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Vorwort
6
Inhaltsverzeichnis
10
Autorenverzeichnis
16
1 Brückenbau auf dem Weg vom Altertum zum modernen Brückenbau
18
1.1 Einführung
18
1.2 Brücken im Altertum
19
1.2.1 Brücken in China
19
1.2.2 Brücken in Griechenland, in den persischen Großreichen und in Mesopotamien
26
1.2.3 Römische Brückenbaukunst
31
1.3 Brücken im Mittelalter
40
1.4 Brücken von der Renaissance bis zur Gegenwart
48
1.4.1 Steinbrücken
48
1.4.2 Holzbrücken
54
1.4.3 Eisen- und Stahlbrücken
58
1.4.4 Bogen-, Balken- und Rahmenbrücken aus Beton
88
1.4.5 Moderne Schrägkabelbrücken
104
1.5 Bemerkungen zur Gestaltung von Brücken und zu schicksalhaften und symbolischen Bedeutungen
109
2 Ingenieuraufgaben im Brückenbau
120
2.0 Vorbemerkung
120
2.1 Genereller Entwurf
121
2.1.1 Vorplanung
121
2.1.2 Entwurfsfindung im offenen oder eingeladenen Realisierungswettbewerb
123
2.2 Entwurfsplanung
124
2.2.1 Vorschriften
124
2.2.2 Randbedingungen
126
2.2.3 Baubetrieb und Baustellen einrichtung
128
2.2.4 Entwurfselemente, Hilfsmittel und statische Vorberechnung
128
2.2.5 Hinweise zur Bauwerksgründung
129
2.2.6 Hinweise zu den Unterbauten
129
2.2.7 Hinweise zu Lagerung und Beweglichkeit
130
2.2.8 Hinweise zu Brückenentwässerung und Abdichtung
131
2.2.9 Hinweise zu Bau- und Herstellungsverfahren
131
2.3 Genehmigungsplanung
133
2.4 Ausschreibung
133
2.4.1 Ausschreibung mit Mengenermittlung
133
2.4.2 Randbedingungen für Sonderentwürfe
135
2.4.3 Funktionale Ausschreibung
135
2.4.4 Verpflichtung zur Eindeutigkeit
135
2.5 Angebotsbearbeitung
136
2.6 Submission
137
2.7 Vergabe
137
2.8 Ausführungsplanung
138
2.9 Prüfung
138
2.10 Bauausführung, Bauüberwachung, Abrechnung
139
2.10.1 Bauausführung
139
2.10.2 Örtliche Bauüberwachung
140
2.10.3 Bauoberleitung
140
2.10.4 Bauüberwachung bei funktional ausgeschriebenen Brückenbauwerken
142
2.10.5 Abrechnung
142
2.10.6 Nachträge
143
2.11 Objektbetreuung und Dokumentation
143
2.12 Ingenieuraufgaben im Brückenbestand
144
2.12.1 Überwachen, Bewerten und Beurteilen von Brücken
144
2.12.2 Instandsetzung und Ertüchtigung von Brücken
145
2.12.3 Verstärkung von Brückenbauwerken
146
2.12.4 Austausch oder Verbreiterung von Tragwerksteilen oder von ganzen Tragwerken
147
2.12.5 Abbruch von Brückenbauwerken
148
3 Entwurf
150
3.1 Entwurfsgrundlagen
150
3.2 Bauwerkspezifische, verkehrstechnische Vorgaben
151
3.3 Ortspezifische Randbedingungen
152
3.4 Funktionelle Anforderungen
152
3.4.1 Tragsicherheit
152
3.4.2 Gebrauchstauglichkeit
153
3.4.3 Dauerhaftigkeit
156
3.5 Kulturelle Anforderungen
157
3.5.1 Kosten
157
3.5.2 Ästhetik
160
3.6 Ziel der Entwurfsarbeit
164
3.7 Überlegungen beim konzeptionellen Entwurf
165
3.8 Ausgewählte Brücken
171
3.8.1 Sunnibergbrücke, Schweiz
171
3.8.2 Fußgängerbrücke Kelheim, Deutschland
173
3.8.3 Osormort Viaduct, Spanien
175
3.8.4 Sacramento river trail pedestrian bridge, USA
177
3.8.5 Puente de la Barqueta, Spanien
179
3.8.6 Falkensteinbrücke, Österreich
181
3.8.7 Le Pont de Brotonne, Frankreich
183
3.8.8 Donaukanalbrücke in Wien, Österreich
185
3.8.9 Mangfallbrücke, Deutschland
187
3.8.10 The Normandie Bridge, Frankreich
189
3.8.11 Rheinbrücke Bendorf, Deutschland
191
3.8.12 Schrägseilbrücke Dubrovnik, Kroatien
193
4 Querschnittsgestaltung
196
4.1 Querschnittsgestaltung in Abhängigkeit von System und Funktion
196
4.1.1 Allgemeines
196
4.1.2 Allgemeine Erläuterungen zu den Hauptquerschnittstypen
199
4.1.3 Querschnitte für Straßenbrücken
201
4.1.4 Querschnitte für Bahnbrücken
202
