EP2143843A2 - Steel-concrete composite trough as bridgedeck and method for its production - Google Patents

Steel-concrete composite trough as bridgedeck and method for its production Download PDF

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EP2143843A2
EP2143843A2 EP09008915A EP09008915A EP2143843A2 EP 2143843 A2 EP2143843 A2 EP 2143843A2 EP 09008915 A EP09008915 A EP 09008915A EP 09008915 A EP09008915 A EP 09008915A EP 2143843 A2 EP2143843 A2 EP 2143843A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
concrete
main
bridge
trough
steel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09008915A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP2143843A3 (en
Inventor
Seidl Günter
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SSF INGENIEURE AG
Original Assignee
SSF Ingenieure GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by SSF Ingenieure GmbH filed Critical SSF Ingenieure GmbH
Publication of EP2143843A2 publication Critical patent/EP2143843A2/en
Publication of EP2143843A3 publication Critical patent/EP2143843A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00Material constitution of bridges
    • E01D2101/20Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24Concrete
    • E01D2101/26Concrete reinforced
    • E01D2101/268Composite concrete-metal

Definitions

  • the invention relates to a steel concrete composite trough for a bridge superstructure with a concrete slab as a floor slab, with transverse to the longitudinal direction of the bridge rolling beams in concrete (WiB) as external transverse reinforcement and with an internal transverse reinforcement of the concrete slab, with main beams substantially of steel in the longitudinal direction the bridge and having a coupling portion to which an end face of the concrete slab is attached to an inner side of one of the main beams.
  • the invention further relates to the base plate for a steel-concrete composite trough of the above type and to a method for producing a steel concrete composite trough as Bmckenüberbau with cheeks as the main carrier in the longitudinal direction of the bridge and an attached concrete floor slab.
  • bridge superstructures In bridge superstructures, it is generally desirable that they have the lowest possible constructional height, yet yet be robust, durable and easy to manufacture.
  • the design height of a lumpy superstructure is essentially determined by the loads it has to carry. The endeavor and the art of structural engineers involved in such structures is thus usually aimed at achieving the lowest possible superstructure height with a low material input and a simple production method with the greatest possible load-bearing capacity.
  • the deck also has an additional transverse reinforcement and a longitudinal reinforcement, which extend over both the upper and the lower flanges of the steel beams.
  • the lower longitudinal reinforcement runs through openings in the webs of the steel beams.
  • preliminary work can be carried out on the steel components of both the main girder and the carriageway slab at the factory. If possible, a skeleton of the steel components of the deck plate can be prefabricated and transported in one piece to the construction site. There it is welded or bolted to the main girders. Subsequently, the entire steel structure of the bridge is lifted to the end position. Then the formwork for the deck slab is attached by closing the space between two adjacent steel girders by a permanent formwork on the lower flanges. Subsequently, the plate is concreted in the end position of the bridge.
  • the object of the invention is to provide a steel-concrete composite trough whose construction and production is simpler and therefore more economical.
  • the external transverse reinforcement does not fall away, but only their coupling to the main carrier.
  • simpler and more flexible connection possibilities of the transverse reinforcement of the base plate to the main carrier are thus possible.
  • This allows easier compensation of tolerances between the main beam and floor slab at the construction site.
  • the functions of internal and external transverse reinforcement are equally distributed.
  • the external transverse reinforcement essentially also serves as a support for the concrete slab on the main girder.
  • the internal transverse reinforcement takes on the task of introducing the shear forces from the concrete slab into the main carriers from the conventional external transverse reinforcement.
  • the internal transverse reinforcement according to the invention must be dimensioned.
  • the internal transverse reinforcement comprises a loop-shaped connection reinforcement, which can be fastened in the coupling section by means of in-situ concrete grouting on the main support.
  • This provides a method of attachment that can be easily made on the site with there usually existing means and allows fast installation over long lengths. Both the ease of manufacture and the speed of assembly make the manufacturing process and thus the building cheaper. If only the coupling section must be concreted, only small, easy to handle on each site concrete quantities are required, The coupling by in-situ concrete is all the more surprising, as the main beam on the one hand and the internal transverse reinforcement on the other hand two steel components are coupled, which is usually by means of screws or Welding happens.
  • the quality of the composite of the steel and the in-situ concrete in the coupling section can be further improved by the use of composite materials. They increase the contact or adhesive surface between concrete and steel and thus the shear resistance of the steel-in-situ concrete composite.
