Anlage 5: Statische Berechnung - Brandenburg Statische... · LEAG Lausitz Energie Bergbau AG Gewässerausbau Cottbuser See, Entwurfs- und Genehmigungsplanung Teilvorhaben 2, Erläuterungsbericht

LEAG Lausitz Energie Bergbau AG Gewässerausbau Cottbuser See, Entwurfs- und Genehmigungsplanung

Teilvorhaben 2, Erläuterungsbericht

Flutungs- und Auslaufbauwerke

Sweco GmbH

Stand: 14.11.2017

Anlage 5: Statische Berechnung

Anlage 5.1.1a: Statische Berechnung Zuleiter 1 (Sweco GmbH)

Anlage 5.1.2: Berechnung Deckwerk Incomat® (HUESKER Synthetik GmbH)

Anlage 5.2: Statische Berechnung Landgräben

Anlage 5.3: Statische Berechnung Willmersdorfer Seegraben

Anlage 5.4.1.1b: Statische Berechnung Auslaufbauwerk

Anlage 5.4.1.2b Statische Berechnung Winkelstützwand

Anlage 5.5.2b: Statische Berechnung Brücke am Auslaufbauwerk

Anlage 5.5.3b: Lastenheft Auslaufbauwerk und Brücke




Sweco GmbH

Stand: 14.11.2017

Anlage 5.4.1.1b: Statische Berechnung Auslaufbauwerk

Entwurfs- und Genehmigungsstatik

Sweco GmbH

Karl-Wiechert-Allee 1 B

30625 Hannover

T +49 511 3407-0

F +49 511 3407-199

E [email protected]

W www.sweco-gmbh.de

USt-IdNr. DE 114413023

Geschäftsführer: M. A. Ina Brandes, Bremen; Dipl.-Ing. (FH) Volker Grotefeld, Köln; Dr.-Ing. Karsten Gruber, Frankfurt am Main; Dipl.-Ing. Jochen Ludewig, Beratender Ingenieur, Frankfurt am Main Vorsitzender des Mitbestimmten Aufsichtsrats: Tomas Carlsson, CEO Sweco AB Sitz der Gesellschaft: Bremen; Amtsgericht Bremen, HRB 21768 HB

Betreff Gewässerausbau Cottbuser See

Obj.-Nr.: 8 Auslaufbauwerk

Bw.-Nr.: 4.1 Auslaufbauwerk

Bauherr Lausitz Energie Bergbau AG

Auftraggeber Lausitz Energie Bergbau AG

Auftrag Nr. 1305-17-019

Verfasser: Sweco GmbH

Programm:

Auftrag Nr.: 1305-17-019

Bauwerk: Cottbuser See Gewässerausbau ASB-Nr.: Datum: Nov. 2017

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Bauteil: Auslaufbauwerk

Block: Seite: I

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Vorgang:

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis III

Tabellenverzeichnis IV

Allgemeines 1

1.1 Berechnungsgrundlagen 1

1.1.1 Normen und Regelwerke 1

1.1.2 Unterlagen 2

Vorbemerkung 3

2.1 Bauteilabmessungen 5

2.2 Baustoffe 5

2.3 Baugrund 5

2.3.1 Vorbemerkungen 5

2.3.2 Bodenprofil 5

2.3.3 Grundwasser 6

Lastermittlung 7

3.1 Ständige Einwirkungen 7

3.1.1 Eigengewicht der Konstruktion 7

3.1.2 Ausbaulasten 7

3.1.3 Erddruck 8

3.2 Veränderliche Lasten 10

3.2.1 Horizontale Verkehrslasten 10

3.2.2 Temperatur 11

3.2.3 Wasserstände 13

Modellierung 14

4.1 Allgemeines 14

4.1.1 Flachgründung 15

4.2 Schnittgrößen 15

Nachweis der äußeren Standsicherheit 16

5.1 Schnitt A-A 16

5.1.1 Gleitsicherheit 17

5.1.2 Auftriebssicherheit 18

5.2 Schnitt B-B 20

5.2.1 Grundbruchsicherheit 20

Anlage 5.4.1bAnlage 5.4.1.1b


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Block: Seite: II

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Vorgang:



Bewehrungswahl 22

6.1 Schnitt A-A 22

6.1.1 Mindestbewehrung 23

6.2 Schnitt B-B 24

Zusammenstellung der Bewehrung 26

Anlage 5.4.1.1b


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Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Grundriss 3

Abbildung 2: Schnitt 1-1 3

Abbildung 3: Schnitt 2-2 3

Abbildung 4: Schnitt A-A 4

Abbildung 5: Schnitt B-B 4

Abbildung 6: Darstellung Erddruckverläufe und –anteile 8

Abbildung 7: Ansicht Schnitt A-A 14

Abbildung 8: Ansicht Schnitt B-B 14

Abbildung 9: Bodenpressung am Fundament 𝝈𝒛, 𝒎𝒊𝒏 [kN/m²] 17

Abbildung 10: Bodenpressung am Fundament 𝝈𝒛, 𝒎𝒊𝒏 [kN/m²] 20

Abbildung 11: Vertikalbewehrung Wände 22

Abbildung 12: Querbewehrung Sohle 22

Abbildung 13: Vertikalbewehrung Wände 24

Abbildung 14: Querbewehrung Sohle 25

Abbildung 15: Bewehrungsskizze A-A 26

Abbildung 16: Bewehrungsskizze B-B 27



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Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Bodenparameter nach [U1] 5

Tabelle 2: Bodenparameter und Erddruckbeiwerte 8

Tabelle 3: Resultierende Erddrücke auf die Widerlagerwände A-A 9

Tabelle 4: Resultierende Erddrücke auf die Widerlagerwände B-B 9

Tabelle 5: Ermittlung des Erddrucks auf die Wände durch Last auf Hinterfüllung 10

Tabelle 6: Nachweise für Flachgündungen 16



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Allgemeines

1.1 Berechnungsgrundlagen

1.1.1 Normen und Regelwerke

[DIN EN 1991-1-4] DIN EN 1991-1-4: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine

Einwirkungen – Windlasten, Dezember 2010

[DIN EN 1991-1-4/NA] DIN EN 1991-1-4/NA: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine

Einwirkungen – Windlasten – Nationaler Anhang, Dezember 2010


Einwirkungen – Temperatureinwirkungen, Dezember 2010


Einwirkungen – Temperatureinwirkungen – Nationaler Anhang, Dezember 2010

[DIN EN 1991-2] DIN EN 1991-2: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 2: Verkehrslasten auf

Brücken, Dezember 2010

[DIN EN 1991-2/NA] DIN EN 1991-2/NA: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 2: Verkehrslasten auf

Brücken – Nationaler Anhang, August 2012

[DIN EN 1992-1-1] DIN EN 1992-1-1: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und

Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für

den Hochbau, Januar 2011

[DIN EN 1992-2] DIN EN 1992-2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und

Spannbetontragwerken – Teil 2: Betonbrücken – Bemessungs- und

Konstruktionsregeln, Dezember 2010

[DIN EN 1992-2/NA] DIN EN 1992-2/NA: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und


Konstruktionsregeln – Nationaler Anhang, April 2013

[DIN EN 1997-1] DIN EN 1997-1: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 1:

Allgemeine Regeln, März 2014

[DIN EN 1997-1/NA] DIN EN 1997-1/NA: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik –

Teil 1: Allgemeine Regeln– Nationaler Anhang, Dezember 2010

[DIN 19702] DIN 19702: Massivbauwerke im Wasserbau – Tragfähigkeit,

Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit, Februar 2013

[DIN 4085] DIN 4085: Baugrund – Berechnung des Erddrucks, Mai 2011

Anlage 5.4.1.1b


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Vorgang:

[DIN 1054-1] DIN 1054-1: Baugrund-Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau – Ergänzende Regelungen

zu DIN EN 1997-1, Dezember 2010

[ZTV-W] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen – Wasserbau für Wasserbauwerke aus Beton und Stahlbeton, August 2012

[ZTV-ING] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten,

Februar 2017

1.1.2 Unterlagen

[U1] Baugrundgutachten Nr. 11/2012 – Hauptuntersuchung; Flutungs- und

Auslaufbauwerke zur Herstellung des Cottbuser Sees Auslaufbauwerk –

Neubau Auslaufbauwerk; Aufgestellt von Reinfeld und Schön Ingenieurbüro,

Februar 2012



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Vorgang:

Vorbemerkung

Im Zuge der Planung eines Auslaufbauwerks werden zwei Bauwerke hergestellt. Zum einen ein

Auslaufbauwerk und zum anderen eine Wirtschaftswegbrücke. In der vorliegenden Ausarbeitung wird die

statische Bemessung des Auslaufbauwerks vorgenommen.

Das Bauwerk wird auf einer Höhe von +59,97 m NHN gegründet und überragt die Geländeoberkante (+64,5 m

NHN) um 10 cm. Es besteht aus einem Fischaufstieg mit einer Länge von 30,00 m und einem Wehr mit einer

Länge von 6,50 m.

Abbildung 1: Grundriss

Abbildung 2: Schnitt 1-1

Abbildung 3: Schnitt 2-2



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Abbildung 4: Schnitt A-A

Abbildung 5: Schnitt B-B



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2.1 Bauteilabmessungen

Wanddicke 0,50 m

Lichte Weite 2,00 m

max Höhe A-A 3,90 m

Max Höhe B-B 4,03 m

Sohle 0,60 m

2.2 Baustoffe

Beton

Bauteil Expositionsklassen Gewählte

Betonfestigkeitsklasse

Mindestbetondeckung cnom

Sohle XC2, XD1, XF1 C35/45 60 mm

Wände XC4, XF3, XD1 C35/45 60 mm

*Anmerkung: Festlegung der Mindestbetondeckung entsprechend ZTV-W

2.3 Baugrund

2.3.1 Vorbemerkungen

2.3.2 Bodenprofil

Als Berechnungsgrundlage wird im Weiteren, eine Hinterfüllung auf der sicheren Seite mit 𝛾 =19,00 kN/m³

und 𝜑 ≥ 32,50° angenommen. Für erdstatische Berechnungen und Tragfähigkeitsnachweise sind nach [U1]

folgende charakteristische Bodenparameter nach [DIN 4020] maßgebend:

Tabelle 1: Bodenparameter nach [U1]

Sande dichter Lagerung (D ≥ 0,35)

Wichte erdfeucht: γ = 19,00 kN/m³

Wichte unter Auftrieb: γ‘ = 11,00 kN/m³

Effektiver Reibungswinkel φ‘ = 35°

Effektive Kohäsion c‘ = 0,00 kN/m²

Steifemodul Es,k = 70,00 MN/m²



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2.3.3 Grundwasser

Zurzeit ist der Grundwasserspiegel abgesenkt, wodurch bei den Erkundungsbohrungen kein

Grundwasserstand gemessen werden konnte. Nach den Baumaßnahmen wird der Grundwasserspiegel

ansteigen. Dabei ist damit zu rechnen, dass ein ähnlicher Wasserstand wie bei dem Cottbuser See möglich

ist. Das würde einem minimalen Wasserstand von +61,80 m NHN und einem maximalen Wasserstand von

+63,50 m NHN auf der Seeseite entsprechen. Auf der Seite des Grabens wird auf der sicheren Seite liegend

ein Grundwasserstand von +62,80 m angenommen.



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Lastermittlung

3.1 Ständige Einwirkungen

3.1.1 Eigengewicht der Konstruktion

Das charakteristische Eigengewicht der Konstruktion wird je m Länge wie folgt angesetzt:

EGA-A,k,Wände = 2 * 25,00 kN/m³ * 3,90 m * 0,50 m * 1,00 m = 97,50 kN

EGA-A,k,Sohle = 25,00 kN/m³ * 0,60 m * 3,00 m * 1,00 m = 45,00 kN

EGA-A,k,Gesamt = 142,50 kN

Das Eigengewicht stimmt mit der von dem Programm ermittelten Eigenlast überein.

EGB-B,k,Wände = 2 * 25,00 kN/m³ * 4,03 m * 0,50 m + 25,00 kN/m * 2,80 m * 0,50 m * 1,00 m

= 135,75 kN

EGB-B,k,Sohle = 25,00 kN/m³ * 0,60 m * 4,50 m * 1,00 m = 67,50 kN

EGB-B,k,Gesamt = 203,25 kN

3.1.2 Ausbaulasten

Geländer: Gk,2 = 1,00 kN

Aufbau Flussbett* gk,3 = 25,00 kN/m³ * 0,30 m * 1,00 m = 7,50 kN/m *Anmerkung: Für den Aufbau des Flussbettes wird vereinfacht eine Wichte von 25,00 kN/m³ für alle Schichten

angenommen.



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Vorgang:

3.1.3 Erddruck

3.1.3.1 Erddruck auf Wände

Der aktive Erddruck sowie der Erdruhedruck werden nach [DIN 4085] bestimmt. Sie werden als Lasten auf

den Seitenwänden aufgebracht. In Tabelle 2 und Tabelle 4 erfolgt die Berechnung und in Abbildung 6 die

Darstellung. Der Wandreibungswinkel wird auf der sicheren Seite mit 0° angesetzt.

Als untere Grenze für die Einwirkungen aus Erddruck ist nach [ZTV-ING] der halbe aktive Erddruck,

anzusetzen. Als obere Grenze wird der Erdruhedruck angesetzt. Bei der Berechnung des Erddrucks werden

die in 2.3.3 beschriebenen Wasserstände berücksichtigt.

Schnitt A-A

Schnitt B-B

Abbildung 6: Darstellung Erddruckverläufe und –anteile

Tabelle 2: Bodenparameter und Erddruckbeiwerte



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Vorgang:

Tabelle 3: Resultierende Erddrücke auf die Widerlagerwände A-A

Tabelle 4: Resultierende Erddrücke auf die Widerlagerwände B-B



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Vorgang:

3.2 Veränderliche Lasten

3.2.1 Horizontale Verkehrslasten

3.2.1.1 Horizontale Verkehrslasten aus Last auf Hinterfüllung

Nach [DIN EN 1991-2] kann eine Verkehrslast im Bereich hinter den Wänden als gleichmäßig verteilte Last

qeq angenommen werden. Die Fläche für qeq ist dabei in [DIN EN 1991-2/NA] als Rechteck mit den Maßen

5 m (Länge) x 3 m (Breite) = 15 m² festgelegt. Als Auflast wird ein Fahrzeug mit 40 t Gewicht angesetzt.

𝑝𝑣 =40,00 𝑡 ∗ 10,00 𝑚/𝑠2

3,00 𝑚 ∗ 5,00 𝑚= 26,67 𝑘𝑁/𝑚2

Tabelle 5: Ermittlung des Erddrucks auf die Wände durch Last auf Hinterfüllung

Schnitt A-A

Schnitt B-B

Trotz des Versatzes der westlich gelegenen Wand in Schnitt B-B wird der Erddruck aus Auflast auf

Hinterfüllung, auf der sicheren Seite liegend, voll angesetzt.



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Vorgang:

3.2.2 Temperatur

3.2.2.1 Temperatureinwirkung auf Wände und Sohle

Die Temperatureinwirkung ist am ungünstigsten, wenn das Bauwerk nicht mit Wasser gefüllt ist.

Außerhalb des Bauwerks muss der schwankende Grundwasserspiegel berücksichtigt werden. Dazu wird die

Temperatur nach [ZTV-ING] mit einem Grundwasserstand von 63,5 m NHN und einem unterhalb des

Bauwerks liegenden Grundwasserstand berechnet.

Für die im Inneren aufragende Stütze wird die Temperatur sicherheitshalber so angesetzt, wie für die

Außenwände.