4.1.5 Querschnitte für Fußgängerund Radwegbrücken
203
4.1.6 Sonderquerschnitte
204
4.2 Querschnittsgestaltung in Abhängigkeit vom verwendeten Werkstoff
204
4.2.1 Betonbrücken
204
4.2.2 Stahlbrücken
216
4.2.3 Verbundbrücken
226
4.2.4 Holzbrücken
236
5 Haupttragwerke der Überbauten
246
5.1 Beton-Plattenbrücken
246
5.2 Balkenbrücken
257
5.2.1 Beton-Balkenbrücken
257
5.2.2 Stählerne Balkenbrücken
290
5.2.3 Balkenbrücken als Verbundbrücken oder Mischkonstruktionen
295
5.3 Rahmenbrücken
304
5.3.1 Rahmenbrücken aus Beton
304
5.3.2 Rahmenbrücken aus Stahl
313
5.3.3 Rahmenbrücken als Verbundund Mischkonstruktionen
314
5.4 Bogen- und Stabbogenbrücken
317
5.4.1 Steinbrücken
317
5.4.2 Betonbogenbrücken
329
5.4.3 Stahlbrücken
339
5.4.4 Verbund- und Mischkonstruktionen
350
5.5 Schrägkabelbrücken
364
5.5.1 Konstruktionsgrundsätze
364
5.5.2 Konstruktionselemente
368
5.5.3 Lagerbedingungen
375
5.5.4 Aerodynamisches Verhalten
377
5.5.5 Konstruktive Gestaltung der Konstruktionselemente
378
5.5.6 Ergänzungen zu Verbundund Mischkonstruktionen
397
5.6 Hängebrücken
405
5.7 Spannbandbrücken
411
5.7.1 Einleitung
411
5.7.2 Tragwirkung
412
5.7.3 Bauverfahren
414
5.7.4 Beanspruchungen
415
5.7.5 Wirtschaftlichkeit
415
6 Lagerung
418
6.1 Überblick
418
6.2 Aufgaben und Beurteilung der Lagerung
422
6.3 Wahl der Lagerung und Anordnung der Lager
425
6.4 Ermittlung der Kräfte und Bewegungen
431
6.5 Lagerwiderstände
433
6.6 Planungsunterlagen
433
6.7 Messungen von Kräften und Bewegungen an Lagern
434
6.8 Inspektion und Instandhaltung der Lager und Lagerungen
438
7 Unterbauten
442
7.1 Überblick
442
7.2 Widerlager
442
7.2.1 Definition, Aufgaben und Konstruktionsprinzip
442
7.2.2 Anordnung von Widerlagerwand und Flügeln – Widerlagerarten
444
7.2.3 Konstruktion der Bauteile
447
7.2.4 Entwurf von Widerlagern
451
7.3 Stützen und Pfeiler
454
7.3.1 Definition, Aufgaben und Konstruktionsprinzip
454
7.3.2 Anordnung und Querschnittsgestaltung von Pfeilern
455
7.3.3 Anordnung und Querschnittsgestaltung von Stützen
457
7.3.4 Pfeiler- oder Stützenkopf
458
7.3.5 Herstellung
460
7.3.6 Pylone
460
7.4 Gründungen
461
7.4.1 Aufgaben und Überblick
461
7.4.2 Flachgründungen
461
7.4.3 Pfahlgründungen
464
7.4.4 Auswahlkriterien und Entwurf der Gründung
466
8 Berechnung
468
8.1 Einwirkungen auf Brücken
468
8.1.1 Allgemeines
468
8.1.2 Grundlagen
472
8.1.3 Einwirkungen aus dem Bauwerk
474
8.1.4 Einwirkungen aus der Bauwerks nutzung
475
8.1.5 Einwirkungen aus der Bauwerksumgebung
481
8.1.6 Bauzustände
482
8.2 Systeme, Tragverhalten, Schnittgrößen
483
8.2.1 Grundlagen
483
8.2.2 Überbauten
487
8.2.3 Unterbauten
501
8.2.4 Gesamtsysteme
506
8.3 Berechnung von Stahlbrücken
507
8.3.1 Grundlagen
507
8.3.2 Berechnung von Stahlbrücken: Ausgewählte Probleme
511
8.4 Ausgewählte Nachweise bei einer Verbundbrücke
537
8.4.1 Allgemeines
537
8.4.2 Steifigkeit der Fahrbahnplatte
538
8.4.3 Verbundtragwirkung
540
8.4.4 Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit
542
8.4.5 Ermüdungsnachweis
549
8.4.6 Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
552
8.5 Betonbrücken
553
8.5.1 Vorspannung von Betonbrücken
553
8.5.2 Schnittgrößen infolge Vorspannung
556
8.5.3 Einleitung konzentrierter Kräfte
570
8.5.4 Vorspannkraftverluste infolge des Kriechens und Schwindens des Betons und der Relaxation des Spannstahls
575
8.5.5 Schnittgrößenumlagerungen bei Systemänderungen und abschnittsweisem Bauen
582
8.5.6 Bemessungsgrundlagen
586
8.5.7 Berechnungsbeispiel, über drei Felder durchlaufende, vorgespannte Plattenbrücke