  • the composite trough carries the main carrier on its inside at least in the coupling section composite dowel. They allow an ideal shear transfer between the in-situ concrete of the coupling section and the steel of the main carrier, This composite thus establishes a reliable connection between the main carrier and the bottom plate via their internal transverse reinforcement.
  • the internal transverse reinforcement can be coupled by welding or screwing to the main carrier.
  • the coupling can be additionally cast by in-situ concrete.
  • this known and usual coupling method can be used in the invention, thus offering a great deal of flexibility. In special cases in which a coupling by means of in-situ concrete alone is not sufficient or possible, so can also be used on this coupling technology.
  • the external transverse reinforcement may have smaller dimensions.
  • the external transverse reinforcement consists of halved steel beams (Hatb′n).
  • the flange runs visibly on the underside of the concrete slab, ie in its tension zone.
  • the half beams thus continue to form both an external transverse reinforcement and a lost formwork on the underside of the concrete slab. Due to the lower construction height of the halved steel girders In addition to the IDoppel-T-carriers in the prior art, they also offer greater freedom for the arrangement of the rest, in particular the longitudinal reinforcement of the bottom plate,
  • the halved steel beams in their web area on composite dowels cause not only an increase in the contact or adhesive surface a particularly strong teeth between concrete and steel.
  • the web portion of the halved roll carrier can also be cut out so that the same contour results on both cut halves, which acts as a composite dowel of the halved steel beam in the concrete.
  • the compared to a double-T-carrier due to its lower surface reduced adhesion of the halved roll carrier is thus made up for by the arrangement of composite dowels in the web area again.
  • the intermediate spaces between the composite dowels also make it possible to carry out the lower longitudinal reinforcement of the concrete slab, thereby eliminating the need for elaborate drilling through of the rolled girders in the web area.
  • the halved rolled beam with composite dowels thus offers maximum design freedom for the rest of the reinforcement and facilitates their assembly.
  • the concrete slab may be biased at least in the longitudinal direction.
  • the concrete slab can already be prestressed in the factory and connected to the longitudinal support system on the construction site.
  • the plate also remains permanently under its full load, for example under bending load under its own load under a pressure load in the plane of the plate, so that the plate loses no rigidity due to cracking. This leaves the entire structure sufficiently rigid.
  • the concrete slab has to absorb tensile loads as a result of deflection, in particular under the traffic load of the future bridge on its underside.
  • the bias voltage can therefore be designed so large that no tensile stresses occur in the concrete under full traffic load, so the bias can overpress the undesirable in concrete tensile forces on the underside of the concrete slab to avoid a stiffness-reducing cracking.
  • a further reduction in the height of the plate thickness can be achieved in that the bottom plate is biased in the transverse direction.
  • An inner bias so one with composite, allows a continuous load transfer from the bias in the bridge deck, The required tendons claim because of their direct embedding in the concrete only small space design and are cheaper.
  • an external bias can be applied both in the longitudinal and in the transverse direction. It offers the advantage that it can also be subsequently adapted to given load cases,
  • the concrete slab may be formed of ultra-high strength concrete. Because of the higher stiffness and load capacity of this concrete, the plate can be made even thinner, making the bridge superstructure a slimmer appearance.
  • the main beam generally consists of a welded steel beam with double T-profile and different thicknesses of top and bottom flange on the one hand and the web on the other.
  • the upper flange of the main carrier may consist of concrete. It is then formed as a concrete beam, which is located in the pressure zone in composite troughs designed as single-carrier carriers. To make the concrete beam very slim, it can also be made of ultra-high-strength concrete. This also reduces the design height of the bridge superstructure and the appearance of the bridge in side view can be varied or positively influenced.
  • the web of the main carrier may be constructed inclined in the bridge transverse direction.
  • the steel-concrete composite trough thus receives a widening upwards cross-section.
  • the bridge superstructure thus appears slimmer than with perpendicular bars of the main carrier.
  • the main carrier comprises stiffening elements between the upper and lower belt on the one hand and the web on the other.
  • the stiffening elements can be designed either as a transverse bulkhead or steel strips or as a concrete infill. They give the main wearer greater stability against deflection and bulging under load and against impact.
  • the main beam itself can thus be made slimmer.
  • a concrete infill instead of steel bulkheads can be dispensed with welds on the web and on the steel flanges, which can adversely affect the fatigue behavior of the main carrier.
