G Nachrechnung von Straßenbrücken
Normen
Für Straßenbrücken regelt seit dem Jahre 2011 die „Nachrechnungsrichtlinie“ [1] die allgemeine Vorgehensweise und die Details der Brückennachrechnung. Neben dieser Norm sind natürlich noch die konkreten Normen zur Belastung und zur Bemessung zu beachten.
Soll die Tragsicherheit einer bestehenden Brücke nur erhalten werden (Sanierung), so gilt diese Nachrechnungrichtlinie nicht[2]. In solchen Fällen (bzw. auch nach Abstimmung mit den Obersten Straßenbaubehörden) darf der "letzte Normungsstand vor Einführung der DIN - Fachberichte" angewandt werden[3].
Durch die Nachrechnungsrichtlinie werden (im Gegensatz zum Brückenneubau) „Berechnungsstufen“ definiert. Diese regeln, inwieweit von den Normen, welche für den Brückenneubau gelten, abgewichen werden darf. In der Stufe 1 sind die „Neubaunormen“ noch voll zu 100% umzusetzen. Bei der Stufe 2 werden schon zusätzliche Regelungen vorgegeben; Stufe 3 basiert auf Messergebnisse. Bei der Stufe 4 werden schließlich wissenschaftliche Methoden angewandt.
Im normalen Ingenieuralltag wird auf den Stufen 1 und ggf. 2 gerechnet.
Ziellastniveau
Bei der Berechnung wird immer ein konkretes Ziellastniveau verfolgt. Dieses Niveau beschreibt eine durch eine (frühere) Norm vorgegebene vertikale Belastung aus dem Straßenverkehr. Die möglichen Ziellastniveaus sind:
LM1 Lastmodell 1 nach DIN FB 101; 2009 LMM Lastmodell 1 nach EC (eher theoretisch) BK 60/30 Brückenklasse 60/30 nach DIN 1075; 1985 BK 60 Brückenklasse 60 nach DIN 1075; 1967 BK30/30 Brückenklasse 30/30 nach DIN 1075; 1985
Da frühere Normen keine oder nur wenige Angaben zu den restlichen Lasten (horizontale Lasten aus dem Straßenverkehr, Temperatureinwirkungen, Setzungen) beinhalteten, werden diese durch die Nachrechnungsrichtlinie gesondert vorgegeben. Auch werden zulässige Reduzierungen dieser Lasten genannt.
Das Gleiche gilt für das anzuwendende Ermüdungslastmodell. Hier können auch Verkehrserhebungen berücksichtigt werden.
Die Brückenklasse 45 (DIN 1072 11/67) wird in der aktuellen Nachrechnungsrichtlinie nicht erwähnt. In der "alten" Nachrechnungrichtlinie (04/1992) wurde diese Brückenklasse noch aufgelistet.
Materialangaben
Zum Thema Materialfestigkeiten beinhaltet die Nachrechnungsrichtline ausführliche Informationen zu:
Beton Schlaffstahl Spannstahl Baustahl Verbindungsmittel Mauerwerk und Mörtel
Grundlage für die Festlegung der anzusetzenden Festigkeiten sind entweder Bestandsunterlagen (mit einem Verweis auf die damalige Norm) oder Materialproben.
Bemessung
Für die Nachweisführung sind unabhängig von der „Lastnorm“ die DIN Fachberichte 102 (Massivbrücken), 103 (Stahlbrücken) bzw. 104 (Stahlverbundbrücken) Ausgabe 2009 anzuwenden. Bei Gewölbebrücken gilt die DIN 1053-100. Ggf. dürfen auch die aktuellen EC’s angewandt werden. Gefordert ist in der Stufe 1, dass alle Nachweise:
Grenzzustand der Tragfähigkeit, Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit, Grenzzustand der Ermüdung sowie konstruktive Forderungen
dieser Normen erfüllt sein müssen. Das ist nur in sehr seltenen Fällen möglich. Neben der Tragfähigkeit ist oft der Ermüdungsnachweis kritisch. Bei vorgespannten Konstruktionen kann der Dekompressionsnachweis in der Stufe 1 nur selten erbracht werden. Üblicherweise werden in einem ersten Bearbeitungsschritt nur die Überbauten untersucht. Grundsätzlich sollte aber das gesamte Tragwerk nachgewiesen werden. Dazu sind Aussagen zum Baugrund erforderlich.