Temperatureinwirkungen gemäß ZTV-ING Teil 5 Tunnelbau

Abschnitt 2 Offene Bauweise; Stand: 12/07

Bauwerkstyp:

Oberflächentemperatur:

Luftseite wärmer: +35 °C

Erdseite wärmer: -25 °C

Geometrie:

Wanddicke: 0,50 m

Sohlendicke: 0,60 m

Lichte Höhe: 3,63 m

lichte Breite: 2,00 m

Verfüllung/Belag: 0,30 m

Grundwasserstand bzg. auf UK: -1,00 m

Konstanter Temperaturanteil - charakteristische Werte

Die Aufstelltemperatur

T0 = +10,0 °C (In der Regel T 0 = 10 °C)

Schwankung des konstanten Temperaturanteils

Wand: ΔT N,neg -30,6 K (kälter als Aufstelltemperatur)

ΔT N,pos +21,9 K (wärmer als Aufstelltemperatur)

Sohle: ΔT N,neg -27,7 K (kälter als Aufstelltemperatur)


Linearer Temperaturunterschied - charakteristische Werte

Wand: ΔTM,neg -8,8 K (Unterseite wärmer)

ΔTM,pos +6,3 K (Oberseite wärmer)

Sohle: ΔTM,neg -7,3 K (Unterseite wärmer)


Trog

GW liegt unterhalb des

Bauwerks

+35 °C+31,9 °C+28,8 °C

+10 °C

-16,3 °C-20,6 °C

-25 °C+35 °C

+32,4 °C+29,8 °C

+27,2 °C

+10 °C

-14,1 °C-17,7 °C

-21,4 °C

-25 °C



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Vorgang:



Bauwerkstyp:




Geometrie:

Wanddicke: 0,50 m

Sohlendicke: 0,60 m




Grundwasserstand bzg. auf UK: 3,53 m



T0 = +10,0 °C (In der Regel T 0 = 10 °C)











Trog

GW+35 °C

+22,5 °C

+10,0 °C +10 °C+10,0 °C

-7,5 °C

-25 °C+35 °C

+26,7 °C

+18,3 °C

+10,0 °C

+10 °C

+10,0 °C

-1,7 °C

-13,3 °C

-25 °C



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Vorgang:

3.2.3 Wasserstände

Innerhalb des Auslaufbauwerks werden verschiedene Wasserstände und ein Fall für kein geführtes Wasser

miteinander kombiniert.

Das Wasser hat nicht nur eine Gewichtskraft, sondern übt auch einen linear mit der Tiefe ansteigenden

hydrostatischen Druck auf die Wände aus. Dieser wird wie folgt berechnet:

p(h) = 𝜌 * g * h

p(0 m) = 0,00 kN/m²

p(1,7 m) = 16,68 kN/m²

p(2,63 m) = 25,80 kN/m²

Anlage 5.4.1b Anlage 5.4.1bAnlage 5.4.1.1b


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Modellierung

4.1 Allgemeines

Das Auslaufbauwerk wird als Stabmodel entlang der Schwerachsen modelliert. Es werden nachfolgend beide

unter 2 dargestellten Schnitte modelliert (vgl. Abbildung 7 und Abbildung 8) und bemessen.

Abbildung 7: Ansicht Schnitt A-A

Abbildung 8: Ansicht Schnitt B-B



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4.1.1 Flachgründung

Als Gründung ist eine Flachgründung vorgesehen.

4.1.1.1 Bettungsziffer

Gemäß des Bodengutachtens [U1] wird bei einer Bodenpressung von 370 kN/m² eine Setzung von ≤ 0,01 m

erwartet. Dementsprechend wird nach DIN 4018 die lineare Bettung wie folgt berechnet.

𝑘𝑉 =𝜎𝑅,𝑑

𝑠𝑚𝑎𝑥 = 370,00 kN/m² / (0,01 m * 1000) = 37,00 MN/m³

Nach Angaben des Baugrundgutachters wird auf der sicheren Seite ein Bettungsmodul von 35 MN/m³

angenommen. Die horizontale Bettung wird demnach mit 3,5 MN/m³ angesetzt.

𝑘𝐻 = 0,10 ∗ 𝑘𝑉 = 0,10 * 35,00 MN/m³ = 3,50 MN/m³

4.2 Schnittgrößen

Die Schnittgrößenermittlung und Bemessung erfolgt an einem gebetteten Modell mit dem Programmsystem

InfoCAD. Im Anhang 1 werden die Schnittgrößen für den Fischlauf aus den zuvor zusammengestellten

Belastungen bei ständiger und vorübergehender Beanspruchung aufgeführt. In Anhang 2 sind die

Schnittgrößen für Schnitt B-B dargestellt.



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Vorgang:

Nachweis der äußeren Standsicherheit

Die notwendigen äußeren Nachweise für Flachgründungen sind in Tabelle 6 aufgelistet.

Tabelle 6: Nachweise für Flachgündungen

Tragfahigkeit (ULS) Gebrauchstauglichkeit (SLS)

Sicherheit gegen Kippen Klaffende Fuge

Grundbruchsicherheit Fundamentverdrehung

Gleitsicherheit Setzungen

Sicherheit gegen Aufschwimmen

Gesamtstandsicherheit

Die Gebrauchstauglichkeitsnachweise können entfallen. Der Nachweis der Kippsicherheit muss bei diesem

Bauwerk, aufgrund der beidseitig tiefen Einbindung des Fundamentkörpers in den Baugrund und der daraus

resultierende Bodenreaktionen, nicht geführt werden.

5.1 Schnitt A-A

Als vereinfachter Nachweis darf ein Vergleich des einwirkenden charakteristischen Sohldrucks mit dem

Sohldruckwiderstand als Ersatz für den Tragfähigkeitsnachweis Grundbruch geführt werden. Dabei wird der

Sohldruck 𝜎𝑧𝑢𝑙 dem Baugrundgutachten [U1] entnommen und mit dem Maximalwert der auftretenden

Bodenpressung verglichen.

𝜎𝑟,𝑑 = 𝜎𝑧𝑢𝑙 ≥ 𝜎𝐸,𝑑

𝜎𝑅,𝑑 = 370,00𝑘𝑁

𝑚2 ≥ 254,00 𝑘𝑁

𝑚2 -> Nachweis erfüllt

Die größte Bodenpressung ist nachfolgend in Abbildung 10 anhand der charakteristischen

Belastungssituation beispielhaft dargestellt.



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Abbildung 9: Bodenpressung am Fundament 𝝈𝒛,𝒎𝒊𝒏 [kN/m²]

5.1.1 Gleitsicherheit

Da an dem Fundament horizontale Kräfte angreifen muss nachgewiesen werden, dass ein Gleiten der

Flachgründung ausgeschlossen werden kann. Dabei muss Td ≤ Rt,d + Ep,d eingehalten werden. Der vertikale

Erddruckanteil wird aufgrund des vergleichsweise hohen Eigengewichts nachfolgend auf der sicheren Seite

liegend vernachlässigt. Von einem durch das Bauwerk erzeugten Sprung des Grundwassers und einem

daraus resultierendem Sohldruck ist nicht auszugehen. Um eine Berechnung auf der sicheren Seite

anzuführen, wird ein Ausschnitt (18,00 m² bei einem Lastausbreitungswinkel von 45°) neben der auf der

Hinterfüllung stehenden Last betrachtet. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die Last direkt neben dem

Bauwerk angreift.

Td = Rt,d

Td = TG,k * 𝛾G + TQ,k * 𝛾Q

Als ständige Einwirkung wird der volle aktive Erddruck bei unter dem Bauwerk liegendem Grundwasserstand

mit 98,00 kN angesetzt.

Als veränderliche Last wird das LM1 als Last auf Hinterfüllung mit 36,00 kN (aus TS) angesetzt.

Td = 92,00 * 1,35 + 36,00* 1,50 = 178,20 kN



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Rt,d = Rt,k / 𝛾Gl = (Nk * tan 𝛿s,k ) / 𝛾Gl = (723,38 kN* tan(35°)) / 1,10 = 460,47 kN

Mit Nk = Gk und 𝛿s,k = 𝜑’ = 35° für Ortbeton und Gründung auf gewachsenem Boden

Gk = 25,00 kN/m³ * 18,00 m² *0,60 m + 25,00 kN/m³ * 0,50 m * (6,00 m * 4,03 m + 3,00 m * 4,03 m)

= 723,38 kN

178,20 kN ≤ 460,47 kN -> Nachweis erfüllt

5.1.2 Auftriebssicherheit

Auf die Fläche von 3,00 m² unterhalb der Flachgründung wirkt durch den darüber liegenden

Grundwasserspiegel ein Auftrieb. Der größte Auftrieb wirkt auf Seeseite bei einem Grundwasserspiegel von

+63,50 m und auf Grubenseite bei +62,80 m.

Nachfolgend wird an drei signifikanten Punkten die Auftriebssicherheit überprüft. Es unterscheiden sich

jeweils die Einbindetiefe und das Eigengewicht. Die Nachweise werden unter ständiger Beanspruchung (BS-

P) ohne Ausbaulasten geführt.

5.1.2.1 Schnitt A-A (Seeseite)

Ak1 = 9,81 kN/m³ * 3,40 m * 3,00 m² = 100,06 kN

Ak * 𝛾G,dst ≤ Gk,stb * 𝛾G,stb

Gk = 24,00 kN/m³ * 0,60 m * 3,00 m * 1,00 m + 2 * 24,00 kN/m³ * 0,50 m * 1,00 m * 3,90 m = 136,80 kN

100,06 kN * 1,05 ≤ 136,80 kN * 0,95

105,05 kN ≤ 129,96 kN-> Nachweis erfüllt

5.1.2.2 Kleinerer Querschnitt mit 4,2 m Höhe (Seeseite)

Ak1 = 9,81 kN/m³ * 3,10 m * 3,00 m² = 91,23 kN



91,23 kN * 1,05 ≤ 129,60 kN * 0,95


5.1.2.3 Großer Querschnitt mit 5 m Höhe (Grabenseite)

Ak1 = 9,81 kN/m³ * 3,20 m * 3,00 m² = 94,18 kN



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94,18 kN * 1,05 ≤ 148,80 kN * 0,95




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Vorgang:

5.2 Schnitt B-B

5.2.1 Grundbruchsicherheit

Als vereinfachter Nachweis darf ein Vergleich des einwirkenden Sohldrucks mit dem Sohldruckwiderstand als

Ersatz für den Tragfähigkeitsnachweis Grundbruch geführt werden. Dabei wird der Sohldruck 𝜎𝑧𝑢𝑙 dem

Baugrundgutachten [U1] entnommen und mit dem Maximalwert der auftretenden Bodenpressung verglichen.


𝜎𝑅,𝑑 = 370,00𝑘𝑁

𝑚2 ≥ 168,00 𝑘𝑁


Die größte Bodenpressung ist nachfolgend in Abbildung 10 anhand der charakteristischen

Belastungssituation beispielhaft dargestellt.

Abbildung 10: Bodenpressung am Fundament 𝝈𝒛,𝒎𝒊𝒏 [kN/m²]



Flachgründung ausgeschlossen werden kann. Der vertikale Erddruckanteil wird wie zuvor vernachlässigt. Um

auch hier eine Berechnung auf der sicheren Seite anzuführen, wird ein Ausschnitt (25,31 m² bei einem

Lastausbreitungswinkel von 45°) neben der auf der Hinterfüllung stehenden Last betrachtet.



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Als ständige Einwirkung wird der volle aktive Erddruck mit 98,00 kN in x-Richtung angesetzt.

Als veränderliche Last wird als Last auf Hinterfüllung eine Last von 37,00 kN (aus TS) angesetzt.

Td = 98,00 * 1,35 + 37,00* 1,50 = 187,80 kN

Rt,d = Rt,k / 𝛾Gl = (Nk * tan 𝛿s,k ) / 𝛾Gl = (1300 kN* tan(35°)) / 1,1 = 827,52 kN

Mit Nk = Gk und 𝛿s,k = 𝜑’ = 35° für Ortbeton und Gründung auf gewachsenem Boden

Gk = 25,00 kN/m³ * 25,31 m² *0,60 m + 25,00 kN/m³ * 0,50 m * (11,00 m * 4,03 m + 0,63 m * 8,00 m

+ 2,80 m * 8,00 m + 3,00 * 2,80 m) = 1381,78 kN




Grundwasserspiegel ein Auftrieb. Der größte Auftrieb wirkt hier bei einem Grundwasserspiegel von +63,50 m.

Bei diesem Wasserstand bindet das Bauwerk 3,53 m in das Grundwasser ein.

Ak1 = 9,81 kN/m³ * 3,53 m * 3,00 m² = 103,89 kN

Ak2 = 9,81 kN/m³ * 2,3 m * 1,50 m² = 33,84 kN


Gk = 2 * 24,00 kN/m³ * 4,03 m * 0,50 m + 24,00 kN/m * 2,80 m * 0,50 m * 1,00 m + 24,00 kN/m³ * 0,60 m

* 4,50 m * 1,00 m = 195,12 kN

(103,89 kN + 33,84 kN)* 1,05 ≤ 195,12 * 0,95




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Bewehrungswahl

6.1 Schnitt A-A

Abbildung 11: Vertikalbewehrung Wände

Abbildung 12: Querbewehrung Sohle



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Aus der Auftriebskraft resultiert ein Feldmoment, das von unten auf die Sohle wirkt. Es ist zu prüfen, ob durch

die zusätzliche Belastung eine größere Bewehrung gewählt werden muss. Nach Aufbringen des

Wasserdrucks von 34 kN/m auf die Bauwerksohle ist keine höhere Bewehrung zu wählen.

Schubbewehrung ist nicht anzusetzen.

6.1.1 Mindestbewehrung

Die Mindestbewehrung ist zu erhöhen, wenn wie bei dem Übergang zwischen Sohle und Wand eine

Schwindbehinderung auftritt. Die Wand wird in horizontaler Richtung durch die bereits betonierte Sohle

behindert.

Für die Bewehrung am unteren Rand der Wand wird zunächst die Mindestbewehrung angenommen. Sie

ergibt sich nach DIN 19702 durch Anforderungen an eine Wasserundurchlässigkeit zu 0,10% der

Betonquerschnittsfläche.

𝑎𝑒𝑟𝑓,𝑆𝑜ℎ𝑙𝑒 = 60,00 𝑐𝑚 ∗ 100,00 𝑐𝑚 ∗ 0,001 / 1,00 𝑚 = 6,00 𝑐𝑚²/𝑚 -> ∅ 10/12,5 (6,28 cm²/m)

𝑎𝑒𝑟𝑓,𝑊𝑎𝑛𝑑 = 50,00 𝑐𝑚 ∗ 100,00 𝑐𝑚 ∗ 0,001/ 1,00 𝑚 = 5,00 𝑐𝑚²/𝑚 -> ∅ 10/12,5 (6,28 cm²/m)

Die Widerlagerwand wird aufgrund einer Fugenfreien Ausbildung im jungen Betonalter zusätzlich

beansprucht. Diese Beanspruchung resultiert aus einer Verformungsbehinderung des bereits erstellten

Fundaments. Infolge abfließender Hydratationswärme entsteht zentrischer Zwang und es ist eine horizontale

Mindestbewehrung im Widerlager vorzusehen: Die Berechnung erfolgt unter der Annahme, dass Risse in den

ersten 3-5 Tagen bereits auftreten können.

𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛 =𝑘𝑐 ∗ 𝑘 ∗ 𝑓𝑐𝑡,𝑒𝑓𝑓 ∗ 𝐴𝑐𝑡

𝜎𝑠

𝑘𝑐 = 1,00 (reiner Zug)

𝑘 = 0,52 +0,80−0,52

30,00−80,00∗ (50,00 − 80,00) = 0,69 (interpoliert)

𝑓𝑐𝑡,𝑒𝑓𝑓 = 0,50 ∗ 𝑓𝑐𝑡𝑚 = 0,50 ∗ 3,00𝑁

𝑚𝑚2= 1,50

𝑁

𝑚𝑚2

𝐴𝑐𝑡 = 50,00 ∗ 100,00 = 5000,00𝑐𝑚2

𝑚

𝜎𝑠 = √3,60 ∗ 106 ∗𝑤𝑘

𝑑𝑠

= √3,60 ∗ 106 ∗0,25

16,00= 237,17

𝑁

𝑚𝑚²

𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛 =1,00∗0,69∗1,50∗5000,00

237,17= 21,82

𝑐𝑚2

𝑚 pro Seite = 10,91

𝑐𝑚2

𝑚

Aufgrund einer benötigten Mindestbewehrung von lediglich 6,00 cm²/m muss eine größere Bewehrung

gewählt werden. Es wird eine Längsbewehrung von ∅ 14/12,5 mit einer Querschnittsfläche von 12,32 cm²/m

gewählt.



