Gegenstand dieser Diplomarbeit ist es einseitig auskragende Verkehrszeichenbrücken aus statisch-konstruktiver Sicht zu beurteilen und eine statische Berechnung dafür anzufertigen. Dafür wird zunächst das geltende Regelwerk untersucht und die Einsatzbereiche dieser Bauwerke vorgestellt.
Zur Förderung des Verständnisses über die Tragwirkung dieser Stahlkonstruktionen werden die Bestandteile getrennt voneinander dargelegt sowie deren statisch-konstruktiven Besonderheiten bestimmt. Hoher Aufmerksamkeit wird dabei der ermüdungsanfälligen Riegel-Stiel-Verbindung geschenkt. Aus Berichten über Schäden an Verkehrszeichenbrücken werden deren Ursachen untersucht und daraufhin Verbesserungsvorschläge entwickelt. Diese beziehen sich einerseits auf die Montage und andererseits auf die aerodynamischen Schwingungen des Kragarms.
Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wird schließlich die statische Berechnung einer repräsentativ gewählten
Verkehrszeichenbrücke durchgeführt. Dabei werden zuerst die Einwirkungen auf das statische System vorgestellt und anschließend die notwendigen Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit geführt.
Inhaltsverzeichnis
- Aufgabenstellung.
- Kurzfassung
- Abstract
- Inhaltsverzeichnis
- Danksagung
- Einleitung, Vorstellung des Inhalts, Ziel der Arbeit, Aufbau
- Allgemeines
- Definition und Einsatz von Verkehrszeichenbrücken
- Aktuelles Regelwerk im Vergleich mit älteren Normen
- Ausführungsprinzipien der USA
- Vorstellung der Konstruktionsbestandteile
- Hohlprofile
- Mechanische Eigenschaften
- Geometrische Eigenschaften
- Vorgespannte Schraubverbindungen
- Biegesteife Ecke
- Ringflanschverbindung
- Fußpunktverankerung
- Baupraktische Hinweis
- Transport und Montage
- Korrosionsschutz
- Sanierung von Riegel-Stiel-Verbindungen
- Schadensfälle und Ursachen
- Beispiele der Stadt Leipzig
- Internationale Schadensfälle
- Rückschlüsse für die Berechnungsansätze
- Flanschimperfektionen
- Dynamische Windeinwirkungen
- Statische Berechnung einer einseitig auskragenden Verkehrszeichenbrücke
- Statisches System
- Einwirkungen
- Schnittgrößen und Spannungen
- GZT
- Nachweis für Stützenfuß
- Riegel-Stiel-Verbindung
- Beulnachweis
- GZG
- Ausführungszeichnung
- Zusammenfassung, Fazit, Ergebnis, Bezug zum Ziel
- Quellenverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Anhang I- allgemeine Darstellungen
- Anhang II - Statische Berechnung mit RStab
- Anhang III-Beulnachweis mit FE-Beul
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit untersucht die Konstruktion von einseitig auskragenden Verkehrszeichenbrücken aus statisch-konstruktiver Sicht. Ziel ist es, die geltenden Normen zu analysieren, die Einsatzbereiche dieser Bauwerke zu beleuchten und eine statische Berechnung für diese Strukturen anzufertigen. Darüber hinaus sollen die Ursachen für Schäden an Verkehrszeichenbrücken untersucht und Verbesserungsvorschläge für Montage und den Umgang mit aerodynamischen Schwingungen entwickelt werden.
- Analyse des geltenden Regelwerks für Verkehrszeichenbrücken
- Untersuchung der statisch-konstruktiven Besonderheiten einseitig auskragender Brücken
- Bewertung der Riegel-Stiel-Verbindung und deren Anfälligkeit für Ermüdungserscheinungen
- Analyse von Schadensfällen und deren Ursachen
- Entwicklung von Verbesserungsvorschlägen für die Konstruktion und Montage von Verkehrszeichenbrücken
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Allgemeines
Dieses Kapitel bietet eine Definition von Verkehrszeichenbrücken und erläutert deren Einsatzbereiche. Es stellt das aktuelle Regelwerk für diese Bauwerke vor und vergleicht es mit älteren Normen. Darüber hinaus werden die Ausführungsprinzipien für Verkehrszeichenbrücken in den USA vorgestellt. - Kapitel 2: Vorstellung der Konstruktionsbestandteile
Dieses Kapitel beschreibt die einzelnen Konstruktionsbestandteile von Verkehrszeichenbrücken, darunter Hohlprofile, vorgespannte Schraubverbindungen, biegesteife Ecken, Ringflanschverbindungen, Fußpunktverankerungen und die Montage. Es analysiert die mechanischen und geometrischen Eigenschaften der Hohlprofile sowie die Besonderheiten der vorgespannten Schraubverbindungen. - Kapitel 3: Schadensfälle und Ursachen
Dieses Kapitel untersucht Schadensfälle an Verkehrszeichenbrücken, sowohl in Leipzig als auch international. Es analysiert die Ursachen für diese Schäden, wie z.B. Flanschimperfektionen und dynamische Windeinwirkungen. - Kapitel 4: Statische Berechnung einer einseitig auskragenden Verkehrszeichenbrücke
Dieses Kapitel führt eine statische Berechnung für eine repräsentative Verkehrszeichenbrücke durch. Es stellt das statische System vor, analysiert die Einwirkungen auf das System, berechnet die Schnittgrößen und Spannungen sowie die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit.
Schlüsselwörter
Verkehrszeichenbrücken, einseitig auskragende Brücken, statische Berechnung, Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Ermüdung, Normen, Schadensfälle, Windeinwirkungen, Hohlprofile, vorgespannte Schraubverbindungen, Ringflanschverbindungen, Fußpunktverankerung, Montage, Sanierung.
- Arbeit zitieren
- M.Sc. Dipl.-Ing. Björn Höhlig (Autor:in), 2009, Verkehrszeichenbrücken als Tragkonstruktion mit einseitiger Auskragung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/162668