  • the reinforcement of a concrete infill can protrude into the coupling section and there contribute to an improved connection of the connection reinforcement of the bottom plate with the main carrier.
  • the object of the invention is also achieved by a concrete floor slab for a steel-concrete composite trough according to one of the above claims, which is manufactured as a finished part. It can be produced in a particularly high quality, which is required on the one hand in the use of ultra-high-strength concrete and the application of an internal bias and favorable for an external bias.
  • both the main carrier and the concrete slab on the site especially when coupled by in-situ concrete, easy to assemble, so that the production cost is minimized on the site.
  • the bottom plate can also be prefabricated in dimensions that do not cause unaffordable transport costs.
  • the preparation of the bottom plate in step a) and the main carrier in step b) can basically run independently of each other. It is therefore not bound to one another spatially or temporally.
  • the coupling between the base plate and the main carriers is also independent of their production.
  • the manufacturing process gains in flexibility, which facilitate a particular organizational adjustment to possibly less favorable conditions of a construction project. It is also suitable, for example, for manufacturing companies with lower capacities, so the components of the bridge trough, so the bottom plate on the one hand and the main carrier on the other hand, for example, created by different smaller companies that would be overwhelmed with the overall creation of the bridge trough.
  • the bridge trough can also be manufactured directly in its end position.
  • the main carriers can be brought into their final position and coupled there according to step c) with the concrete slab, which can be followed by the hardening of step d).
  • the track over the bridge is blocked at least for the period from lifting the main beams to curing the grout after coupling the trough components. This can be tolerated at new bridges.
  • the method according to the invention enables shortest possible shut-off pauses in which only one old one has to be exchanged for a new superstructure located in the immediate vicinity.
  • the concrete slab is produced in step a) with a bias preferably in the longitudinal direction.
  • a bias preferably in the longitudinal direction.
  • the concrete slab can be treated in step a) with heat.
  • the shrinkage and creep deformations during setting of the concrete under prestress can be anticipated to a large extent, so that the plate receives a better dimensional stability.
  • initially only a biasing portion of, for example, 50% can be applied. The full preload receives the plate then only after completion of their heat treatment.
  • the concrete slab can be prepared in step a) as a finished part and thus in the factory and then to Installation site or, to the pre-assembly of the steel concrete composite trough to be driven.
  • step a) the concrete slab can be prepared in step a) as a finished part and thus in the factory and then to Installation site or, to the pre-assembly of the steel concrete composite trough to be driven.
  • the main girder can also be delivered as a finished part on the construction site. As a conventional double-T carrier, this is likely to be the norm.
  • the main carrier can be provided after its production in step b) at its web over its entire area with steel bulkheads or a concrete infill.
  • the steel bulkheads are welded at the web vertically between the upper and lower belt.
  • the concrete infill can be concreted on the laterally lying main beam in the web area and obtained via dowel bars and reinforcement the bond to the web.
  • a formation of a concrete infill of ultrahigh-strength concrete may require manufacture at the factory.
  • a transverse reinforcement of the concrete slab by means of screws or welding can be attached to the main carrier before the coupling in step c).
  • the attachment of the transverse reinforcement on the main support can on the one hand serve to secure the position of the concrete slab relative to the main beam, so as mounting fixation.
  • it can also represent an essential part of the power transmission between the concrete slab to the main carrier, which is further improved by the subsequent Ortbetonverguss.
  • the method according to the invention can lead to a rapid and cost-effective creation of the superstructure in new bridge construction.
  • This advantage has an even more positive effect on the replacement of an existing bridge superstructure, because only short blocking pauses are required to install the new superstructure. Therefore, the reinforced concrete composite trough according to the invention can also be used very advantageously as a temporary bridge, its rapid assembly can be for a quick recovery of a guideway beneficial.
  • FIG. 1 shows a steel-concrete composite trough 10 according to the invention of a bridge superstructure in a section transverse to its and the bridge longitudinal direction. He is made up of one Main carrier 12 and a concrete plate 14, which are interconnected in a coupling portion 16.
  • the main carrier 12 comprises a top flange 18, a web 20 and a bottom chord 22.
  • the top material 18 has a cross section of 700 ⁇ 100 mm
  • the bottom chord consists of a metal sheet measuring 500 ⁇ 30 mm.
  • the web 20 is welded on the underside of the upper belt 18 approximately centrally and extends downwardly inclined to the lower flange 22, with which it is welded to the outer edge.