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6.2 Schnitt B-B

Abbildung 13: Vertikalbewehrung Wände



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Abbildung 14: Querbewehrung Sohle

Aus der Auftriebskraft resultiert ein Feldmoment, das von unten auf die Sohle wirkt. Es ist zu prüfen, ob durch

die zusätzliche Belastung eine größere Bewehrung gewählt werden muss. Nach Aufbringen des

Wasserdrucks von 23,00 kN/m und 35,30 kN auf die Bauwerkssohle ist keine höhere Bewehrung erforderlich.

Anlage 5.4.1.1b


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Vorgang:

Zusammenstellung der Bewehrung

Für den Endzustand wird infolge der ständigen und vorübergehenden Bemessungssituation die erforderliche

Bewehrung ermittelt.

Nachfolgend werden die Maximalwerte der notwendigen Bewehrungsmengen aus den Nachweisen der

Tragfähigkeit, Ermüdung und Rissbreite abgebildet. Anhand der gewählten Bewehrung ist die

Bewehrungsführung in Abbildung 15 und Abbildung 16 grob skizziert.

Abbildung 15: Bewehrungsskizze A-A



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Abbildung 16: Bewehrungsskizze B-B



INHALT

Inhalt ................................................................................................................................................................................ 1Querschnittswerte .................................................................................................................................................. 2Systemkenngrößen ............................................................................................................................................... 2Materialkennwerte .................................................................................................................................................. 2Bettung .......................................................................................................................................................................... 3Lastsummen .............................................................................................................................................................. 4Zu 4.2 - Schnittgrößen ........................................................................................................................................ 7Schnittgrößen Nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 7Schnittgrößen Nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 8Schnittgrößen Nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 9Schnittgrößen Qz min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 10Schnittgrößen Qz max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 11Schnittgrößen My min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 12Schnittgrößen My max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 13

Anhang 1 zuAnlage 5.4.1bAnlage 5.4.1.1b

Querschnittswerte

1 Polygon Schwerpunkt [m] ys = 0,500 zs = 0,250Fläche [m²] A = 5,0000e-01Trägheitsmomente [m4] Ix = 1,0000e-06

Iy = 1,0417e-02 I1 = 1,0417e-02 Iz = 4,1667e-02 I2 = 4,1667e-02

Hauptachsenwinkel [Grad] Phi = 0,000 Iyz = 0,0000e+00Mittelung der Querkraft-Schubspannungen über die Qu.-breite1

0,5

2 Polygon FundamentSchwerpunkt [m] ys = 0,500 zs = 0,300Fläche [m²] A = 6,0000e-01Trägheitsmomente [m4] Ix = 1,0000e-06

Iy = 1,8000e-02 I1 = 1,8000e-02 Iz = 5,0000e-02 I2 = 5,0000e-02


0,6

Systemkenngrößen

29 Knoten28 Elemente 28 Stabelemente1 Festhaltungen 0 Plattenelemente0 Koppelungen 0 Scheibenelemente2 Materialkennwerte 0 Schalenelemente2 Querschnittswerte 0 Seilelemente

36 Lastfälle 0 Volumenelemente34 LF-Kombinationen 0 Federelemente0 Spannstränge

Berechnungsort der Flächenelemente: Knoten11 Ergebnisorte in den Stäben

Gedrehte Koordinatensysteme0 Elementsysteme0 Schnittkraftsysteme0 Bewehrungssysteme

Materialkennwerte

Nr. Art E-Modul G-Modul Quer- alpha.t gamma[MN/m²] [MN/m²] dehnz. [1/K] [kN/m³]

1 1 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0002 2 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,000


Bettung

Nr. kbx kby kbz kbx kby kbz bx by bzAnfang [MN/m³] Ende [MN/m³] [m]

1 1 0 0 0 0 0 0 1,000 0,300 0,3002 2 3,5 3,5 35 3,5 3,5 35 1,000 1,000 1,000

Die Bettung wirkt in Richtung der Achsen des lokalen Elementsystems.


Summe der aufgebrachten Lasten und Auflagerreaktionen

LF. Bezeichnung Fx [kN] Fy [kN] Fz [kN]

1 Eigengewicht 0,000 142,500 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 142,500 0,000

2 Ausbau 0,000 17,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 17,000 0,000

3 Dauerlast 0,000 142,500 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 142,500 0,000

4 K&S 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 -0,000

5 Belastung Geländer 1,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 1,000 0,000 0,000

6 Hinterfüllung Flächenlast West 35,875 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 35,875 0,000 0,000

7 Hinterfüllung Flächenlast Ost -35,875 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -35,875 -0,000 -0,000

12 Wasser 2 voll 0,000 44,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 44,000 0,000

15 Eo Ost oGW -80,545 -0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -80,545 -0,000 -0,000

16 Eo Ost 1mGW -112,101 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -112,101 -0,000 -0,000

17 Eo Ost 2,7mGW -84,355 -0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -84,355 -0,000 -0,000

18 Eo West oGW 80,545 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 80,545 0,000 0,000

19 Eo West 1mGW 112,097 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 112,097 0,000 0,000




20 Eo West 2,7mGW 84,355 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 84,355 0,000 0,000

22 1/2 Ea Ost oGW -26,568 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -26,568 -0,000 -0,000

23 1/2 Ea Ost 1mGW -45,946 -0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -45,946 -0,000 -0,000

24 1/2 Ea Ost 2,7mGW -29,843 -0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -29,843 -0,000 -0,000

25 1/2 Ea West oGW 26,568 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 26,568 0,000 0,000

26 1/2 Ea West 1mGW 45,944 0,000 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 45,944 0,000 0,000

27 1/2 Ea West 2,7mGW 29,843 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 29,843 0,000 0,000

30 T_N,pos (63,5) 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 -0,000

31 T_N,neg (63,5) 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 0,000

32 T_M,pos (63,5) 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 0,000

33 T_M,neg (63,5) 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 -0,000

35 T_N,pos 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 -0,000

36 T_N,neg 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 0,000




37 T_M,pos 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 0,000

38 T_M,neg 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 -0,000


Zu 4.2 - Schnittgrößen

Nachfolgend werden die Schnittgrößen für den Fischlauf aus den zuvor zusammengestellten Belastungen bei ständiger und vorübergehender Beanspruchung aufgeführt.

Schnittgrößen Nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


Schnittgrößen Nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2




Schnittgrößen Qz min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


Schnittgrößen Qz max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


Schnittgrößen My min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


Schnittgrößen My max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


INHALT

Inhalt ................................................................................................................................................................................... 1Querschnittswerte ........................................................................................................................................................... 2Systemkenngrößen ........................................................................................................................................................ 2Materialkennwerte .......................................................................................................................................................... 3Bettung ............................................................................................................................................................................... 3Lastsummen ..................................................................................................................................................................... 4Zu 4.2 - Schnittgrößen .................................................................................................................................................. 7Schnittgrößen Nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................ 7Schnittgrößen Nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 8Schnittgrößen Qz min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................ 9Schnittgrößen Qz max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 10Schnittgrößen My min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 11Schnittgrößen My max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 12


Querschnittswerte

1 Polygon WändeSchwerpunkt [m] ys = 0,500 zs = 0,250Fläche [m²] A = 5,0000e-01Trägheitsmomente [m4] Ix = 1,0000e-06

Iy = 1,0417e-02 I1 = 1,0417e-02 Iz = 4,1667e-02 I2 = 4,1667e-02

Hauptachsenwinkel [Grad] Phi = 0,000 Iyz = 0,0000e+00Mittelung der Querkraft-Schubspannungen über die Qu.-breite

1

0,5

2 Polygon FundamentSchwerpunkt [m] ys = 0,500 zs = 0,300Fläche [m²] A = 6,0000e-01Trägheitsmomente [m4] Ix = 1,0000e-06

Iy = 1,8000e-02 I1 = 1,8000e-02 Iz = 5,0000e-02 I2 = 5,0000e-02


0,6

3 Polygon MittelwandSchwerpunkt [m] ys = 0,500 zs = 0,250Fläche [m²] A = 5,0000e-01Trägheitsmomente [m4] Ix = 1,0000e-06

Iy = 1,0417e-02 I1 = 1,0417e-02 Iz = 4,1667e-02 I2 = 4,1667e-02

Hauptachsenwinkel [Grad] Phi = 0,000 Iyz = 0,0000e+00Mittelung der Querkraft-Schubspannungen über die Qu.-breite

1

0,5

Systemkenngrößen

41 Knoten40 Elemente 40 Stabelemente0 Festhaltungen 0 Plattenelemente0 Koppelungen 0 Scheibenelemente3 Materialkennwerte 0 Schalenelemente3 Querschnittswerte 0 Seilelemente


Berechnungsort der Flächenelemente: Knoten11 Ergebnisorte in den Stäben



Materialkennwerte


1 1 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0002 2 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0003 3 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,000

Bettung


1 1 0 0 0 0 0 0 1,000 0,300 0,3002 2 3,5 3,5 35 3,5 3,5 35 1,000 1,000 1,0003 3 0 0 0 0 0 0 1,000 1,000 1,000





1 Eigengewicht 0,000 207,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 207,000 0,000

2 Ausbau 0,000 17,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 17,000 0,000

3 Dauerlast 0,000 207,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 207,000 0,000

4 K&S 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 0,000

5 Belastung Geländer 1,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 1,000 -0,000 -0,000

6 Hinterfüllung Flächenlast West 36,182 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 36,182 0,000 -0,000

7 Hinterfüllung Flächenlast Ost -36,801 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -36,801 -0,000 0,000

11 Wasser 1 voll 0,000 16,680 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 16,680 0,000

12 Wasser 2 voll 0,000 51,600 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 51,600 0,000

15 Eo Ost oGW -85,552 0,000 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -85,552 -0,000 0,000

16 Eo Ost 1mGW -119,792 0,000 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -119,792 -0,000 0,000

17 Eo Ost 2,7mGW -90,673 -0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -90,673 -0,000 0,000

18 Eo West oGW 76,718 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 76,718 0,000 -0,000




19 Eo West 1mGW 106,645 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 106,645 0,000 -0,000

20 Eo West 2,7mGW 80,709 0,000 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 80,709 0,000 -0,000

22 1/2 Ea Ost oGW -28,214 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -28,214 -0,000 0,000

23 1/2 Ea Ost 1mGW -49,214 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -49,214 -0,000 0,000

24 1/2 Ea Ost 2,7mGW -32,283 -0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -32,283 -0,000 0,000

25 1/2 Ea West oGW 25,303 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 25,303 0,000 -0,000

26 1/2 Ea West 1mGW 43,711 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 43,711 0,000 -0,000

27 1/2 Ea West 2,7mGW 28,695 0,000 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 28,695 0,000 -0,000

30 T_N,pos (63,5) 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 -0,000

31 T_N,neg (63,5) 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 0,000

32 T_M,pos (63,5) 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 -0,000

33 T_M,neg (63,5) 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 0,000

35 T_N,pos 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 -0,000




36 T_N,neg 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 0,000

37 T_M,pos 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 -0,000

38 T_M,neg 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 0,000



Nachfolgend werden die Schnittgrößen für das Auslaufbauwerk aus den zuvor zusammengestellten Belastungen bei ständiger und vorübergehender Beanspruchung aufgeführt.

Schnittgrößen Nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2




Schnittgrößen Qz min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


Schnittgrößen Qz max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


Schnittgrößen My min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


Schnittgrößen My max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2





Sweco GmbH

Stand: 14.11.2017

Anlage 5.4.1.2b: Statische Berechnung Winkelstütz-wand


Sweco GmbH


30625 Hannover

T +49 511 3407-0

F +49 511 3407-199

E [email protected]

W www.sweco-gmbh.de





Bw.-Nr.: 4.1 Winkelstützwände



Auftrag Nr. 1305-17-019


Programm:

Auftrag Nr.: 1305-17-019


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Bauteil: Winkelstützwand

Block: Seite: I

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis II

Tabellenverzeichnis II

1 Allgemeines 1



1.1.2 Unterlagen 2

2 Vorbemerkung 3


2.2 Baustoffe 5

2.3 Baugrund 5


2.3.2 Bodenprofil 5

2.3.3 Grundwasser 6

3 Lastermittlung 7



3.1.2 Erddruck 7



4 Modellierung 8


5 Nachweise im GZT und GZG 8

6 Bewehrungswahl 8

6.1.1 Mindestbewehrung 8

7 Zusammenstellung der Bewehrung 10

Anlage 5.4.1.2b


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Block: Seite: II

Archiv-Nr.:

Vorgang:


Abbildung 1: Ausschnitt aus Grundriss 3

Abbildung 2: Ansicht Winkelstützwand 4 4

Abbildung 3: Schnitt Winkelstützwand 4

Abbildung 18: Bewehrungsskizze A-A 10

Tabellenverzeichnis


Anlage 5.4.1.2b


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Vorgang:

Allgemeines

Berechnungsgrundlagen



















[DIN 19702] DIN 19702: Massivbauwerke im Wasserbau – Tragfähigkeit,

Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit, Februar 2013




[ZTV-W] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen – Wasserbau für Wasserbauwerke aus Beton und Stahlbeton, August 2012


Februar 2017

Anlage 5.4.1.2b


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Vorgang:

1.1.2 Unterlagen

[U1] Baugrundgutachten Nr. 11/2012 – Hauptuntersuchung; Flutungs- und


Neubau Auslaufbauwerk; Aufgestellt von Reinfeld und Schön Ingenieurbüro,

Februar 2012

Anlage 5.4.1.2b


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Archiv-Nr.:

Vorgang:

Vorbemerkung

In der vorliegenden Ausarbeitung wird die Bemessung von Winkelstützwänden eines Auslaufbauwerks

vorgenommen. Dabei wird nachfolgend nur die maßgebende Winkelstützwand 4 nachgewiesen. Die

geführten Nachweise gelten demnach für alle Winkelstützwände. Die maßgebende Winkelstützwand 4 ist in

Abbildung 1 beschriftet und besitzt die in Abbildung 3 dargestellten Maße.

Abbildung 1: Ausschnitt aus Grundriss

Anlage 5.4.1.2b


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Archiv-Nr.:

Vorgang:

Abbildung 2: Ansicht Winkelstützwand 4

Abbildung 3: Schnitt C-C Winkelstützwand

Anlage 5.4.1.2b


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Archiv-Nr.:

Vorgang:

Bauteilabmessungen

Wanddicke 0,50 m

Sohlenbreite 3,70 m

max Höhe 4,00 m

Sohlenhöhe 0,50 m

Baustoffe

Beton






*Anmerkung: Festlegung der Mindestbetondeckung entsprechend ZTV-W

Baugrund


2.3.2 Bodenprofil

Als Berechnungsgrundlage wird im Weiteren, eine Hinterfüllung auf der sicheren Seite mit 𝛾 =19,00 kN/m³

und 𝜑 ≥ 32,50° angenommen. Für erdstatische Berechnungen und Tragfähigkeitsnachweise sind nach [U1]

folgende charakteristische Bodenparameter nach [DIN 4020] maßgebend:





Effektiver Reibungswinkel φ‘ = 35°


Steifemodul Es,k = 70,00 MN/m²

Anlage 5.4.1.2b


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Archiv-Nr.:

Vorgang:

2.3.3 Grundwasser

Zurzeit ist der Grundwasserspiegel abgesenkt, wodurch bei den Erkundungsbohrungen kein

Grundwasserstand gemessen werden konnte. Nach den Baumaßnahmen wird der Grundwasserspiegel

ansteigen. Dabei ist damit zu rechnen, dass ein ähnlicher Wasserstand wie bei dem Cottbuser See möglich

ist. Das würde einem minimalen Wasserstand von +61,80 m NHN und einem maximalen Wasserstand von

+63,50 m NHN auf der Seeseite entsprechen. Auf der Seite des Grabens wird auf der sicheren Seite liegend

ein maximaler Wasserstand von +62,80 m angenommen.

Anlage 5.4.1.2b


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Block: Seite: 7

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Lastermittlung

Ständige Einwirkungen


Das charakteristische Eigengewicht der Konstruktion wird je m Länge wie folgt angesetzt:

EG,k,Stützwand = 25,00 kN/m³ * (4,50 m * 0,50 m + 3,05 m * 0,50 m) = 94,38 kN

3.1.2 Erddruck

Siehe Anhang mb-Baustatik 2017.

