TKH Abschlussaufgabe - TKH Prüfungsaufgabe vom Wintersemester 2018/19. Thema Brücke konstruieren. PDF

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TKH Prüfungsaufgabe vom Wintersemester 2018/19. Thema Brücke konstruieren....

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TRAGKONSTRUKTIONEN IM HOCHBAU AUFGABE E: FUSSWEGBRÜCKE ÜBER DEN RHEIN-HERNE KANAL

INHALTSVERZEICHNIS: THEMA BESCHREIBUNG DER TRAGSTRUKTUR

SEITE 3

BESCHREIBUNG DES LASTABTRAGS & AUSSTEIFUNG

4-5

ANSICHTEN

6-9

AUFLAGER

10

LASTERMITTLUNG

11

ERGEBNISKLASSSEN

12

KRÄFTEVERGLEICH NORMALKRAFT & MOMENT BOGEN

13-14

SPANNUNGEN

15-19

SCHNITTGRÖSSEN: NORMALKRÄFTE

20-24

SCHNITTGRÖSSEN: QUERKRÄFTE

25-27

SCHNITTGRÖSSEN: MOMENTE

28-30

VERFORMUNG GZG POSITIONSPLAN QUERSCHNITTE

31 32-34 35

VERBINDUNGSDETAIL I

36-40

VERBINDUNGSDETAIL II

41-43

VERBINDUNGSDETAIL III

44

TRAGSTRUKTUR: DIE BOGENBRÜCKE ÜBER DEM RHEIN-HERNE KANAL IST 118 m LANG UND 5,50 m BREIT. DER BOGEN IST PARABELFÖRMIG AUSGEFÜHRT UND BESITZT EINE SPANNWEITE VON 85 m . AUSGELEGT IST DIE BRÜCKE FÜR FUSSGÄNGER UND RADFAHRER. DIE BÖGEN BESTEHEN AUS RUNDROHREN MIT D=1100mm UND S=55mm AN DIE D=45mm STARKE STAHLSEILE BEFESTIGT SIND. DIE LÄNGSTRÄGER WURDEN MIT EINEM HEB500 PROFIL AUSGEFÜHRT, AUF DIESEM LIEGEN DIE QUERTRÄGER IM ABSTAND VON CA. 2 m MIT EINEM HEA280A PRO FIL. DIE ABHÄNGUNGEN SIND RUNDSTÄBE MIT D=355,6mm UND S=16mm UND FUNGIEREN ALS VERBINDUNGSSTÜCK ZWISCHEN SEILEN UND LÄNGSTRÄGER. AUF DEN QUERTRÄGERN LIEGT EINE ORTHOTROPE PLATTE IN ST355 UND EIN DECKBLECH (T=10mm). DAS GELÄNDER IST FÜR DIE AUFGABE NICHT WEITER RELEVANT UND WIRD DAHER NUR ALS 0,2kN/m LAST MIT EINER REGELHÖHE VON 1,30M FÜR RADWEGBRÜCKEN PAUSCHALISIERT.

3

LASTABTRAG UND AUSSTEIFUNG:

KRÄFTEVERLAUF VERTIKALKRÄFTE 4

KRÄFTEVERLAUF WINDLASTEN 5

ANSICHT SEITE: KRÄFTEVERLAUF 6

ANSICHT FRONT 7

DRAUFSICHT 8

ISOMETRIE 9

ALLE VERBINDUNGEN BIEGESTEIF.

