrößen Vorspannung

Präsentation PONTI 24 / 33

PONTI betonverbund – Trägerbemessung mit Detailnachweisen

PONTI – Programmsteuerung und Bemessungseinstellungen

PONTIbetonverbund

▪Durchgängige englische Sprachversionbasierend auf englischem Betriebssystem

▪Eingabe und Ausgabe vollständig in Englisch

▪Unterstützung der Anwendung durchHandbuch für Grundlagen + Einführungsbeispiele

TRIMAS

Präsentation PONTI 25 / 33

Präsentation PONTI 26 / 33

PONTI betonverbund – Wesentliche Merkmale

Vorteile der FT-Bauweise

▪ Wegfall aufwendiger Trag- und Schutzgerüste

▪ Kürzere Bauzeiten durch paralleles Bauen von Überbau/Unterbau

▪ Hohe gleichbleibende Ausführungsqualität durch wirkungsvolle

Qualitätssicherung und Wirtschaftlichkeit kann eingehalten werden

▪ Sperrungen unterführter Verkehrswege können auf ein Minimum

beschränkt werden

Zusammenfassung

▪ PONTI betonverbund erlaubt die Berechnung des Gesamtsystems

einschließlich Führung aller Detailnachweise

▪ Eind geschlossene und durchgängige Berechnung und

Nachweisführung bei integralen Brückenbauwerken ist möglich

Präsentation PONTI 27 / 33

PONTI betonverbund – Weitere Entwicklung

In Planung: iTWO structure bridge

BAB A7 – Flensburg – Füssen

▪ Massivbrücken (Stahlbeton & Spannbeton)

▪ Brückennachrechnung (Stahlbeton & Spannbeton)

▪ Stahlverbundbrücken

▪ Betonverbundbrücken

PONTI – Modulare Programmerweiterung

Präsentation PONTI 28 / 33

▪ Berücksichtigung von Bauabschnittenim Hoch- und Brückenbau

▪ Berechnung von Bauwerk-Boden-Modellen

▪ Vorgespannte Stab- und Flächentragwerke

▪ Berechnung und Bemessung von Brücken

TRIMAS/PONTI – Modulare Programmerweiterung

Präsentation PONTI 29 / 33

TRIMAS/PONTI – Modulare Programmerweiterung

▪ Bemessung von Stahltragwerken

▪ Bemessung von Holzragwerken

▪ GZG/GZE-Nachweiseim Hoch-, Tunnel- und Brückenbau

Präsentation PONTI 30 / 33

TRIMAS/PONTI – Modulare Programmerweiterung

▪ Lineare Beulanalysefür Stab- und Flächentragwerke

▪ Geometrisch nichtlineares Tragverhalten

▪ Materiell nichtlineares Tragverhalten (Stahl- und Spannbeton)

dz= 4,9 mm Zustand I

dz=15,5 mm Zustand II

Präsentation PONTI 31 / 33

TRIMAS/PONTI – Modulare Programmerweiterung

▪ Verformungsnachweis im Zustand II

▪ Frequenzanalyse

▪ Erdbebenbemessung(Antwortspektrenverfahren)

Zustand Idz,max = 3,6 mm

Zustand IIdz,max = 14,4 mm

Präsentation PONTI 32 / 33

▪ Übersichtliche und vollständig grafisch-interaktive Arbeitsumgebung für 3D-Konstruktionen

▪ Optimales Ingenieurwerkzeug für eine schnelle und sichere Tragwerksbemessung

▪ Einfache Bearbeitung und Berechnung komplexer ebener und räumlicher FE-Modelle

▪ Vielseitige Anwendbarkeit für werkstoffunabhängige Tragwerksanalysen

▪ Leistungsstarke Erweiterungen für spezielle Ingenieuraufgaben

TRIMAS/PONTI – FEM-Lösung für den Hoch-, Brücken- & Grundbau

Präsentation PONTI 33 / 33