Veränderliche Lasten


3.2.1.1 Horizontale Verkehrslasten aus Last auf Hinterfüllung

Nach [DIN EN 1991-2] kann eine Verkehrslast im Bereich hinter der Wänden als gleichmäßig verteilte Last

qeq angenommen werden. Die Fläche für qeq ist dabei in [DIN EN 1991-2/NA] als Rechteck mit den Maßen

5 m (Länge) x 3 m (Breite) = 15 m² festgelegt. Als Auflast wird ein Fahrzeug mit 40 t Gewicht angesetzt.

𝑝𝑣 =40,00 𝑡 ∗ 9,81 𝑚/𝑠2

3,00 𝑚 ∗ 5,00 𝑚= 26,16 𝑘𝑁/𝑚2

Anlage 5.4.1.2b


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Block: Seite: 8

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Modellierung

Das System sowie die Belastung werden in das Programm mb-Baustatik 2017 eingefügt. Die Eingabewerte

sind dem Anhang zu entnehmen.

Der Bemessungswert des mittleren Sohldrucks wird in der ständigen Bemessungssituation (BS-P) berechnet.

Der Sohldruck 𝜎𝑧𝑢𝑙 wird dem Baugrundgutachten [U1] entnommen.

𝜎𝑧𝑢𝑙

𝛾𝑅

=370,00 𝑘𝑁/𝑚²

1,40= 264,29 𝑘𝑁/𝑚²

Schnittgrößen

Die Schnittgrößenermittlung und Bemessung erfolgt an einem Modell mit dem Programmsystem mb-

Baustatik 2017. Im Anhang werden die Schnittgrößen für die Winkelstützwand aufgeführt.

Nachweise im GZT und GZG

Die notwendigen Nachweise für die Winkelstützwand werden im Anhang geführt. Die Bewehrung und Breite

der Sohle sind so gewählt, dass alle Nachweise eingehalten werden.

Bewehrungswahl

Bei der Sohle handelt es sich um eine Platte, bei der keine rechnerisch erforderliche Schubbewehrung auftritt.

Aus diesem Grund kann auch auf eine Mindestschubbewehrung verzichtet werden.

𝑏

ℎ=

3,70 𝑚

0,50 𝑚= 7,40 > 5

6.1.1 Mindestbewehrung

Die Mindestbewehrung ist zu erhöhen, wenn wie bei dem Übergang zwischen Sohle und Wand eine

Schwindbehinderung auftritt. Die Wand wird in horizontaler Richtung durch die bereits betonierte Sohle

behindert.

Für die Bewehrung am unteren Rand der Wand wird zunächst die Mindestbewehrung angenommen. Sie

ergibt sich nach DIN 19702 durch Anforderungen an eine Wasserundurchlässigkeit zu 0,10% der

Betonquerschnittsfläche.

𝑎𝑒𝑟𝑓,𝑆𝑜ℎ𝑙𝑒 = 50,00 𝑐𝑚 ∗ 100,00 𝑐𝑚 ∗ 0,001 / 1,00 𝑚 = 5,00 𝑐𝑚²/𝑚 -> ∅ 12/15 (7,54 cm²/m)

𝑎𝑒𝑟𝑓,𝑊𝑎𝑛𝑑 = 50,00 𝑐𝑚 ∗ 100,00 𝑐𝑚 ∗ 0,001/ 1,00 𝑚 = 5,00 𝑐𝑚²/𝑚 -> ∅ 12/15 (7,54 cm²/m)

Anlage 5.4.1.2b


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Block: Seite: 9

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Die Winkelstützwand wird aufgrund einer Fugenfreien Ausbildung im jungen Betonalter zusätzlich

beansprucht. Diese Beanspruchung resultiert aus einer Verformungsbehinderung der bereits erstellten Sohle.

Infolge abfließender Hydratationswärme entsteht zentrischer Zwang und es ist eine horizontale

Mindestbewehrung in der Wand vorzusehen: Die Berechnung erfolgt unter der Annahme, dass Risse in den



𝜎𝑠


𝑘 = 0,52 +0,80−0,52

30,00−80,00∗ (50,00 − 80,00) = 0,69 (interpoliert)

𝑓𝑐𝑡,𝑒𝑓𝑓 = 0,50 ∗ 𝑓𝑐𝑡𝑚 = 0,50 ∗ 3,00𝑁

𝑚𝑚2= 1,50

𝑁

𝑚𝑚2

𝐴𝑐𝑡 = 50,00 ∗ 100,00 = 5000,00𝑐𝑚2

𝑚

𝜎𝑠 = √3,60 ∗ 106 ∗𝑤𝑘

𝑑𝑠

= √3,60 ∗ 106 ∗0,25

14,00= 253,55

𝑁

𝑚𝑚²

𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛 =1,00∗0,69∗1,50∗5000,00

253,55= 20,41

𝑐𝑚2

𝑚 pro Seite = 10,21

𝑐𝑚2

𝑚

Aufgrund einer benötigten Mindestbewehrung von lediglich 6,00 cm²/m muss eine größere Bewehrung

gewählt werden. Es wird eine Längsbewehrung von ∅14/15 mit einer Querschnittsfläche von 10,26 cm²/m

gewählt.

Anlage 5.4.1.2b


Programm:

Auftrag Nr.: 1305-17-019


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Block: Seite: 10

Archiv-Nr.:

Vorgang:



Bewehrung ermittelt.

Nachfolgend werden die Maximalwerte der notwendigen Bewehrungsmengen abgebildet. Anhand der im

Anhang berechneten Bewehrungsmengen ist die Bewehrungsführung in Abbildung 4 grob skizziert.

Abbildung 4: Bewehrungsskizze A-A

Anlage 5.4.1.2b

Anlage 5.4.1.2b

Auftrags-Nr.:

Bauvorhaben:

Bauherr:

Statische Berechnung

1305-17-019

Auslaufbauwerk

,

Lausitz Energie Bergbau AG

,

Tel.:

E-Mail:

mb-V

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er

Vers

ion 2

017 -

Copyright 2016 -

mb A

EC

Softw

are

Gm

bH

Proj.Bez Auslaufbauwerk Seite 2

Proj_Name Gewässerausbau Cottbuser See Datum 15.11.2017

mb AEC Software GmbH Europaallee 14 67657 Kaiserslautern

Inhaltsverzeichnis

Position Beschreibung Seite

TB Titelblatt 1

Inhalt 2

WSW4 Winkelstützwand 3

B 500SA, C 35/45

h = 400 cm

mb-V

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WSW4Projekt Gewässerausbau Cottbuser See

mb BauStatik S530.de 2017.060 Datum 15.11.2017


Position

Programm Version

Pos. WSW4 Winkelstützwand

System

M 1:65

60.10

64.50

4.5

0

0.5

0

4.0

0

0.50

3.20

3.70

60.10

62.80

Geometrie

Wandschenkel h[m] d

o

[m] α

luft

[°] α

erd

[°]

4.00 0.50 0.00 0.00

Sporne l[m] h

a

[m] h

e

[m]

erds. 3.20 0.50 0.50

Geländeebene Geländeoberfläche

Abstand OK Gelände-Wandkopf z

luft

= 4.50 m

z

erd

= 0.10 m

Baugrund

Boden h γ γ' φ c

a

c

p

δ

a

δ

p

δ

0

[m] [kN/m³] [°] [kN/m²] [°] [°] [°]

4.5 19.0 11.0 32.5 - - 0.0 0.0 0.0

999.0 19.0 11.0 35.0 - - 0.0 0.0 0.0

EinwirkungenEinwirkungen nach DIN EN 1990:2010-12

Gk Eigenlasten

Ständige Einwirkungen

Qk.N Nutzlasten

Kategorie A - Wohn- und Aufenthaltsräume

Gk.E.A # Erddruck

Ständiger Erddruck

Gk.H.S # Wasserstand ständig

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mb A

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Anhang 1 zuAnlage 5.4.1.2b





Position

Programm Version

Ständiger Wasserdruck

# Die Einwirkung wurde automatisch generiert.

Belastungen

Eigengewicht EW Anteil G

[kN/m]

Gk Gesamtlast Wand 96.25

Gk Sporn erdseitig 40.00

Gk Wandschenkel 50.00

Gk Bodenkeil erdseitig 180.80

Grundwasser EW Art h

Luft

h

Erd

[m] [m]

Gk.H.S ständiges Grundwasser 4.50 1.80

Blocklasten Nr. EW ah s le ve

[m] [m] [m] [kN/m²]

1 Qk.N 0.00 3.00 5.00 26.16

GrafikBelastungsgrafiken (einwirkungsbezogen)

EinwirkungQk.N

26.2

50 3.00

ErddruckBerechnung nach DIN 4085:2011-05

Standsicherheit

mb-V

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Position

Programm Version

EW Gk.E.Aaktiver Erddruck

Grundwasser z

gw

= 1.80 m

M 1:200

1.80

0.00

9.72

17.0118.66

Erddruckspannungen z K

agh

K

ach

K

aph

e

agh

e

ach

e

aph

Σe

h

[m] [-] [kN/m²]

0.10 0.301 1.097 0.301 0.0 0.0 0.0 0.00

1.80 0.301 1.097 0.301 9.7 0.0 0.0 9.72

4.00 0.301 1.097 0.301 17.0 0.0 0.0 17.01

4.50 0.301 1.097 0.301 18.7 0.0 0.0 18.66

aktive Erddruckkraft E

ah

= 46.58 kN/m

E

av

= 0.00 kN/m

EW Qk.N Blocklast (Nr. 1) ve = 26.16 kN/m²

Last ohne Einfluss auf die Erddruckermittlung

Bemessung

EW Gk.E.Aaktiver Erddruck

Grundwasser z

gw

= 1.80 m

M 1:200

1.80

0.00

9.72

17.01

Erddruckspannungen z K

agh

K

ach

K

aph

e

agh

e

ach

e

aph

Σe

h

[m] [-] [kN/m²]

0.10 0.301 1.097 0.301 0.0 0.0 0.0 0.00

1.80 0.301 1.097 0.301 9.7 0.0 0.0 9.72

4.00 0.301 1.097 0.301 17.0 0.0 0.0 17.01


ah

= 37.66 kN/m

E

av

= 0.00 kN/m

EW Qk.N Blocklast (Nr. 1) ve = 26.16 kN/m²

mb-V

iew

er

Vers

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EC

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Position

Programm Version

M 1:200

1.80

7.87

0.61

zφ zϑ ϑ K

aVh

e

aph,o

e

aph,u

[m] [m] [°] [-] [kN/m²] [kN/m²]

0.10 4.00 61.25 0.5486 7.87 0.61


ah

= 16.55 kN/m

E

av

= 0.00 kN/m

Wasserdruck

Stands. luftseitig GW-Stand W

h

W

v,Sporn

W

v,Sohle

[m] [kN/m] [kN/m] [kN/m]

4.50 0.00 0.00 0.00

Stands. erdseitig GW-Stand W

h

W

v,Sporn

W

v,Sohle


1.80 36.45 70.40 49.95

Bem. luftseitig GW-Stand W

h

W

v,Sporn

W

v,Sohle


4.50 0.00 0.00 0.00

Bem. erdseitig GW-Stand W

h

W

v,Sporn

W

v,Sohle


1.80 24.20 0.00 0.00

Char. Schnittgrößen

StandsicherheitEW Hinweis H

Ek

V

Ek

M

Ek

[kN/m] [kN/m] [kNm/m]

Gk.H.S 36.45 20.45 -46.01

Gk erds. 0.00 277.05 -34.80

Qk.N erds. - - -

Gk.E.A 46.58 0.00 -73.29

Bemessung (GZT) Kein Ansatz des Erdwiderstands

WandschenkelKote: 4.00 m

EW Hinweis N

Ek

V

Ek

M

Ek


Gk 50.00 0.00 0.00

Gk.H.S 0.00 24.20 -17.75

Qk.N erds. 0.00 16.55 -41.47

Gk.E.A 0.00 37.66 -52.26

mb-V

iew

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Vers

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Position

Programm Version

Sporn erdseitig Anteile aus Standsicherheit

EW Hinweis N

Ek

V

Ek

M

Ek


Gk.H.S 36.45 21.36 -9.44

Gk erds. 0.00 220.80 353.28

Qk.N erds. 0.00 78.48 117.72

Gk.E.A 46.58 0.00 -61.65

Anteile aus Bemessung

EW Hinweis N

Ek

V

Ek

M

Ek


Gk.H.S 24.20 0.00 -23.80

Qk.N erds. 16.55 0.00 -45.61

Gk.E.A 37.66 0.00 -61.68

KombinationenKombinationsbildung nach DIN EN 1997-1

Darstellung der maßgebenden Kombinationen

GZ EQU: Verlust der Lagesicherheit

Ek Typ Σ (γ*ψ * EW)

9 BS-P 0.90*Gk+1.10*Gk.E.A+1.10*Gk.H.S

+1.50*Qk.N

GZ STR/GEO-2: Versagen von Bauwerken und Bauteilen

(Gleiten)


1 BS-P 1.35*Gk+1.35*Gk.E.A+1.35*Gk.H.S

+1.50*Qk.N

GZ STR/GEO-2: Versagen von Bauwerken und Bauteilen


1 BS-P 1.35*Gk+1.35*Gk.E.A+1.35*Gk.H.S

+1.50*Qk.N

GZ GEO-3: Verlust der Gesamtstandsicherheit


1 BS-P 1.00*Gk+1.00*Gk.E.A+1.00*Gk.H.S

+1.30*Qk.N

GZ SLS: Gebrauchstauglichkeit (1. Kernweite)


1 BS-P 1.00*Gk+1.00*Gk.E.A+1.00*Gk.H.S

GZ SLS: Gebrauchstauglichkeit (2. Kernweite)


1 BS-P 1.00*Gk+1.00*Gk.E.A+1.00*Gk.H.S

+1.00*Qk.N

Bem.-schnittgrößen

Standsicherheit

GZ EQU: Nachweis der Kippsicherheit

mb-V

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Vers

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Position

Programm Version

Ek H

Ed

V

Ed

M

Ed


9 91.33 271.84 -162.55

GZ GEO-2: Gleitnachweis Boden-Bauteil, Beanspruchung

ohne Berücksichtigung des Erdwiderstands

Ek H

Ed

V

Ed

M

Ed


1 112.09 401.63 -208.03

GZ GEO-2: Nachweis der Grundbruchsicherheit

Ek H

Ed

V

Ed

M

Ed


1 112.09 401.63 -208.03

GZ SLS: Nachweis der 1. Kernweite

Ek H

Ed

V

Ed

M

Ed


1 83.03 297.50 -154.10

GZ SLS: Nachweis der 2. Kernweite

Ek H

Ed

V

Ed

M

Ed


1 83.03 297.50 -154.10

GZ GEO-2: Nachweis Sohldruck

Ek H

Ed

V

Ed

M

Ed


1 112.09 401.63 -208.03

Bemessung (GZT)

Wandschenkelz = 4.00 m

Ek N

Ed

V

Ed

M

Ed


1 67.50 108.34 -156.72

2 67.50 83.52 -94.52

Sporn erdseitig

Ek N

Ed

V

Ed

M

Ed


1 -85.40 31.56 181.28

Detail inf. Einwirkungen gem. Standsicherheit

Ek N

Ed

V

Ed

M

Ed


1 112.09 444.64 557.54

Detail inf. Einwirkungen gem. Bemessung Wand

Ek N

Ed

V

Ed

M

Ed


1 108.34 0.00 -183.80

Detail inf. Bodenspannungen aus Einwirkungen gem.