  • Two further composite dowel strips 30 are mounted on top of the lower chord 22. They and the lower bar 28 on the web 20 are located in the coupling section 16 between the main carrier 12 and the concrete slab 14. From the underside of the upper belt 18 to the coupling section 16 of the main carrier 12 carries on its inside 24 an approximately 15 cm thick Betonausfachung 32nd
  • the concrete slab 14 spans in the transverse direction of the bridge. It rests on its end faces 34 on the inner edge of the lower chord 22, it comprises a halved WiB-carrier 36 with a bridge portion with composite dip 38 and a lower chord 40 as external reinforcement.
  • the WiB carrier 36 is made of a double T-profile of a roll carrier HEM 200 by being divided in the middle approximately in the web. In the web area, the WiB carrier 36 forms composite dowels 38, with which the WiB carrier 36 is anchored shear-resistant in the concrete slab 14. Its lower flange 40 protrudes from the concrete slab 14 and subdivides its bottom view in the transverse direction.
  • the concrete slab 14 therefore lies with the lower flange 40 of the WiB carrier 36 on the lower chord 22 of the main carrier 12, because the concrete slab 14 has only a small support surface on the lower chord 22, high surface pressures occur here, but the lower chord 40 can take good.
  • the top 42 of the concrete slab 14 is provided towards the center with a slope of about 2%, since it is about 20 cm at their end faces 34 and 15 cm thick in the middle of the bridge. Rainwater is directed in the ballast bed 26 to the middle of the bridge.
  • the concrete slab 14 with its front side 34 and the main beam with the lower flange 22 abut the web 20 and the concrete infill 32. They are coupled together with a supplemented cast-in-situ concrete 44.
  • FIG. 2 An enlarged view of the left coupling portion 16 in FIG. 1 shows FIG. 2 , From the main carrier 12, a lower portion of the web 20 and the lower flange 22 can be seen. On its right edge, the concrete slab 14 rests with the lower flange 40 of its WiB carrier 36. In addition to the external transverse reinforcement by the WiB carrier 36, the concrete slab 14 includes an internal transverse reinforcement 46. It protrudes beyond the front side 34 of the concrete slab 14 and forms a loop-shaped connection reinforcement 48. It runs both between the composite dowels of the two dowel strips 30 on the lower chord 22nd as well as between the composite dowels of the lowest composite dowel strip 28 on the web 20 therethrough.
  • connection reinforcement 52 which extends to the lowest composite dowel strip 28 on the web 20.
  • the coupling section 16 also has a reinforcing loop 54 which is arranged parallel to the loop-shaped connecting reinforcements 48, 52. In the longitudinal direction of the bridge, the connection reinforcements 48, 52 and the reinforcement loop 54 are coupled to one another via a longitudinal reinforcement 56.
  • the concrete slab 14 has a longitudinal reinforcement, in the spaces between the composite dowels 38 extends a lower layer of tension strands 58 and the composite dowels 38 an upper layer.
  • the concrete slab 14 is thus prestressed in the longitudinal direction. Due to the internal composite of the tensioning strands 58 with the concrete slab 14, they do not require a large construction space and can be accommodated so well in the relatively slender plate 14.
  • the already low design height of the concrete slab 14 due to the low WiB beam 36 is further reduced when made from ultra-high strength concrete.
  • the concrete infill 32 of the main carrier 12 may consist of it. Only in the coupling section 16 conventional in-situ concrete is used because it is introduced on site.
  • FIG. 3 shows a sectional view in the region of the end face 34 of the concrete slab 14 with a view into the coupling portion 16.
  • Rebar basket which engages in the spaces between the composite dowels 30 on the lower flange 22 and the composite dowels 28 on the web 20.
  • the concrete slab 14 has a framework of WiS-carriers 36, which are arranged parallel to each other at a distance of 50 cm. They protrude from the concrete slab 14 slightly beyond the end face 34 addition. Parallel to this runs the internal transverse reinforcement 46, which merges beyond the end face 34 into the loop-shaped connection reinforcement 48. It overlaps with the connection reinforcement 52 from the concrete infill 32. Both connection reinforcement 48, 52 are supplemented by the reinforcement loop 54, which substantially fills the cross section of the coupling section 16. The connection reinforcements 48, 52 and the reinforcement loop 54 are supplemented by the longitudinal reinforcement 56, which runs parallel to the dowel strips 28, 30, to form a reinforcing cage.