605
8.6 Berechnung von Unterbauten
637
8.6.1 Einführung
637
8.6.2 Berechnung von Widerlagern
637
8.6.3 Berechnung von Pfeilern und Stützen
655
8.6.4 Berechnung von Gründungen
664
8.7 Spezielle Probleme
676
8.7.1 Temperaturbeanspruchung
676
8.7.2 Schwingungsprobleme
699
8.7.3 Erdbebenbeanspruchung
723
9 Herstellung und Ausführungsmethoden
740
9.1 Betonbrücken
740
9.1.1 Herstellung auf Lehrgerüst
740
9.1.2 Herstellung auf Vorschubrüstung
758
9.1.3 Freivorbau
770
9.1.4 Taktschieben
784
9.1.5 Segmentbauweise
794
9.1.6 Schrägkabelbrücken
823
9.2 Stahlbrücken
845
9.2.1 Werkstattfertigung
845
9.2.2 Montage vorgefertigter Einheiten
849
9.2.3 Freivorbau
855
9.2.4 Längseinschub (Lancieren)
860
9.2.5 Spezielle Verfahren
863
9.3 Brücken in Verbund- und Mischbauweise
880
9.3.1 Fertigung und Montage Stahlüberbau
880
9.3.2 Schalung und Fertigung Betonfahrbahnplatte
883
9.3.3 Einfluss des Bauablaufs
891
9.3.4 Systemabhängige Bauabläufe
897
10 Brückenausrüstung
904
10.1 Fahrbahnausbildung und Dichtungen
904
10.1.1 Fahrbahnen von Straßenbrücken
904
10.1.2 Oberbau von Eisenbahnbrücken
907
10.2 Lager
911
10.2.1 Übersicht
911
10.2.2 Verformungslager
911
10.2.3 Stahllager
918
10.2.4 Topflager
919
10.2.5 Kalottenlager
922
10.2.6 Horizontalkraftlager
923
10.2.7 Sonderlager
923
10.2.8 Einbau und Austausch der Lager
923
10.3 Fahrbahnübergänge
924
10.3.1 Allgemeines
924
10.3.2 Fahrbahnübergänge für Straßenbrücken
925
10.3.3 Schienenauszugsvorrichtungen
934
10.4 Schrammborde, Leiteinrichtungen, Kappen und Geländer
935
10.4.1 Kappen von Straßenbrücken
935
10.4.2 Kappen auf Eisenbahnbrücken
936
10.4.3 Geländer und Leiteinrichtungen
937
10.5 Brückenentwässerungen
939
10.6 Beleuchtung
941
10.7 Versorgungsleitungen
944
10.8 Lärmschutzanlagen
944
10.8.1 Überblick
944
10.8.2 Lärmschutzanlagen auf Brücken
945
11 Überwachung, Prüfung, Bewertung und Beurteilung von Brücken
950
11.1 Einleitung
950
11.2 Ursachen für Schäden an Betonbrücken
950
11.2.1 Allgemeines
950
11.2.2 Schäden am Beton
951
11.2.3 Schäden am Bewehrungsstahl
956
11.2.4 Schäden an den Fugen und Lagern
962
11.2.5 Schäden am Oberbau
963
11.3 Überwachung und Prüfung von Brückenbauwerken
964
11.3.1 Grundlagen zur Überwachung von Brückenbauwerken
964
11.3.2 Prüfung von Betonbrücken
965
11.3.3 Prüfung von Stahlund Verbundbrücken
974
11.3.4 Prüfung der Brückenausstattung
981
11.3.5 Prüfung der Brückenausrüstung
982
11.4 Zustandsbewertung und -beurteilung von Brücken
984
11.4.1 Allgemeines
984
11.4.2 Verfahren zur Zustandsbewertung von Brücken
984
11.5 Brückenmanagement
989
11.5.1 Allgemeines
989
11.5.2 Brückenmanagementsysteme
990
12 Brückeninstandsetzung und Sanierung
992
12.1 Einleitung
992
12.2 Betonbrücken
992
12.2.1 Planung von Instandsetzungsund Sanierungsmaßnahmen
992
12.2.2 Vorbereitende Maßnahmen
994
12.2.3 Durchführung der Instandsetzungsund Sanierungsmaßnahmen
998
12.3 Stahlbrücken
1006
12.3.1 Korrosionsschutz
1006
12.3.2 Niete und Schrauben
1006
12.3.3 Instandsetzung von Abrostungen
1007
12.4 Fahrbahnbeläge
1007
13 Brückenverstärkung
1010
13.1 Einleitung
1010
13.2 Betonbrücken
1010
13.2.1 Geklebte Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe
1010
13.2.2 Externe Vorspannung
1019
13.2.3 Querschnittsergänzung
1023
13.3 Stahl- und Verbundbrücken
1027
13.3.1 Fahrbahnverstärkung
1029
13.3.2 Systemverstärkung
1030
13.3.3 Systemänderung
1035
Literatur
1038
Brückenverzeichnis
1076
Personen- und Firmenverzeichnis
1084
Sachverzeichnis
1088
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