Standsicherheit

mb-V

iew

er

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Programm Version

Ek N

Ed

V

Ed

M

Ed


1 89.16 413.08 560.07

StandsicherheitStandsicherheitsnachweise nach DIN EN 1997-1:2014-03

ständige Situationen

Kippennach DIN 1054:2010-12, GZ EQU

Ek MEd VEd e/b maxe/b η

[kNm/m] [kN/m] [-] [-] [-]

9 -162.55 271.84 -0.162 1/2 0.32

Gleitenin Sohlfuge nach DIN EN 1997-1:2014-03, GZ GEO-2

Sohlreibungswinkel δ

k

= 32.50 °

Ek R

k

γ

R,h

R

p,k

γ

R,e

H

d

R

d

η

[kN/m] [-] [kN/m] [-] [kN/m] [kN/m] [-]

1 189.53 1.10 0.00 1.40 112.09 172.30 0.65

Grundbruchnach DIN EN 1997-1:2014-03, GZ GEO-2

M 1:151

-4.504.604.50

2.8

5

2.66

1.04

3.70

Grundrissform: Streifen

b' d α β

[m] [m] [°] [°]

2.66 0.00 0.00 0.00

z

max

φ c γ

1

γ

2

[m] [°] [kN/m²] [kN/m³] [kN/m³]

2.85 34.93 0.00 0.00 11.00

T N δ ω m

[kN/m] [kN/m] [°] [°] [-]

83.03 297.50 15.59 90.00 2.00

mb-V

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Einfluß N

0

ν i λ ξ N

Breite 22.35 1.000 0.375 1.000 1.000 8.37

Tiefe 33.00 1.000 0.520 1.000 1.000 17.15

Kohäsion 45.82 1.000 0.505 1.000 1.000 23.13

Ek V

d

R

k

γ

R,v

R

d

η

[kN/m] [kN/m] [-] [kN/m] [-]

1 401.63 653.65 1.40 466.89 0.86

Geländebruch nach DIN 1054 (12/10), A 11.1.1, GZ GEO-3

Lamellenverfahren mit kreisförmiger Gleitlinie

Anzahl untersuchter Gleitkreise n = 158 -

maßgeb. Gleitkreismittelpunkt x = -1.50 m

z = 2.00 m

Halbmesser r = 8.02 m

maßgebende Kombination Ek 1, Situation BS-P

TS-Beiwerte ständige Einwirkungen γ

G

= 1.00 -

veränderliche Einwirkungen γ

Q

= 1.30 -

Reibungsbeiwert des Bodens γ

φ

= 1.25 -

Kohäsion des Bodens γ

c

= 1.25 -

maßgeb. Gleitkreis mit größter Ausnutzung

M 1:95

27.0

5.0

27.0

1

2

Ep

0

r=8.

02

1

2

3 4 56

7

8

9

10

11

2.7

0

1.50

2.0

0

Lamellenwerte Nr. x z b θ φ

d

c

d

[m] [m] [m] [°] [°] [kN/m²]

1 -5.36 -4.98 1.39 -29.0 29.3 0.0

2 -3.97 -5.60 1.39 -18.0 29.3 0.0mb-V

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Programm Version

Nr. x z b θ φ

d

c

d

[m] [m] [m] [°] [°] [kN/m²]

3 -2.58 -5.92 1.39 -7.8 29.3 0.0

4 -1.19 -5.99 1.39 2.2 29.3 0.0

5 -0.25 -5.92 0.50 9.0 29.3 0.0

6 0.76 -5.65 1.53 16.5 29.3 0.0

7 2.29 -5.01 1.53 28.4 29.3 0.0

8 3.13 -4.55 0.14 35.3 27.0 0.0

9 3.79 -3.98 1.18 41.5 27.0 0.0

10 4.97 -2.63 1.18 54.4 27.0 0.0

11 5.90 -0.95 0.68 68.3 27.0 0.0

Lasten

Tangentialkräfte

Nr. G

d

P

v,d

(G+P)*sinθ T

[kN/m] [kN/m] [kN/m] [kN/m]

1 7.40 0.00 -3.58 6.77

2 16.74 0.00 -5.18 11.98

3 21.65 0.00 -2.94 13.23

4 22.70 0.00 0.87 12.47

5 64.06 0.00 9.99 33.46

6 124.92 0.00 35.44 62.88

7 114.16 0.00 54.31 56.20

8 9.84 0.00 5.68 4.55

9 66.48 0.00 44.07 31.49

10 48.93 0.00 39.81 25.36

11 10.94 0.00 10.16 6.73

Σ 188.62 265.11

Momente aus

Einwirkungen

infolge Eigen- und Auflasten M(Gi) = 1512.98 kNm/m

infolge Wasserüberdruck M(Fw) = 502.33 kNm/m

infolge Sohlwasserdruck M(Fs) = 45.08 kNm/m

E

M

= 2060.39 kNm/m

Momente aus

Widerständen

infolge Tangentialkräfte M(Ti) = 2126.51 kNm/m

infolge Erdwiderstand M(Ep) = 1.16 kNm/m

R

M

= 2127.67 kNm/m

Ausnutzung μ = 2060.39 / 2127.67 = 0.97

≤ 1.0

1. Kernweitenach DIN EN 1997-1:2014-03, GZ SLS


[kNm/m] [kN/m] [-] [-] [-]

1 -154.10 297.50 -0.140 1/6 0.84

2. Kernweitenach DIN EN 1997-1:2014-03, GZ SLS


[kNm/m] [kN/m] [-] [-] [-]

1 -154.10 297.50 -0.140 1/3 0.42

Mittlerer Sohldrucknach DIN 1054:2010-12

Ek MEd VEd e b' σ

E,d

σ

R,d

η

[kNm/m] [kN/m] [m] [m] [kN/m

2

] [kN/m

2

] [-]

1 -208.0 401.6 -0.52 2.66 150.76 264.29 0.57

mb-V

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Programm Version

Bemessung (GZT)

Material Normalbeton C 35/45

Betonstahl B 500SA

Achsabstände Bauteil Seite d'[mm] c

nom

[mm]

Wand erdseitig 68 60

Wand luftseitig 68 60

Sporn oben 68 60

Sporn unten 68 60

BiegebemessungBerücksichtigung der Mindestlängsbewehrung nach DIN

EN 1992-1-1/NA:2011-01, NDP Zu 9.2.1.1(1)

Wand z Seite Ek M

Ed

N

Ed

a

s

min a

s

[m] [kNm/m] [kN/m] [cm²/m] [cm²/m]

4.00 lufts. 2 -94.52 67.50 0.00

erds. 1 -156.72 67.50 7.33

1 -156.72 67.50 6.43

Sporn erdseitig Seite Ek M

Ed

N

Ed

a

s

min a

s

[kNm/m] [kN/m] [cm²/m] [cm²/m]

oben 1 181.28 -85.40 10.50

1 181.28 -85.40 7.40

unten 1 181.28 -85.40 0.00

Querkraftbemessung

Wand z Ek θ V

Ed

V

Rd,c

V

Rd,max

a

sw

[m] [°] [kN/m] [kN/m] [kN/m] [cm²/m²]

4.00 1 18.43 108.34 201.85 1526.18 -

Sporn erdseitig Ek θ V

Ed

V

Rd,c

V

Rd,max

a

sw

[°] [kN/m] [kN/m] [kN/m] [cm²/m²]

1 18.43 31.56 186.00 1526.18 -

erf. Bewehrung Biege- und Querkraftbewehrung

Wandz a

sl

a

se

a

sw

[m] [cm²/m] [cm²/m] [cm²/m²]

4.00 - 7.33 -

Sporne a

so

a

su

a

sw

[cm²/m] [cm²/m] [cm²/m²]

erdseitig 10.50 - -

M Mindestlängsbewehrung nach DIN EN 1992-1-1/NA, NDP Zu 9.2.1.1(1)

ZusammenfassungZusammenfassung der Nachweise

Nachweise (GZT) Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit

Nachweis η

[-]

Kippen OK 0.32

Sohldruck OK 0.57

Gleiten Sohlfuge OK 0.65

mb-V

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Programm Version

Nachweis η

[-]

Grundbruch OK 0.86

Geländebruch OK 0.97

Nachweise (GZG) Nachweise im Grenzzust. der Gebrauchstauglichkeit

Nachweis η

[-]

1. Kernweite OK 0.84

2. Kernweite OK 0.42

mb-V

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Sweco GmbH

Stand: 14.11.2017

Anlage 5.4.2b: Statische Berechnung Brücke am Aus-

laufbauwerk


Sweco GmbH


30625 Hannover

T +49 511 3407-0

F +49 511 3407-199

E [email protected]

W www.sweco-gmbh.de





Bw.-Nr.: 4.2 Brücke



Auftrag Nr. 1305-17-019


Programm:

Auftrag Nr.: 1305-17-019


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: I

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis III

Tabellenverzeichnis IV

Allgemeines 1



1.1.2 Unterlagen 2

Vorbemerkung 3


2.2 Baustoffe 5

2.3 Baugrund 6


2.3.2 Bodenprofil 6

2.3.3 Grundwasser 6

Lastermittlung 7



3.1.2 Ausbaulasten 7

3.1.3 Erddruck 8


3.2.1 Vertikale Verkehrslasten aus Straßenverkehr 10


3.2.3 Lastansätze für Ermüdung 15

3.2.4 Windlasten 18

3.2.5 Temperatur 19

3.2.6 Wasserstand des Flusses 21

Modellierung 22

4.1 Allgemeines 22

4.1.1 Flachgründung 22


Nachweis der äußeren Standsicherheit 24

5.1.1 Grundbruchsicherheit 24


Anlage 5.4.2b


Programm:

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Bauteil: Brücke

Block: Seite: II

Archiv-Nr.:

Vorgang:



6.1 Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit 27

6.1.1 Fundament 28

6.1.2 Fahrbahn 31

6.1.3 Widerlager 34

6.1.4 Flügel 38


Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: III

Archiv-Nr.:

Vorgang:


Abbildung 1: Ansicht 3

Abbildung 2: Grundriss 4

Abbildung 3: Regelquerschnitt 4

Abbildung 4: Darstellung Erddruckverläufe und –anteile 9

Abbildung 5: Verkehrslastmodell LM1 nach [DIN EN 1991-2] 10

Abbildung 6: TS und UDL Lasten 11

Abbildung 7: Ermüdungslastmodell 3 nach [DIN EN 1991-2] 15

Abbildung 8: Ansicht 22

Abbildung 9: Draufsicht 22

Abbildung 10: Bodenpressung am Fundament 𝝈𝒛, 𝒎𝒊𝒏 25

Abbildung 11: Längs- und Querbewehrung Fundamentoberseite 28

Abbildung 12: Längs- und Querbewehrung Fundamentunterseite 29

Abbildung 13: Schubbewehrung Fundament 30

Abbildung 14: Längs- und Querbewehrung Fahrbahnoberseite 31

Abbildung 15: Längs- und Querbewehrung Fahrbahnunterseite 32

Abbildung 16: Schubbewehrung Fahrbahn 33

Abbildung 17: Horizontal- und Vertikalbewehrung Widerlager Erdseite 34

Abbildung 18: Horizontal- und Vertikalbewehrung Widerlager Luftseite 35

Abbildung 19: Schubbewehrung Widerlager 36

Abbildung 20: Horizontal- und Vertikalbewehrung Flügel Luftseite 38

Abbildung 21: Horizontal- und Vertikalbewehrung Flügel Erdseite 39

Abbildung 22: Schubbewehrung Flügel 40

Abbildung 23: Skizze der Längs-, Quer- und Schubbewehrung im Rahmen 41

Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: IV

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Tabellenverzeichnis


Tabelle 2: Bodenparameter und Erddruckbeiwerte 8

Tabelle 3: Resultierende Erddrücke auf die Widerlagerwände 8

Tabelle 4: Ermittlung des Erddrucks auf die Widerlager durch Verkehr auf Hinterfüllung 12

Tabelle 5: Ermittlung des Erddrucks auf die Flügel durch Verkehr auf Hinterfüllung 13

Tabelle 6: Erddruck aus Verkehr auf Hinterfüllung - Ermüdung 17

Tabelle 7: Nachweise für Flachgündungen 24

Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 1

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Allgemeines

1.1 Berechnungsgrundlagen



Einwirkungen – Windlasten, Dezember 2010


Einwirkungen – Windlasten – Nationaler Anhang, Dezember 2010


Einwirkungen – Temperatureinwirkungen, Dezember 2010


Einwirkungen – Temperatureinwirkungen – Nationaler Anhang, Dezember 2010





















Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 2

Archiv-Nr.:

Vorgang:


Februar 2017

1.1.2 Unterlagen

[U1] Baugrundgutachten Mr. 23/2012 – Hauptuntersuchung; Flutungs- und


Neubau Radwegbrücke; Aufgestellt von Reinfeld und Schön Ingenieurbüro,

Februar 2012

Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 3

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Vorbemerkung

Im Zuge der Planung eines Auslaufbauwerks werden zwei Bauwerke hergestellt. Zum einen ist das ein

Auslaufbauwerk und zum anderen eine Wirtschaftswegbrücke. In der vorliegenden Ausarbeitung wird die

statische Bemessung der Wirtschaftswegbrücke vorgenommen.

Der momentan vorhandene Wirtschafts- und Radweg wird verlegt. Der neue Pfad führt weiter nördlich über

einen Graben, wodurch die Errichtung eines Brückenbauwerks notwendig wird. Es handelt sich dabei um ein

Rahmentragwerk, bei dem die Flügel- und Widerlagerwände monolithisch an ein Fundament angeschlossen

sind. Das Objekt wird in Ortbetonbauweise errichtet.

Die Lastermittlung erfolgt nach DIN EN 1990 und 1991-1 Teil 4 und 5 in Verbindung mit den jeweiligen

nationalen Anhängen. Des Weiteren wird die Stahlbetonkonstruktion nach DIN EN 1992 Teil 2 und dem

dazugehörigen nationalen Anhang bemessen. Die äußere Standsicherheit wird ebenfalls nachgewiesen.

Abbildung 1: Ansicht

Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 4

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Abbildung 2: Grundriss

Abbildung 3: Regelquerschnitt

Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 5

Archiv-Nr.:

Vorgang:

2.1 Bauteilabmessungen

Bauhöhe Überbau 0,40 m

Überbau, Kragarm 0,40-0,20 m

Widerlagerwanddicke 0,60 m

Lichte Weite 3,00 m

Stützweite 3,00 m

Lichte Höhe 2,51 m

Fundament 0,50 m

2.2 Baustoffe

Beton




Überbau XC3, XD1, XF2 C35/45 45 mm

Widerlagerwände XC4, XD1, XF3 C35/45 55 mm

Fundament XC2, XD1, XF1 C30/37 55 mm

Flügelwände XC4, XF3, XD1 C35/45 55 mm

*Anmerkung: Festlegung der Mindestbetondeckung entsprechend DIN EN 1536 Abs. 7.7.3.

Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 6

Archiv-Nr.:

Vorgang:

2.3 Baugrund


2.3.2 Bodenprofil

Als Berechnungsgrundlage wird im Weiteren, eine Hinterfüllung mit 𝛾 =20,00 kN/m³ und 𝜑 ≥ 30°

angenommen. Der gewachsene Boden, der sich der Hinterfüllung anschließt, besitzt nach [U1] folgende

Bodenparameter:





Effektiver Reibungswinkel φ‘ = 32,50°


Mittlerer Steifemodul Es,k = 20,00 MN/m²

2.3.3 Grundwasser

Der Bemessungsgrundwasserstand liegt nach [U1] ca. 2,60 m unter GOK, also auf einer Höhe von

+61,7 m.

Anlage 5.4.2b


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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 7

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Lastermittlung

3.1 Ständige Einwirkungen


Das charakteristische Eigengewicht der Konstruktion wird wie folgt angesetzt:

EGk,Flügel = 4 * 25,00 kN/m³ * (4,6, m + 2,90 m) /2 * 3,00 m * 0,50 m = 562,50 kN

EGk,Widerlager = 2 * 25,00 kN/m³ * 5,50 m * 3,00 m * 0,60 m = 495,00 kN

EGk,Fahrbahn = 25,00 kN/m³ * 4,20 m * 0,40 m * 6,00 m = 252,00 kN

EGk,Fundament = 25,00 kN/m³ * 0,50 m * 55,00 m² = 687,50 kN

EGk,Gesamt = 1997,00 kN

3.1.2 Ausbaulasten

Fahrbahnbelag: gk,1 = 24,00 kN/m³ * 0,08 m = 1,92 kN/m²

Kappen gk,2 = 25,00 kN/m³ * 0,30 m = 7,50 kN/m²

Ausgleichsschicht gk,3 = 0,50 kN/m²

Gesims Gk,2 = 25,00 kN/m³ * 0,61 m * 0,25 m = 3,82 kN/m

Gesims Moment MGk,2 = 3,82 kN/m * 0,125 m = 0,48 kN/m²

Geländer: Gk,2 = 1,00 kN/m

Kappen auf Flügel Gk,2 = 25,00 kN/m³ * 0,61 m * 0,25 m +

25 kN/m³ * 0,30 m * 0,50 m

= 7,57 kN/m

Aufbau Flussbett* gk,3 = 25,00 kN/m³* 0,45 m = 11,25 kN/m² *Anmerkung: Für den Aufbau des Flussbettes wird vereinfacht eine Wichte von 25 kN/m³ für alle Schichten

angenommen

Anlage 5.4.2b


Programm:

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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 8

Archiv-Nr.:

Vorgang:

3.1.3 Erddruck

3.1.3.1 Erddruck auf Widerlager und Flügel

Der aktive Erddruck sowie der Erdruhedruck werden nach [DIN 4085] bestimmt. Sie werden als Lasten auf

der Widerlagerwand aufgebracht. In Tabelle 2 und Tabelle 3 erfolgt die Berechnung und in Abbildung 4 die

Darstellung. Der Wandreibungswinkel wird auf der sicheren Seite mit 0° angesetzt.