  • the steel-concrete composite trough according to the invention is very well suited for extensive prefabrication of its individual parts in the factory.
  • the concrete slab 14 is completely prefabricated as a precast element. It is produced in full length in the tensioning bed with a pretensioning portion of approx. 50% in the longitudinal direction.
  • the WiB carrier 36 inserted as an external reinforcement and the internal transverse reinforcement in the clamping bed.
  • the end faces 34 are turned off rough or profiled.
  • Transverse to the transverse reinforcement 36, 46, the longitudinally extending tension strands 58 are inserted. They receive a prestressing share of about 50%, with which they concreted into the concrete of the concrete slab 14 become.
  • the plate 14 is given a very slim design, by being approximately 20 cm thick on its side surfaces 34 and approximately 15 cm thick in the center of the bridge. As a result, the upper side 42 of the concrete slab 14 receives an inclination of end faces 34 towards the center of the bridge of approximately 2%. After the introduction of the concrete, the concrete slab 14 is treated with heat to anticipate shrinkage and creep deformations. Subsequently, the full bias is applied to the tensioning strands 58.
  • the steel girder can also be prefabricated as far as possible. His top flange 18 with a cross section of 700 x 100 mm is connected via neck fillets to the web 20, which has a thickness of 20 mm.
  • the lower flange 22 has the dimensions 500 ⁇ 30 mm and is welded at its one edge to the web 20. In his middle area, he wears the dowel strips 30. Its the web 20 opposite edge serves as a support surface for the concrete slab 14th
  • the web 20 and the lower belt 22 to the main beam 12 and applying its corrosion protection receives the main beam 12 on an upper portion of its web 20 over a length of about two-thirds the Betonausfachung 32 in a thickness of about 15 cm , It receives the transverse reinforcement 50, which engages in two dowel strips 28 on the web 20.
  • the concrete slab 14 and the prepared main beam 12 are delivered in this state at the installation site.
  • the main beams 12 obtained by their Betonausfachung 32 at a length of about 18m a total weight of about 17 t, the composite plate in a width of 4 m in about 31 t.
  • the main beams 12 and the concrete slab 14 are brought to a mounting position in one of the mounting position corresponding relative position to each other.
  • the concrete slab 14 is placed on the lower flange 22 of each main carrier 12, in the corner regions above the lower chords 22 now rises the coupling portion 16 which is bounded by the lower flange 22, the web 20, the concrete infill 32 and the concrete slab 14.

Abstract

The composite trough (10) has a main beam (12) made from steel and arranged in a longitudinal direction of a bridge. A concrete plate (14) has a rolling beam-in-concrete (36) as an external transverse reinforcement and an internal transverse reinforcement, where the rolling beam-in-concrete runs transverse to a longitudinal direction of the bridge. A coupling section (16) connects the internal transverse reinforcement to the main beam, and the internal reinforcement has a lug-shaped connection reinforcement that is fastened to the main beam by a site-mixed concrete grouting. An independent claim is also included for a method for manufacturing a steel-concrete composite trough.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stahl-Beton-Verbundtrog für einen Brückenüberbau mit einer Betonplatte als Bodenplatte, mit quer zur Längsrichtung der Brücke verlaufenden Walzträgern in Beton (WiB) als externer Querbewehrung und mit einer internen Querbewehrung der Betonplatte, mit Hauptträgern im Wesentlichen aus Stahl in Längsrichtung der Brücke und mit einem Kopplungsabschnitt, an dem eine Stirnseite der Betonplatte an einer Innenseite eines der Hauptträger befestigt ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus die Bodenplatte für einen Stahl-Beton-Verbundtrog nach obiger Art sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stahl-Beton-Verbundtrogs als Bmckenüberbau mit Wangen als Hauptträger in Längsrichtung der Brücke und einer daran befestigten Bodenplatte aus Beton.The invention relates to a steel concrete composite trough for a bridge superstructure with a concrete slab as a floor slab, with transverse to the longitudinal direction of the bridge rolling beams in concrete (WiB) as external transverse reinforcement and with an internal transverse reinforcement of the concrete slab, with main beams substantially of steel in the longitudinal direction the bridge and having a coupling portion to which an end face of the concrete slab is attached to an inner side of one of the main beams. The invention further relates to the base plate for a steel-concrete composite trough of the above type and to a method for producing a steel concrete composite trough as Bmckenüberbau with cheeks as the main carrier in the longitudinal direction of the bridge and an attached concrete floor slab.