X : STARR Y : STARR Z : STARR RX : FREI RY : FREI RZ : FREI

X : STARR Y : STARR Z : STARR RX : FREI RY : FREI RZ : FREI

X : STARR Y : STARR Z : STARR RX : FREI RY : FREI RZ : FREI

X : STARR Y : STARR Z : STARR RX : FREI RY : FREI RZ : FREI

X : STARR Y : STARR Z : STARR RX : STARR RY : STARR RZ : STARR

AUFLAGER 10

SCHRITT 3: LASTERMITTLUNG: AUSBAULASTEN: STAHLGITTER: t=10mm STAHLGEWICHT: 78,5kN/m³ 78,5kN/m³ * 0,01m = 0,785kN/m² 0,785kN/m²*2,0m = 1,57kN/m LASTEINZUGSBREITE: 1,995 m GERUNDET AUF 2,0 m . AUFGRUND DER FORM WURDE AN JEDER STELLE, AUSSER AN START UND ENDPUNKT, EINE LASTEINZUGSBREITE VON 2,0 m ANGENOMMEN. GELÄNDERLAST: 0,2kN/m WINDLASTEN: OHNE VERKEHR: b=5,5m d=1,3m + 0,6m b/d=5,5m/ 1,3m= 2,9 Wv =3,50kN/m²-(3,5kN/m²-1,9kN/m²)*((2,9-0,5)/ (4-0,5))=2,4kN/m² Wv =2,4kN/m²*1,9m=4,56kN/m MIT VERKEHR: b =5,5m d=1,3m + 0,6m + 0,5= 2,4 b/d=5,5m/ 2,4m= 2,29 3,50kN/m²-(2,9kN/m²-1,55kN/m²)*((2,29-0,5)/ (4-0,5))= 2,21kN/m² REDUKTION DER ANTEILE MIT VERKEHR: 2,21kN/m²*0,3= 0,66kN/m² 0,66kN/m²*0,5m=0,33kN/m WINDLAST GESAMT: 4,89kN/m VERKEHRSLASTEN: q fn=2,0+(120/l+30) [kN/m²] = 3,04kN/m² 3,04kN/m²*2,0m= 6,08kN/m

VERKEHRSLAST ZONEN 11

SCHRITT 4: ERGEBNISKLASSEN GZG:

GZT:

12

KRÄFTERVERGLEICH NACH OPTIMIERUNG NORMALKRAFT ALT 4453,15kN

NORMALKRAFT NEU 5032,83kN

MOMENT M z ALT 7309,78kNm

MOMENT M z NEU 8586,66kNm

13

MOMENT M y ALT 8416,94kNm

SPANNUNG ALT 35,9kN/cm²

MOMENT M y NEU 4859,34kNm

SPANNUNG NEU 21,7kN/cm²

14

SPANNUNGEN SPANNUNSNACHWEIS: STAHL S275 σ=27,5 kN/cm² σ Rd= 25kN/cm²

Sicherheitsbeiwert=1,1

Querschnitt: ROHR 1100*55 σ = 21,9kN/cm² Auslastung: 88%

BOGEN 15

SPANNUNSNACHWEIS: STAHL S355 σ=35,5 kN/cm² σ Rd= 32,7kN/cm²

Sicherheitsbeiwert=1,1

Querschnitt: HEB500 σ = 30,5kN/cm² Auslastung: 93%

LÄNGSTRÄGER 16

SPANNUNSNACHWEIS: STAHL S355 σ=35,5 kN/cm² σ Rd= 32,7kN/cm²

Sicherheitsbeiwert=1,1

Querschnitt: HEA280A σ = 32,3kN/cm² Auslastung: 99%

QUERTRÄGER 17

SPANNUNSNACHWEIS: STAHL S355 σ=35,5 kN/cm² σ Rd= 32,7kN/cm²

Sicherheitsbeiwert=1,1

Querschnitt: RD50 σ = 30,6kN/cm² Auslastung: 94%

AUSSTEIFUNG 18

SPANNUNSNACHWEIS: STAHL S355 σ=35,5 kN/cm² σ Rd= 32,7kN/cm²

Sicherheitsbeiwert=1,1

Querschnitt: RD45 σ = 30,6kN/cm² Auslastung: 94%

SEILE 19

NORMALKRÄFTE

BOGEN 20

LÄNGSTRÄGER 21

QUERTRÄGER 22

AUSSTEIFUNG 23

SEILE 24

QUERKRÄFTE

BOGEN 25

LÄNGSTRÄGER 26

QUERTRÄGER 27

MOMENTE

BOGEN 28

LÄNGSTRÄGER 29

QUERTRÄGER 30

VERFORMUNG GZG VEFORMUNG ZULÄSSIG: 118m/ 200 = 0,59m = 590mm TATSÄCHL. VEFORMUNG: U z = 277,6mm Auslastung: 47% U y = 139,9mm Auslastung: 24% Uz

Uy

LÄNGSTRÄGER 31

RO1100 X 55 RD45 HEB500 HEA280A RD50 RO355,6 X 16 32

RO1100 X 55 RD45 Z X

Y

HEB500 HEA280A RD50 RO355,6 X 16 33

RO1100 X 55

HEB500 HEA280A RD50 RO355,6 X 16 34

QUERSCHNITTE

BOGEN: RO1100 X 55

ABHÄNGUNGEN: RO355,6 X 16

LÄNGSTRÄGER: HEB500 500 X 300 X 28

QUERTRÄGER: HEA280A 280 X 264 X 10

AUSSTEIFUNG: RD 50

SEILE: RD 45

35

VERBINDUNGSDETAIL I 1:10

36

1:5

37

1:5

38

1:5

39

1:5

40

VERBINDUNGSDETAIL II 1:10

41

1:7

42

1:7

43

VERBINDUNGSDETAIL III 1:50

44...