Tabelle 2: Bodenparameter und Erddruckbeiwerte

Tabelle 3: Resultierende Erddrücke auf die Widerlagerwände

Als untere Grenze für die Einwirkungen aus Erddruck ist nach [RE-ING] der halbe aktive Erddruck, oder sofern

ungünstiger, der Erdruhedruck anzusetzen. Als obere Grenze wird der Erdruhedruck angesetzt.

Anlage 5.4.2b


Programm:

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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 9

Archiv-Nr.:

Vorgang:

Abbildung 4: Darstellung Erddruckverläufe und –anteile

Aufgrund der geringen Wasserstandshöhe, die auf das Fundament und die Widerlagerwand wirkt, wird der

Grundwasserstand bei der Berechnung der Erddrücke vernachlässigt.


Programm:

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Bauteil: Brücke

Block: Seite: 10

Archiv-Nr.:

Vorgang:

3.2 Veränderliche Lasten

3.2.1 Vertikale Verkehrslasten aus Straßenverkehr

Für Lasten aus dem Straßenverkehr ist das Lastmodell LM1 nach [DIN EN 1991-2] und [DIN EN 1991-

2/NA] anzuwenden. Bei der Breite der Fahrbahn von 5,00 m ergibt sich nach [DIN EN 1991-2] Tabelle 4.1

eine Anzahl von einem rechnerischen Fahrstreifen mit einer Breite von 3,00 m und einer verbleibenden

Restfläche von 2,00 m.

Abbildung 5: Verkehrslastmodell LM1 nach [DIN EN 1991-2]

Lastmodell LM1 (mit αQn und αqn nach [DIN EN 1991-2/NA])

Fahrstreifen 1 TS: αQ1·Q1k = 300,00 kN

UDL: αq1·q1k = 12,00 kN/m²

Restfläche UDL: αqn·qnk = 3,00 kN/m²

Die Tandemlasten sind dabei nach [DIN EN 1991-2] mit quadratischen Radaufstandsflächen von 0,40 m

Seitenlänge in ungünstigster Stellung aufzubringen. Der Abstand der Doppelachsen in Längsrichtung soll

1,20 m und in Querrichtung 2,00 m betragen. Dabei ist eine Lastverteilungshöhe von 0,28 m anzusetzen.

Die Lasten aus LM1 werden sowohl in Brückenmitte angesetzt als auch direkt neben dem Geländer der

Brücke. Aufgrund der Symmetrie reicht das auf einer Seite der Brücke (vgl. Abbildung 6).

Anlage 5.4.2b


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Abbildung 6: TS und UDL Lasten

Verkehrslasten können durch Bremsen und Anfahren, durch die TS und die UDL Last direkt auf der Fahrbahn

oder in Form von Erddruck hinter der Fahrbahn entstehen. Dabei ist zu beachten, dass keine Bremslast

auftreten kann, solange sich die Tandemlast noch auf der Hinterfüllung befindet. Genauso kann kein Erddruck

durch Tandemlast auf Hinterfüllung wirken, solange die Tandemlast sich auf der Fahrbahn befindet.

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3.2.2.1 Horizontale Verkehrslasten aus Straßenverkehr auf Hinterfüllung

Nach [DIN EN 1991-2] 4.9.1 können die Tandemlasten im Bereich hinter den Widerlagern als gleichmäßig

verteilte Last qeq angenommen werden. Die Fläche für qeq ist dabei in [DIN EN 1991-2/NA] als Rechteck mit

den Maßen 5,00 m (Länge) x 3,00 m (Breite) = 15,00 m² festgelegt.

Tabelle 4: Ermittlung des Erddrucks auf die Widerlager durch Verkehr auf Hinterfüllung

TS UDL

Widerlager

Flügel

Widerlager Höhe hw 3,39 m

Lichte Weite zw. Flügelwänden Lw 5,00 m

bo 3,00 m

lo 5,00 m

eff. Ao 15,0 m²

Laststellung an Flügelwand Fall: 2

Abstand zur Flügelwand e 1,00 m

bu 4,96 m

lu 6,96 m

eff. Au 34,5 m²

horizontale Erddruckbeiwert kh 0,47

1

Achslast Qik 300 kN

Anzahl der Achsen 2

Flächenlast qik 0 kN/m²

poi 40,0 kN/m²

pui 17,4 kN/m²

eho 18,8 kN/m²

ehu 8,2 kN/m²

Fahrstreifen

Ersatzflächenlast auf Gelände

Erddruck aus Verkehrslasten

Erddruck aus Verkehr auf Hinterfüllung

Effektive Fläche oben auf Gelände

Effektive Fläche am Widerlagerfuß



bo 3,00 m

lo 5,00 m

eff. Ao 15,0 m²



bu 4,96 m

lu 6,96 m

eff. Au 34,5 m²


1

Achslast Qik 0 kN

Anzahl der Achsen 2


poi 12,0 kN/m²

pui 5,2 kN/m²

eho 5,6 kN/m²

ehu 2,5 kN/m²




Fahrstreifen





bo 5,00 m

lo 3,00 m

eff. Ao 15,0 m²



bu 5,00 m

lu 4,96 m

eff. Au 24,8 m²


1

Achslast Qik 300 kN

Anzahl der Achsen 2


poi 40,0 kN/m²

pui 24,2 kN/m²

eho 18,8 kN/m²

ehu 11,4 kN/m²

Fahrstreifen








bo 3,00 m

lo 5,00 m

eff. Ao 15,0 m²



bu 4,96 m

lu 6,96 m

eff. Au 34,5 m²


1

Achslast Qik 300 kN

Anzahl der Achsen 2


poi 52,0 kN/m²

pui 22,6 kN/m²

eho 24,4 kN/m²

ehu 10,6 kN/m²



Fahrstreifen





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Für die Flügelwände wird der Erddruck auf die Hinterfüllung mit jeweils 1,00 m Abstand zur Last berechnet.

Bei einer Veränderung der Tandemlast zu einer Flügelwand hin, verändert sich die aufzubringende Last nur

geringfügig und ist vernachlässigbar. Trotz eines Lastausbreitwinkels von 30° wird die Last auch auf den

Flügelwänden auf der sicheren Seite liegend von der Erdoberfläche an angesetzt.

Tabelle 5: Ermittlung des Erddrucks auf die Flügel durch Verkehr auf Hinterfüllung

3.2.2.2 Bremsen und Anfahren aus Straßenverkehr

Nach [DIN EN 1991-2] und [DIN EN 1991-2/NA] ist auf Straßenverkehrsbrücken eine horizontale Last Qlk aus

Bremsen und Anfahren aufzubringen, die maximal 900 kN betragen soll. Der Betrag der Last ist wie folgt

festgelegt:

Qlk = 0,60 * αQ1 * (2 * Q1k) + 0,10 * αq1 * q1k * w1 * L

= 0,60 * 1,00 * (2 * 300 kN) + 0,10 * 1,33 * 9,00 kN/m² * 3,00 m *4,20 m

= 375,08 kN

Qlk = 375,00 kN erfüllt auch die Bedingung: 180*αQ1(kN)≤ Qlk ≤ 900,00 kN und ist somit maßgebend.

Die Bremslast ist laut [DIN EN 1991-2] auf Höhe des Belages und in beide Richtungen wirkend entlang der

Mittellinie jedes rechnerischen Fahrstreifens anzunehmen. Sie darf als gleichmäßig verteilt wirkend

angenommen werden.

qlk = 375,08 kN / 3,60 m = 104,19 kN/m



bo 5,00 m

lo 3,00 m

eff. Ao 15,0 m²



bu 5,00 m

lu 4,96 m

eff. Au 24,8 m²


1

Achslast Qik 300 kN

Anzahl der Achsen 2


poi 52,0 kN/m²

pui 31,5 kN/m²

eho 24,4 kN/m²

ehu 14,8 kN/m²




Fahrstreifen



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3.2.2.3 Fahrzeuganprall an Kappen und Schutzeinrichtungen

Nach [DIN EN 1991-2] ist auf Straßenbrücken eine horizontal und eine vertikal wirkende Last aus Anprall

aufzubringen. Diese berechnen sich wie folgt:

Qv = 0,75 * αQ1 * Q1k = 0,75 * 1 * 300,00 kN = 225,00 kN

qv = 225,00 kN / (0,50 m + 0,33 m) = 271,08 kN/m

Qh = 100,00 kN

qh = 100,00 kN / 0,50 m = 200,00 kN/m

Mv = 200,00 kN/m * (0,20 + 0,08 + 0,05) = 66,00 kNm/m

Die Last wird senkrecht zur Kappe in einer Höhe von 0,05 m oberhalb des Fahrbahnbelags über eine Länge

von 0,50 m angesetzt und hat einen Lastverteilungswinkel von 45° (0,33 m).

3.2.2.4 Fahrzeuge auf Geh- und Radwegen

Bei einer hier vorliegenden deformierbaren Schutzeinrichtung wird eine außergewöhnliche Achslast von

200,00 kN bis zu 1,00 m hinter der Schutzeinrichtung angesetzt. Andere Lasten auf der Fahrbahn zum

gleichen Zeitpunkt werden vernachlässigt.

q 2k = (200,00 kN / 2) / 0,40 m* 0,40 m = 625,00 kN/m²

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3.2.3 Lastansätze für Ermüdung

3.2.3.1 Ermüdungssituation vertikale Verkehrslasten aus Straßenverkehr

Für die Ermüdungsberechnungen ist nach [DIN EN 1991-2] und [DIN EN 1991-2/NA] das

Ermüdungslastmodell 3 anzuwenden, vgl. Abbildung 7. Dabei ist die Last jeder Doppelachse mit

QELM3 = 120,00 kN anzusetzen.

Abbildung 7: Ermüdungslastmodell 3 nach [DIN EN 1991-2]

Die Achslasten sind mit den Faktoren 1,75 (an Zwischenstützen) oder 1,40 (in den übrigen Bereichen und in

Querrichtung) zu multiplizieren.

Aufgrund der statischen Wirkung des Rahmens werden hier die Widerlagerwände als Zwischenstützen

betrachtet. Die Faktoren werden über einen Bereich von 0,15 * L ≈ 0,54 m ab Widerlagerwand mit 1,75

angesetzt.

Das zulässige ΔσRsk für gerade und gebogene Betonstähle beträgt nach [DIN EN 1992-2/NA] Tabelle 6.3DE

175,00 N/mm². Für die Gründung muss nach selber Norm kein Ermüdungsnachweis geführt werden.

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3.2.3.2 Korrekturbeiwerte für Ermüdung aus Straßenverkehr

Für Straßenbrücken nach DIN EN 1992-2/NA: 2013-04 Anhang NA.NN

Stützweite Längsrichtung 3,60 m

Querrichtung 5,00 m

● Beiwert λS,1 für den Ermüdungsnachweis an Zwischenstützen

1) Spannstahl Kopplungen (N* = 106, k2 = 5) λS,1 1,33

2) gekrümmte Spannglieder (N* = 106, k2 = 7) λS,1 1,03

in Stahlhüllrohren

3) Betonstahl (N* = 106, k2 = 9) λS,1 0,90

Spannglieder mit s. Verbund

Spannglieder mit n. Verbund

Beiwert λS,1 für den Ermüdungsnachweis im Feld und für Einzelbauteile

System Einfeldträger

Längs Quer

4) Schubbewehrung (N* = 106, k2 = 9) λS,1 1,07 1,21

● Beiwert λS,2 zur Erfassung des jährlichen Verkehrsaufkommens und der Verkehrsart

Anzahl erwarteter Lastkraftwagen pro Jahr für einen LKW-Fahrstreifen

Verkehrskategorie 4 *) Nobs 50.000

*) Örtliche Straßen mit geringem LKW-Anteil

Beiwerte Q für Verkehrsart *)

*) Lokalverkehr: weniger als 50 km.

Festlegung durch die zuständige Behörde

(N* = 106, k2 = 5) λS,2 0,35

(N* = 106, k2 = 7) λS,2 0,46

(N* = 106, k2 = 9) λS,2 0,54

● Beiwert λS,3 zur Erfassung des Nutzungsdauers

Nutzungsdauer der Brücke (in der Regel 100) Ny ears 100

(N* = 106, k2 = 5) λS,3 1,00

(N* = 106, k2 = 7) λS,3 1,00

(N* = 106, k2 = 9) λS,3 1,00

● Beiwert λS,4 zur Erfassung des Einflusses mehrerer Fahrstreifen

Anzahl/Jahr der Lastwagen auf dem 1. Fahrstreifen Nobs,1 1

Anzahl/Jahr der Lastwagen auf der Spur i Σ Nobs,i 1

Festlegung durch die zuständige Behörde

(N* = 106, k2 = 5) λS,4 1,00

(N* = 106, k2 = 7) λS,4 1,00

(N* = 106, k2 = 9) λS,4 1,00

● Beiwert φfat zur Erfassung des Einflusses der Oberflächenrauigkeit

φf at 1,4

● Korrekturbeiwert λS zur Ermittlung der schädigungsäquivalenten

Schwingbreite aus der Spannungsschwingbreite

im Feld und für Einzelbauteile Längs Quer

4) Schubbewehrung (N* = 106, k2 = 9) λS 0,82 0,92

Lokalverkehr

Oberflächen großer Rauigkeit

Ermittlung des Korrekturbeiwertes λS der schädigungsäquivalenten Schwingbreite

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3.2.3.3 Ermüdungslastmodell als Auflast auf Hinterfüllung

Das vorgestellte Ermüdungslastmodell 3 ist ebenfalls als Verkehrslast auf der Hinterfüllung aufzubringen.

Dazu wird pro Achse die vorgegebene Last von 120,00 kN angesetzt und auf einer Fläche von 28,20 m²

abgetragen. Mit dem horizontalen Erddruckbeiwert ergibt sich die Ersatzflächenlast zu:

𝑞𝑘 =4 ∙ 120,00

3 ∙ ((1,20 ∙ 2 + 2 ∙ 0,50) + 6,00)∙ 0,47 = 8,00 𝑘𝑁/𝑚²

Tabelle 6: Erddruck aus Verkehr auf Hinterfüllung - Ermüdung



bo 3,00 m

lo 9,40 m

eff. Ao 28,2 m²



bu 4,96 m

lu 11,36 m

eff. Au 56,3 m²

horizontaler Erddruckbeiwert kh 0,47

1

Achslast Qik 120 kN

Anzahl der Achsen 4


poi 25,0 kN/m²

pui 12,5 kN/m²

eho 11,8 kN/m²

ehu 5,9 kN/m²

Fahrstreifen



Erddruck aus Verkehr auf Hinterfüllung aus LM3



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3.2.4 Windlasten

Die Bestimmung der Windlasten erfolgt gemäß [DIN EN 1991-1-4] sowie [DIN EN 1991-1-4/NA].

Danach ist das Bauwerk in Windzone 2 einzuordnen, somit sind vref = 25,00 m/s und qref = 0,39 kN/m².

Für die Windlastberechnung wird die Querschnittsbreite mit b = 6,50 m angesetzt:

Die Höhe über dem Boden ist ze ≤ 20,00 m.