Bei Brückenüberbauten ist es im Allgemeinen wünschenswert, dass sie eine möglichst geringe Konstruktianshöhe aufweisen, dabei aber dennoch robust, dauerhaft und einfach herzustellen sind. Die Konstruktionshöhe eines Brockenüberbaus wird im Wesentlichen von den Lasten bestimmt, die er zu tragen hat. Das Bemühen und die Kunst der mit derartigen Bauwerken befassten Bauingenieure richtet sich also in der Regel darauf, bei möglichst großen Tragfähigkeiten eine möglichst geringe Überbauhöhe mit geringem Materialeinsatz und bei einer einfachen Herstellungsweise zu erzielen.In bridge superstructures, it is generally desirable that they have the lowest possible constructional height, yet yet be robust, durable and easy to manufacture. The design height of a lumpy superstructure is essentially determined by the loads it has to carry. The endeavor and the art of structural engineers involved in such structures is thus usually aimed at achieving the lowest possible superstructure height with a low material input and a simple production method with the greatest possible load-bearing capacity.

In der Fachzeitschrift " Stahlbau 71", Jahrgang 2002. Heft 6, Seiten 452 ff . ist eine Eisenbahnbrücke für kurze Stützweiten mit extrem gedrückter Konstruktionshöhe beschrieben. Aus zwei Hauptträgern, die in Brückenlängsrichtung verlaufen und einen Doppel-T-Querschnitt aufweisen, und einer dazwischen quergespannten, in Brockenlangsrichtung mitwirkenden Fehrbahnplatte wird ein niedriger Trogquerschnitt gebildet. Als Längsträger dienen schwere Walzprofile der Größe W920 x 420 x 967 in der Materialqualität S355M. Als Fahrbahnplatte wird unter anderem eine in Querrichtung gespannte Verbundplatte in WiB-Bauweise vorgeschlagen. Diese Fahrbahnplatte wird mit ihren Rändern beidseits jeweils auf dem unteren Flansch eines Hauptträgers abgelegt. Sie umfasst in ihrer Längsrichtung und damit in Brückenquerrichtung verlaufende Stahlträger HE-B260 im Feldbereich und HE-M240 im Auflagebereich. An den Stahlträgern werden Kopfplatten angeschweißt, die in einem unteren Stegbereich des Hauptträgers mit diesem verschraubt oder verschweißt werden. Die Fahrbahnplatte verfügt außerdem über eine zusätzliche Querbewehrung und eine Langsbewehrung, die sowohl über den oberen als auch über den unteren Flanschen der Stahfträger verlaufen. Die untere Längsbewehrung verläuft durch Öffnungen in den Stegen der Stahlträger.In the journal " Stahlbau 71 ", year 2002. Issue 6, pages 452 ff , is a railway bridge for short spans with extremely depressed construction height described. From two main beams, which extend in the longitudinal direction of the bridge and have a double-T cross-section, and a cross-tensioned, in Brockenlangsrichtung cooperating Fehrbahnplatte a low trough cross section is formed. The longitudinal beams are made of heavy rolled sections of size W920 x 420 x 967 in material quality S355M. As a roadway slab, among other things, a stretched in the transverse direction Composite panel proposed in WiB construction. This deck plate is placed with their edges on both sides in each case on the lower flange of a main carrier. It comprises steel beams HE-B260 in the field area and HE-M240 in the contact area running in their longitudinal direction and thus in the transverse direction of the bridge. On the steel beams, head plates are welded, which are bolted or welded in a lower web area of the main carrier with this. The deck also has an additional transverse reinforcement and a longitudinal reinforcement, which extend over both the upper and the lower flanges of the steel beams. The lower longitudinal reinforcement runs through openings in the webs of the steel beams.

