Wildbrücke AM2 in Kärnten, Österreich
Kundenprojekt
Die Wildbrücke AM2 wurde mit dem Betonschalenbauverfahren Pneumatic Forming of Hardened Concrete (PFHC) hergestellt. Dieses neue Verfahren entwickelte die TU Wien im Rahmen des Forschungsprojekts „Freiformflächen aus Beton“.
| Auftraggeber und Entwurf |
Österreichische Bundesbahnen (ÖBB) www.oebb.at |
| Geometrieoptimierung und statische Berechnung |
Technische Universität Wien Institut für Tragkonstruktionen www.tuwien.ac.at |
Die neue Brücke überspannt die zweigleisige Neubaustrecke der Koralmbahn im Süden Kärntens. Um möglichst viele Ausführungsdetails zu testen, wurde im Vorfeld eine Probeschale im Maßstab 1:2 errichtet, die jetzt als Veranstaltungsüberdachung genutzt wird.
Funktionsweise des Bauverfahrens PFHC
Zunächst wird eine ebene Betonplatte mit keilförmigen Aussparungen, in die keilförmige Pneus montiert sind, betoniert. Am Plattenrand sind Spannglieder ohne Verbund in Hüllrohren verlegt. Nach dem Aushärten des Betons wird ein darunterliegender Pneu aufgeblasen, wodurch die Betonplatte zu einer zweifach gekrümmten Schale umgeformt wird. Am Ende des Umformungsprozesses werden zusätzlich die Spannlitzen vorgespannt. Diese werden verankert, wenn alle Fugen mit Beton oder Vergussmörtel vergossen sind.
Konstruktion der Wildbrücke
Die Dicke der umgeformten Schale beträgt im Fall der Wildbrücke 10 cm und wird durch 35 cm Aufbeton ergänzt. Während des Umformungsprozesses entstandene feine Risse werden durch den Aufbeton verschlossen. Die Unterseite ist frei von Rissen, da sich hier während der Umformung die Druckzone befindet.
Das gesamte Schalentragwerk der Brücke hat die Grundrissabmessungen 36,2 m x 38,7 m sowie eine Höhe von 8,9 m. Die Form beruht auf der Optimierung der Tragstruktur entsprechend der auftretenden Lasten und gegebenen Randbedingungen. Durch diese Optimierung stellt sich ein für das Tragverhalten günstiger Membranspannungszustand ein.
Die Ökobilanz der Wildbrücke ist beeindruckend. Im Vergleich zur ursprünglich geplanten Variante eines Stahlbetonrahmens konnte die Umweltbelastung beurteilt am Treibhauspotenzial (CO2-Äquivalente) um rund 40 % verringert werden.
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- Aktualisiert 6. Oktober 2020
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Möglichkeiten zur Berücksichtigung von Bauzuständen in RFEM
Der aktuelle Entwicklungsstand der Finite-Elemente-Programme und der Rechentechnik erlaubt die Berechnung immer komplexerer Systeme. Immer häufiger findet eine FE-Berechnung am Gesamtmodell statt. In diesem Zusammenhang sollte sich aber auch bestimmter baupraktischer Probleme angenommen werden. Eine dieser Problemstellungen ist die Berücksichtigung des Bauablaufes im Modell.
Materialmodell Orthotropes Mauerwerk 2D
Das Materialmodell Orthotropes Mauerwerk 2D ist ein elastoplastisches Modell, das zusätzlich eine Materialerweichung ermöglicht, die in lokaler x- und y-Richtung einer Fläche unterschiedlich sein kann. Das Materialmodell eignet sich für (unbewehrte) Mauerwerkswände mit Beanspruchungen in Scheibenebene.
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Verwendete Produkte
Basisprogramm
Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung und Berechnung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.
3.540,00 USD