3.2.4.1 Ohne Verkehrsband

Die angenommene Höhe des Überbaus ergibt sich aus der maximalen Höhe des Überbaus summiert mit der

Höhe der Kappe, sowie der wegen des Geländers zusätzlich anzusetzenden Höhe nach [DIN EN 1991-1-4]

Tabelle 8.1.

d= 0,61 m + 0,15 m + 0,30 m = 1,06 m

Somit ergibt sich:

b/d = 6,50 m / 1,06 m = 6,13

Daraus folgt:

w = 0,95 kN/m²

wLinie=0,95 * 1,06 = 1,007 ≈ 1,00 kN/m

3.2.4.2 Mit Verkehrsband

Die angenommene Höhe des Überbaus ergibt sich aus der maximalen Höhe des Überbaus summiert mit der

Höhe des anzunehmenden Verkehrsbandes nach [DIN EN 1991-1-4] Abs. 8.3.1 (5) a).

d= 0,61 +0,15 + 2,00 = 2,76 m

Somit ergibt sich:

b/d = 6,50 / 2,76 = 2,36

w = 1,11 kN/m²

wLinie= 1,11 kN/m² * 2,76 m = 3,06 kN/m

Der Lastfall mit Verkehrsband ist somit maßgebend. Aus Exzentrizität ist zusätzlich ein Moment anzusetzen:

MLinie‘ = 3,06 kN/m * ((2,76 / 2) – (0,61 + 0,15)) =1,90 kNm/m

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3.2.5 Temperatur

Bei geschlossenen Bauwerken kommt es zu Zwangsbeanspruchungen, die nach und nach abgebaut werden.

In Anlehnung an die [ZTV ING] Teil 5 Abschnitt 3.3.4 kann die Temperatur aus diesem Grund im Zustand 1

mit 𝜓2 = 0,50 abgemindert werden. Nachfolgend sind die Temperatureinwirkungen vor der Abminderung

aufgeführt.

3.2.5.1 Temperatureinwirkung auf Überbau

Temperatureinwirkungen gemäß DIN EN 1991-1-5:2010-12

Typ: 3 (Betonbrücken)

Überbau aus:

Brückenart:

Konstanter Temperaturanteil

Tmin = -24,0 °C (In der Regel T min = -24 °C)

Tmax = +37,0 °C (In der Regel T max = +37 °C)

Te,min = -16,0 K

Te,max = +39,0 K


T0 = +10,0 °C (In der Regel T 0 = 10 °C)

Charakteristische Werte der Schwankung des konstanten Temperaturanteils für Überbau

(kälter als Aufstelltemp.) ΔT N,con 26,0 K

(wärmer als Aufstelltemp.) ΔT N,exp 29,0 K


Belagtyp sonstigessonstiges

Belagdicke 80 mm

(unten wärmer) ΔTM ,cool 8,0 K . Ksur (1,00)= 8,0 K

(Oben wärmer) ΔTM ,heat 15,0 K . Ksur (0,82)= 12,3 K

Straßenbrücke

Betonplatte

} ΔT N = 55,0

ΔTN,exp = 29 K

ΔTM ,heat = 12,3 K

ΔTN,con = 26 K

ΔTM ,cool = 8 K

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3.2.5.2 Temperatureinwirkung auf Widerlagerwände



Bauwerkstyp:




Geometrie:

Wanddicke: 0,60 m

Sohlendicke: 0,50 m




Grundwasserstand bzg. auf UK: 1,10 m



T0 = +10,0 °C (In der Regel T 0 = 10 °C)











Tunnel<1000m

GW

+25 °C+22,8 °C+20,5 °C

+10 °C

-7,5 °C-11,3 °C

-15 °C+25 °C

+20,7 °C

+15,4 °C

+10,0 °C

+10 °C

+10,0 °C

+1,1 °C

-7,9 °C

-15 °C

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3.2.6 Wasserstand des Flusses

Der Fluss führt verschiedene Wasserstände, die bei der Berechnung berücksichtigt werden müssen. Das

Wasser hat nicht nur eine Gewichtskraft, sondern auch ein linear mit der Tiefe ansteigenden hydrostatischer

Druck auf die Widerlagerwände. Dieser wird wie folgt berechnet:

p(h) = 𝜌 * g * h

p(0,55 m) = 5,40 kN/m²

p(0,81 m) = 7,95 kN/m²


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Modellierung

4.1 Allgemeines

Die Brücke ist ein Vollrahmen, bei dem die Flügel monolithisch mit den Widerlagerwänden und dem

Fundament verbunden sind. Die Kragarme der Fahrbahnplatte sind gevoutet und werden vereinfacht über

abschnittsweise konstante Querschnitte modelliert.

Abbildung 8: Ansicht

Abbildung 9: Draufsicht

4.1.1 Flachgründung

Als Gründung ist eine Flachgründung vorzusehen.

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4.1.1.1 Bettungsziffer

Gemäß des Bodengutachtens [U1] wird bei einer Bodenpressung von 280 kN/m² eine Setzung von 0,015 m

erwartet. Dementsprechend wird nach DIN 4018 die lineare Bettung wie folgt berechnet.

𝑘𝑉 =𝜎𝑅,𝑑

𝑠𝑚𝑎𝑥 = 280 kN/m² / (0,015 m * 1000) = 18,67 MN/m³

𝑘𝐻 = 0,10 ∗ 𝑘𝑉 = 0,10 * 18,67 MN/m³ = 1,87 MN/m³

Nach Angaben des Baugrundgutachters in einer E-Mail vom 13.11.2017 (vgl. Anhang) kann dieser Wert

vereinfacht zu 20,00 MN/m³ angenommen werden. Die horizontale Bettung wird demnach mit 2,00 MN/m³

angesetzt.

4.2 Schnittgrößen

Die Schnittgrößenermittlung und Bemessung erfolgt an einem gebetteten 3D-Modell mit dem

Programmsystem InfoCAD. Im Anhang werden die Schnittgrößen für Fundament, Fahrbahn, Widerlagerwand

und Flügelwänd aus den zuvor zusammengestellten Belastungen bei ständiger und vorübergehender

Beanspruchung aufgeführt. Aufgrund der Symmetrie wird bei der Flügelwand und der Widerlagerwand

exemplarisch ein Bauteil abgebildet.

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Nachweis der äußeren Standsicherheit

Die notwendigen äußeren Nachweise für Flachgründungen sind in Tabelle 7 aufgelistet.

Tabelle 7: Nachweise für Flachgündungen

Tragfahigkeit (ULS) Gebrauchstauglichkeit (SLS)

Sicherheit gegen Kippen Klaffende Fuge

Grundbruchsicherheit Fundamentverdrehung

Gleitsicherheit Setzungen

Sicherheit gegen Aufschwimmen

Gesamtstandsicherheit

Die Gebrauchstauglichkeitsnachweise können genauso wie der Nachweis der Kippsicherheit bei diesem

Bauwerk entfallen.

5.1.1 Grundbruchsicherheit

Als vereinfachter Nachweis darf ein Vergleich des einwirkenden charakteristischen Sohldrucks mit dem

Sohldruckwiderstand als Ersatz für den Tragfähigkeitsnachweis Grundbruch geführt werden. Dabei wird der

Sohldruck 𝜎𝑧𝑢𝑙 dem Baugrundgutachten [U1] entnommen und mit dem Maximalwert der auftretenden

Bodenpressung verglichen.


𝜎𝑅,𝑑 = 280,00𝑘𝑁

𝑚2 ≥ 236,00 𝑘𝑁


Die größte Bodenpressung ist nachfolgend in Abbildung 10 beispielhaft dargestellt.


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Abbildung 10: Bodenpressung am Fundament 𝝈𝒛,𝒎𝒊𝒏



Flachgründung ausgeschlossen werden kann. Dabei muss Td ≤ Rt,d + Ep,d eingehalten werden. Der vertikale

Erddruckanteil wird aufgrund des vergleichsweise hohen Eigengewichts nachfolgend auf der sicheren Seite

liegend vernachlässigt. Von einem durch das Bauwerk erzeugten Sprung des Grundwassers und einem

daraus resultierendem Sohldruck ist nicht auszugehen.

Td = Rt,d

Td = TG,k * 𝛾G + TQ,k * 𝛾Q mit TG = √𝑇𝐺,𝑥2 + 𝑇𝐺,𝑦

2

Als ständige Einwirkung wird der volle aktive Erddruck mit 168,00 kN in x-Richtung und 2,40 kN in y-Richtung

aufgrund der leicht unterschiedlich großen Flügelwände angesetzt.

Als veränderliche Last wird das LM1 als Last auf Hinterfüllung mit 180,00 kN (aus TS) und 54,00 kN (aus

UDL) nicht maßgebend. Es wird eine Einwirkung aus Bremsen mit 375,00 kN und Wind mit 11,00 kN

angesetzt.

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Td = √168,002 + 2,40² * 1,35 + √375,002 + 11,00² * 1,50 = 789,57 kN

Rt,d = Rt,k / 𝛾Gl = (Nk * tan 𝛿s,k ) / 𝛾Gl = (1900,00 kN* tan(32,50°)) / 1,10 = 1100,39 kN

Mit Nk = Gk und 𝛿s,k = 𝜑’ = 32,50° für Ortbeton und da die Gründung auf gewachsenem Boden steht.




Grundwasserspiegel ein Auftrieb.


Gk = = 4 * 24,00 kN/m³ * (4,60 m + 2,90 m) /2 * 3,00 m * 0,50 m + 2 * 24,00 kN/m³ * 5,50 m * 3,00 m * 0,60 m

+ 24,00 kN/m³ * 4,20 m * 0,40 m * 6,00 m + 24,00 kN/m³ * 0,50 m * 55,00 m² = 1917,12 kN

Ak = 9,81 kN/m³ * 1,00 m * 33,23 m² = 325,99 kN

325,99 kN * 1,05 ≤ 1917,12 kN * 0,95


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6.1 Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit


Bewehrung ermittelt.Nachfolgend ist zu beachten, dass bei der Modellierung nur die Schwerachsen betrachtet

werden. Die Dicke der Bauteile und abgehende Bauteile müssen bei der Betrachtung der Bewehrung jedoch

berücksichtigt werden. Linien kennzeichnen aus diesem Grund Bereiche, in denen ein anderes Bauteil

anschließt. Bei der Schubbewehrung führt das dazu, dass sie meist vernachlässigt werden kann. Neben

diesen Bereichen kann in geringem Abstand d ebenfalls auf die Schubbewehrung verzichtet werden.

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6.1.1 Fundament

Abbildung 11: Längs- und Querbewehrung Fundamentoberseite

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Abbildung 12: Längs- und Querbewehrung Fundamentunterseite


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Abbildung 13: Schubbewehrung Fundament

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6.1.2 Fahrbahn

Abbildung 14: Längs- und Querbewehrung Fahrbahnoberseite

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Abbildung 15: Längs- und Querbewehrung Fahrbahnunterseite


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Abbildung 16: Schubbewehrung Fahrbahn

Bei der Schubbewehrung der Fahrbahn ist anzumerken, dass es sich bei den Bereichen, in die

Schubbewehrung eingesetzt werden soll und an denen keine Widerlagerwand abgeht, um einen gevouteten

Querschnitt handelt. Die Modellierung wird durch verschieden konstant hohe Querschnitte vorgenommen,

deren Schwerachsen sich auf unterschiedlicher Höhe befinden. Durch starre Kopplungen werden sie

verbunden. Dadurch kann es an dieser Stelle zu Ungenauigkeiten kommen. Des Weiteren wird bei der

Modellierung mit Hilfe der Schwerachsen das Widerlager nicht bis zum Ende der gevouteten Querschnitte

gezogen. Aus den genannten Gründen kommt es durch die Modellierung im Bereich der aufliegenden Kappen

zu einer Angabe von Schubbewehrungsmengen, die nicht zu erwarten sind.

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6.1.3 Widerlager

Abbildung 17: Horizontal- und Vertikalbewehrung Widerlager Erdseite

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Abbildung 18: Horizontal- und Vertikalbewehrung Widerlager Luftseite


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Abbildung 19: Schubbewehrung Widerlager

6.1.3.1 Gewählte Bewehrung

Die Mindestbewehrung ist zu erhöhen, wenn wie bei dem Übergang zwischen Fundament und Widerlager

eine Schwindbehinderung auftritt. Die Widerlagerwand wird in horizontaler Richtung durch das bereits

betonierte Fundament behindert.

Die erforderliche Bewehrung am unteren Rand des Widerlagers ergibt sich aus der gewählten Bewehrung zu:

𝑎𝑒𝑟𝑓 = 32,72 𝑐𝑚²/𝑚

Die Widerlagerwand wird aufgrund einer Fugenfreien Ausbildung im jungen Betonalter zusätzlich

beansprucht. Diese Beanspruchung resultiert aus einer Verformungsbehinderung des bereits erstellten

Fundaments. Infolge abfließender Hydratationswärme entsteht zentrischer Zwang und es ist eine horizontale

Mindestbewehrung im Widerlager vorzusehen: Die Berechnung erfolgt unter der Annahme, dass Risse in der



𝜎𝑠


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𝑘 = 0, ,52 +0,8−0,52

30−80∗ (60 − 80) = 0,63 (interpoliert)

𝑓𝑐𝑡,𝑒𝑓𝑓 = 0,5 ∗ 𝑓𝑐𝑡𝑚 = 0,5 ∗ 3𝑁

𝑚𝑚2= 1,5

𝑁

𝑚𝑚2

𝐴𝑐𝑡 = 60 ∗ 100 = 6000𝑐𝑚2

𝑚

𝜎𝑠 = √3,6 ∗ 106 ∗𝑤𝑘

𝑑𝑠

= √3,6 ∗ 106 ∗0,2

25= 169,71

𝑁

𝑚𝑚²

𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛 =1∗0,63∗1,5∗6000

169,71= 33,41

𝑐𝑚2

𝑚 pro Seite = 17

𝑐𝑚2

𝑚

Aufgrund einer vorgesehenen Bewehrung von ∅ 25/12,5 und einer damit verbundenen Querschnittsfläche

von 39,27 cm²/m muss keine größere Bewehrung gewählt werden.

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6.1.4 Flügel

Abbildung 20: Horizontal- und Vertikalbewehrung Flügel Luftseite


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Abbildung 21: Horizontal- und Vertikalbewehrung Flügel Erdseite

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Abbildung 22: Schubbewehrung Flügel

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Nachfolgend werden die Maximalwerte der notwendigen Bewehrungsmengen aus den Nachweisen der

Tragfähigkeit, Ermüdung und Rissbreite abgebildet. Anhand der gewählten Bewehrung ist die Bewehrung in

Abbildung 23 grob skizziert.

Abbildung 23: Skizze der Längs-, Quer- und Schubbewehrung im Rahmen

Anlage 5.4.2b

Anlage 5.4.2b

INHALTSVERZEICHNIS ANHANG 1

Inhaltsverzeichnis Anhang 1 .......................................................................................................................................... 1Zu 4.1 - E-Mail des Baugrundgutachters ................................................................................................................... 2

Anlage 1zu Anlage 5.4.2b

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Anhang 1

Zu 4.1 - E-Mail des Baugrundgutachters


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Anhang 1

INHALTSVERZEICHNIS ANHANG 2

Inhaltsverzeichnis Anhang 2 ....................................................................................................................................... 1Querschnittswerte ........................................................................................................................................................... 2Systemkenngrößen ........................................................................................................................................................ 3Materialkennwerte .......................................................................................................................................................... 4Bettung ............................................................................................................................................................................... 4Lastsummen ..................................................................................................................................................................... 6Zu 4.2 - Schnittgrößen .................................................................................................................................................. 144.2.1 Fundament ............................................................................................................................................................. 14Schnittgrößen nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................ 14Schnittgrößen nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 15Schnittgrößen mx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 15Schnittgrößen mx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 16Schnittgrößen ny max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 16Schnittgrößen ny min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................. 17Schnittgrößen my max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 18Schnittgrößen my min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 194.2.2 Fahrbahn ................................................................................................................................................................ 20Schnittgrößen nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................ 20Schnittgrößen nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 20Schnittgrößen mx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 21Schnittgrößen mx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 21Schnittgrößen ny min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................. 22Schnittgrößen ny max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 22Schnittgrößen my min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 23Schnittgrößen my max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 234.2.3 Widerlagerwand ................................................................................................................................................... 24Schnittgrößen nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................ 24Schnittgrößen nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 25Schnittgrößen mx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 26Schnittgrößen mx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 27Schnittgrößen ny min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................. 28Schnittgrößen ny max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 28Schnittgrößen my min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 29Schnittgrößen my max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 294.2.4 Flügel ....................................................................................................................................................................... 30Schnittgrößen nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 30Schnittgrößen mx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 31Schnittgrößen mx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 32Schnittgrößen ny min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................. 33Schnittgrößen nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ................................ 34Schnittgrößen my min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 35Schnittgrößen my min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 36Schnittgrößen my max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 .............................. 37Schnittgrößen ny max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2 ............................... 38


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Anhang 2

Querschnittswerte

1 Stab Fläche [m²] A = 1,000e+00Trägheitsmomente [m4] Ix = 1,000e+00 Iy = 1,000e+00

Iz = 1,000e+00 Iyz = 0,000e+00

2 Fläche WiderlagerElementdicke [m] dz = 0,6000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

3 Fläche Fundament yElementdicke [m] dz = 0,5000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

4 Fläche FlügelElementdicke [m] dz = 0,5000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

5 Fläche Fahrbahnplatte 1Elementdicke [m] dz = 0,4000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1





10 Fläche Widerlager ErmüdungElementdicke [m] dz = 0,6000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

11 Fläche Fahrbahnplatte 1 ErmüdungElementdicke [m] dz = 0,4000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1


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Anhang 2

Querschnittswerte





16 Fläche FundamentElementdicke [m] dz = 0,5000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

17 Fläche Fundament xElementdicke [m] dz = 0,5000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

18 Fläche Fundament xyElementdicke [m] dz = 0,5000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

19 Fläche Fundament Riss 1Elementdicke [m] dz = 0,5000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

20 Fläche Flügel Riss 1Elementdicke [m] dz = 0,5000 drillsteifOrthotropie dzy/dz = 1E-Modul Platte/Scheibe = 1

Systemkenngrößen

1864 Knoten1646 Elemente 0 Stabelemente

0 Festhaltungen 0 Plattenelemente112 Koppelungen 0 Scheibenelemente


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Anhang 2

Systemkenngrößen

20 Materialkennwerte 1646 Schalenelemente20 Querschnittswerte 0 Seilelemente


Berechnungsort der Flächenelemente: Schwerpunkt2 Ergebnisorte in den Stäben


Materialkennwerte


1 1 C45/55-EN-D 36000 15000 0,20 1,00e-05 25,0002 2 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0003 3 C30/37-EN-D 33000 13800 0,20 1,00e-05 25,0004 4 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0005 5 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0006 6 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0007 7 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0008 8 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,0009 9 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,000

10 10 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,00011 11 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,00012 12 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,00013 13 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,00014 14 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,00015 15 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,00016 16 C30/37-EN-D 33000 13800 0,20 1,00e-05 25,00017 17 C30/37-EN-D 33000 13800 0,20 1,00e-05 25,00018 18 C30/37-EN-D 33000 13800 0,20 1,00e-05 25,00019 19 C30/37-EN-D 33000 13800 0,20 1,00e-05 25,00020 20 C35/45-EN-D 34000 14200 0,20 1,00e-05 25,000

Bettung


1 1 0 0 0 0 0 0 1,000 1,000 1,0002 2 0 0 03 3 0 2 204 4 0 0 05 5 0 0 06 6 0 0 07 7 0 0 0


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Anhang 2

Bettung


8 8 0 0 09 9 0 0 0

10 10 0 0 011 11 0 0 012 12 0 0 013 13 0 0 014 14 0 0 015 15 0 0 016 16 0 0 2017 17 2 0 2018 18 2 2 2019 19 0 0 2020 20 0 0 0



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Anhang 2



1 Eigengewicht -0,000 0,000 1644,779Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 1644,779

2 Ausbau 0,000 -0,000 466,941Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 466,941

4 Dauerlastfall -0,000 0,000 1644,779Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 1644,779

5 K+S 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 -0,000

7 Wind -y -0,000 -11,016 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -11,016 -0,000

8 Wind +y 0,000 11,016 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 11,016 0,000

9 Bremsen +x 375,084 0,000 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 375,084 -0,000 0,000

10 Bremsen - x -375,084 -0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -375,084 0,000 -0,000

12 Ea/2 Ost -101,301 1,366 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -101,300 1,366 -0,000

13 Ea/2 West 102,336 -1,403 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 102,336 -1,403 0,000

14 Eo Ost -297,851 4,017 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -297,850 4,017 -0,000

15 Eo West 300,896 -4,125 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 300,895 -4,125 0,000

17 Wasserstand 1 -0,000 0,000 106,920Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 106,920


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Anhang 2



18 Wasserstand 2 0,000 0,000 157,410Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 157,410

20 TM warm 0,000 0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 0,000

21 TM kalt 0,000 -0,000 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 -0,000

22 TN unten warm 0,000 0,000 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 -0,000

23 TN oben warm -0,000 0,000 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 0,000

25 LM3 -0,000 -0,000 119,962Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 119,962

26 LM3 (2) 0,000 0,000 119,962Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 119,962

27 LM3 (3) -0,000 -0,000 239,924Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 239,924


29 LM3 (5) 0,000 -0,000 239,924Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 239,924

30 LM3 (6) -0,000 0,000 239,924Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 239,924

31 LM3 (7) 0,000 -0,000 215,932Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 215,932



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Anhang 2



33 LM3 (9) -0,000 -0,000 119,962Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 119,962





43 LM3 (19) 0,000 -0,000 239,924Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 239,924


45 LM3 (21) -0,000 -0,000 239,924Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 239,924


47 LM3 (23) -0,000 0,000 119,962Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 119,962

49 LM3 (2) 0,000 -0,000 119,962Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 119,962

50 LM3 (2) (2) -0,000 0,000 119,962Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 119,962

51 LM3 (2) (3) 0,000 -0,000 239,924Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 239,924


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Anhang 2




53 LM3 (2) (5) 0,000 -0,000 239,924Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 239,924


55 LM3 (2) (7) -0,000 -0,000 215,932Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 215,932


57 LM3 (2) (9) -0,000 -0,000 119,962Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 119,962







69 LM3 (2) (21) -0,000 0,000 239,924Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 239,924


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Anhang 2



70 LM3 (2) (22) -0,000 0,000 119,962Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 119,962



79 Fahrzeug auf Gehweg -0,000 0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 99,968

80 Fahrzeug auf Gehweg (2) -0,000 0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 99,968

81 Fahrzeug auf Gehweg (3) 0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 99,968

82 Fahrzeug auf Gehweg (4) -0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 99,968

83 Fahrzeug auf Gehweg (5) 0,000 0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 99,968

84 Fahrzeug auf Gehweg (6) 0,000 0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 99,968

85 Fahrzeug auf Gehweg (7) -0,000 0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 99,968

86 Fahrzeug auf Gehweg (8) 0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 99,968

87 Fahrzeug auf Gehweg (9) -0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 99,968

89 Fahrzeug auf Gehweg (2) -0,000 0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 99,968


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Anhang 2



90 Fahrzeug auf Gehweg (2) (2) -0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 99,968

91 Fahrzeug auf Gehweg (2) (3) -0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 0,000 99,968

92 Fahrzeug auf Gehweg (2) (4) -0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 99,968

93 Fahrzeug auf Gehweg (2) (5) -0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -0,000 99,968

94 Fahrzeug auf Gehweg (2) (6) -0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 99,968

95 Fahrzeug auf Gehweg (2) (7) -0,000 -0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 99,968

96 Fahrzeug auf Gehweg (2) (8) -0,000 0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 0,000 99,968

97 Fahrzeug auf Gehweg (2) (9) 0,000 0,000 99,968Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -0,000 99,968

99 Fahrzeuganprall -0,000 -100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -100,000 135,540

100 Fahrzeuganprall (2) -0,000 -100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 -100,000 135,540



103 Fahrzeuganprall (5) -0,000 -100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -100,000 135,540


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Anhang 2



104 Fahrzeuganprall (6) -0,000 -100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -100,000 135,540

105 Fahrzeuganprall (7) 0,000 -94,944 128,687Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 -94,944 128,687

107 Fahrzeuganprall (2) 0,000 100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 100,000 135,540

108 Fahrzeuganprall (2) (2) 0,000 100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 100,000 135,540

109 Fahrzeuganprall (2) (3) 0,000 100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 0,000 100,000 135,540

110 Fahrzeuganprall (2) (4) 0,000 100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 100,000 135,540

111 Fahrzeuganprall (2) (5) -0,000 100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 100,000 135,540

112 Fahrzeuganprall (2) (6) -0,000 100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 100,000 135,540

113 Fahrzeuganprall (2) (7) 0,000 100,000 135,540Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -0,000 100,000 135,540

200 TS LM1 auf Hinterfüllung West 179,690 -2,164 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 179,690 -2,165 0,000

201 TS LM1 auf Hinterfüllung Ost -179,690 4,713 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -179,690 4,712 0,000

202 UDL LM1 auf Hinterfüllung West 54,041 -0,648 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 54,041 -0,648 0,000

203 UDL LM1 auf Hinterfüllung Ost 54,041 1,303 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 54,041 1,302 0,000


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Anhang 2



210 UDL LM3 auf Hinterfüllung West 35,973 -0,440 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 35,972 -0,440 0,000

211 UDL LM3 auf Hinterfüllung Ost -35,973 0,075 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte -35,972 0,074 0,000

212 TS LM3 auf Hinterfüllung West 75,945 -0,926 0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 75,945 -0,926 0,000

213 TS LM3 auf Hinterfüllung Ost 75,945 1,796 -0,000Auflagerreaktionen 0,000 0,000 0,000Bettungskräfte 75,945 1,796 0,000


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Anhang 2


Nachfolgend werden die Schnittgrößen für Fundament, Fahrbahn, Widerlagerwand und Flügelwänd aus den zuvor zusammengestellten Belastungen bei ständiger und vorübergehender Beanspruchung aufgeführt. Aufgrund der Symmetrie wird bei der Flügelwand und der Widerlagerwand exemplarisch ein Bauteil abgebildet.

4.2.1 Fundament

Schnittgrößen nx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


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Anhang 2

Schnittgrößen nx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2

Schnittgrößen mx min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


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Anhang 2

Schnittgrößen mx max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2

Schnittgrößen ny max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


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Anhang 2

Schnittgrößen ny min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


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Anhang 2

Schnittgrößen my max; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2


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Anhang 2

Schnittgrößen my min; 1. Ständige und vorübergehende Situation, DIN EN 1992-2

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Anhang 2 zu Anlage 5.4.2b

4.2.2 Fahrbahn




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Anhang 2




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Anhang 2




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Anhang 2



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4.2.3 Widerlagerwand



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Anhang 2



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Anhang 2



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Anhang 2

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Anhang 2



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Anhang 2




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Anhang 2




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Anhang 2

4.2.4 Flügel



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Anhang 2



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Anhang 2



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Anhang 2


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Anhang 2





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Anhang 2




Sweco GmbH

Stand: 14.11.2017

Anlage 5.4.3b: Lastenheft Auslaufbauwerk und Brü-cke

Sweco GmbH

Berliner Straße 1

03238 Finsterwalde

T +49 3531 7987-0

F +49 3531 7987-25

E [email protected]

W www.sweco-gmbh.de


20171116 Lastenheft Auslaufbauwerk.docx

Statische Berechnung Auslaufbauwerk

Lastenheft



Teilvorhaben 2, Flutungs- und Auslaufbauwerke

Objekt Nr. 8 Auslaufbauwerk

Objekt Nr. 8 Brücke



Bestell-Nr. des AG: E18-4502034408

Auftrag Nr. des AN: 0953-17-007

Bearbeitung Sweco GmbH

Berliner Straße 1

03238 Finsterwalde

www.sweco-gmbh.de Seite 2 von 5 zu: Statische Berechnung

Vorhaben: Gewässerausbau Cottbuser See

Teilvorhaben 2, Herstellung des Cottbuser Sees

Objekt 8 Auslaufbauwerk

Auftraggeber: Lausitz Energie Bergbau AG

Vom-Stein-Straße 39

03050 Cottbus

Für den AG:

Auftragnehmer: SWECO GmbH

NL Finsterwalde

Berliner Straße 1

03238 Finsterwalde

Tel.: 03531 / 7987-0

Fax: 03531 / 7987-25

e-mail: [email protected]

Aufsteller:

i.A.

Dipl.-Ing. Stephan Loos

Stand: 16.11.2017


1 Allgemeines

1.1 Vorbemerkungen In diesem Lastenheft werden die Bemessungsansätze für das Objekt 8 Auslaufbauwerk und Wirtschafts-

wegbrücke des Vorhabens „Gewässerausbau Cottbuser See Teilvorhaben 2, Herstellung des Cottbuser

Sees“ festgelegt.

1.2 Erddruckbeiwerte

siehe Statische Berechnung

2 Brücke

2.1 Allgemeines -

2.2 Einwirkungen

2.2.1 Ständige Einwirkungen

2.2.1.1 Auflasten

Gem. Statik Abschnitt 3.1.2

2.2.2 Veränderliche Einwirkungen

2.2.2.1 Verkehrslasten

gem. DIN EN 1991-2] und [DIN EN 1991-2/NA]

2.2.2.2 Windlasten

gem. [DIN EN 1991-1-4] sowie [DIN EN 1991-1-4/NA]

2.2.2.3 Temperatureinwirkungen

Gem. [DIN EN 1991-1-5:2010-12]

2.2.3 Außergewöhnliche Einwirkungen

Außergewöhnliche Einwirkungen wie Treibgutstoß usw. werden nicht angesetzt.


2.3 Expositionsklassen

2.3.1 Stahlbeton Ingenieurbauwerk

Bauteil

Expositionsklassen

Gewählte Betonfestig-

keitsklasse

Mindestbetondeckung

cnom

Überbau XC3, XD1, XF2 C35/45 45 mm

Widerlagerwände XC4, XD1, XF3 C35/45 55 mm

Fundament XC2, XD1, XF1 30/37 55 mm

Flügelwände XC4, XF3, XD1 C35/45 55 mm

Sauberkeitsschicht X0, WF C12/15

3 Auslaufbauwerk / Winkelstützwände

3.1 Allgemeines -

3.2 Einwirkungen

3.2.1 Ständige Einwirkungen

3.2.1.1 Auflasten

Gem. Statik Abschnitt 3.1.2

3.2.2 Veränderliche Einwirkungen

3.2.2.1 Verkehrslasten

Nach [DIN EN 1991-2] kann eine Verkehrslast im Bereich hinter den Wänden als gleichmäßig verteilte

Last qeq angenommen werden. Die Fläche für qeq ist dabei in [DIN EN 1991-2/NA] als Rechteck mit den

Maßen 5 m (Länge) x 3 m (Breite) = 15 m² festgelegt. Als Auflast wird ein Fahrzeug mit 40 t Gewicht an-

gesetzt.

Für Bedienstege ist gem. [DIN 19704-1] eine Flächenlast von 2,5kN/m² und für die Geländer eine horizon-

tale Linienlast in Holmhöhe von 0,5kN/m anzusetzen.

3.2.2.2 Windlasten

Windlasten brauchen für das Bauwerk nicht berücksichtigt zu werden.


3.2.2.3 Eislasten Stahlwasserbau

Gemäß [DIN 19704-1] (Stahlwasserbauten, Berechnungsgrundlagen) sind in Binnengebieten Eislasten

von 150kN/m² zu berücksichtigen. In Binnengebieten ist von einer Mindesteisdicke von hE=. 0,3m auszu-

gehen.

Schieber und Flussrechen sind auf diese Eislast zu bemessen. Für die Bemessung der Dammbalken

kann auf den Ansatz der Eislast verzichtet werden.

3.2.2.4 Temperatureinwirkungen

Nach Statik Abschnitt 3.2.2 gem. [ZTV-ING]

3.2.3 Außergewöhnliche Einwirkungen

Treibgutstoß auf den Flussrechen:

VBaum=3,14/4*(0,5m)²*10m~2m³ GBaum=2m³*1000kg/m³=2000kg

angesetzte Geschwindigkeit: v=0,8m/s Prallzeit t=0,25s

p=2000kg*0,8m/s=1600kgm/s

F=1600kgm/s/0,25s=6400N=6,4kN es ist eine Stoßkraft von 10kN zu berücksichtigen

3.2.4 Stahlbeton Ingenieurbauwerk

Bauteil

Expositionsklassen

Gewählte Betonfestig-

keitsklasse

Mindestbetondeckung

cnom



Sauberkeitsschicht X0, WF C12/15

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