Zur Herstellung der Brücke können die Vorarbeiten an den Stahlkomponenten sowohl des Hauptträgers als auch der Fahrbahnplatte im Werk vorgenommen werden. Wenn möglich, kann ein Gerippe aus den Stahlkomponenten der Fahrbahnplatte insgesamt vorgefertigt und einstückig auf die Baustelle transportiert werden. Dort wird es mit den Hauptträgem verschweißt bzw, verschraubt. Anschließend wird die gesamte Stahlkonstruktion der Brücke in die Endlage gehoben. Daraufhin wird die Schalung für die Fahrbahnplatte angebracht, indem der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Stahlträgern durch eine verlorene Schalung auf den unteren Flanschen geschlossen wird. Anschließend wird die Platte in der Endlage der Brücke betoniert.For the construction of the bridge, preliminary work can be carried out on the steel components of both the main girder and the carriageway slab at the factory. If possible, a skeleton of the steel components of the deck plate can be prefabricated and transported in one piece to the construction site. There it is welded or bolted to the main girders. Subsequently, the entire steel structure of the bridge is lifted to the end position. Then the formwork for the deck slab is attached by closing the space between two adjacent steel girders by a permanent formwork on the lower flanges. Subsequently, the plate is concreted in the end position of the bridge.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stahl-Beton-Verbundtrog anzugeben, dessen Aufbau und Herstellung einfacher und damit wirtschaftlicher ist.The object of the invention is to provide a steel-concrete composite trough whose construction and production is simpler and therefore more economical.

Diese Aufgabe wird bei einem Stahl-Beton-Verbundtrog der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass im Kopplungsabschnitt im Wesentlichen die interne Querbewehrung der Bodenplatte an den Hauptträgern zugfest angeschlossen ist. Die Walzträger-in-Beton als externe Querbewehrung dagegen sind frei von einer zugfesten Kopplung an den Hauptträgern ausgebildet. Die Erfindung wendet sich also davon ab, die in Querrichtung zur Brückenlängsrichtung verlaufenden Stahlträger am Hauptträger zu befestigen. Sie verfolgt vielmehr das Prinzip, die Bodenplatte nicht über die externe, sondern über die interne Querbewehrung zugfest mit dem Hauptträger zu koppeln. Damit besteht die zugfeste Kopplung zwischen den Walzträgern-in-Beton und den Hauptträgern eben nicht über die externe Querbewehrung, sondern so gut wie ausschließlich über die interne Querbewehrung. Damit fällt die externe Querbewehrung nicht weg, sondern lediglich ihre Kopplung an die Hauptträger. Durch die in aller Regel filigranere Ausgestaltung der internen Querbewehrung bieten sich damit einfachere und flexiblere Anschlussmöglichkeiten der Querbewehrung der Bodenplatte an den Hauptträger. Dies ermöglicht einen einfacheren Ausgleich von Toleranzen zwischen Hauptträger und Bodenplatte auf der Baustelle. Außerdem sind damit die Funktionen der internen und der externen Querbewehrung gleichmäßig verteilt. Neben der jeweiligen Kraftübertragung in Querrichtung dient die externe Querbewehrung im Wesentlichen auch noch als Auflager der Betonplatte auf dem Hauptträger. Die interne Querbewehrung dagegen übernimmt von der herkömmlichen externen Querbewehrung die Aufgabe, die Schubkräfte aus der Betonplatte in die Haupttrager einzuleiten. Entsprechend geringer kann die externe und größer muss die interne Querbewehrung gemäß der Erfindung dimensioniert werden.This object is achieved in a steel-concrete composite trough of the type mentioned in that in the coupling portion substantially the internal transverse reinforcement of the bottom plate is connected to the main carriers zugfest. The rolled-in-concrete as an external transverse reinforcement, however, are formed free of a tensile coupling to the main beams. The invention therefore turns away from fixing the running in the transverse direction to the longitudinal direction of the bridge steel beam on the main carrier. Rather, it pursues the principle of coupling the base plate with the main carrier not via the external but via the internal transverse reinforcement. Thus, the tensile coupling between the rolling beams-in-concrete and the main beams just does not have the external transverse reinforcement, but almost exclusively on the internal transverse reinforcement. Thus, the external transverse reinforcement does not fall away, but only their coupling to the main carrier. As a result of the generally more filigree design of the internal transverse reinforcement, simpler and more flexible connection possibilities of the transverse reinforcement of the base plate to the main carrier are thus possible. This allows easier compensation of tolerances between the main beam and floor slab at the construction site. In addition, the functions of internal and external transverse reinforcement are equally distributed. In addition to the respective power transmission in the transverse direction, the external transverse reinforcement essentially also serves as a support for the concrete slab on the main girder. The internal transverse reinforcement, on the other hand, takes on the task of introducing the shear forces from the concrete slab into the main carriers from the conventional external transverse reinforcement. Correspondingly smaller, the external and larger, the internal transverse reinforcement according to the invention must be dimensioned.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Staht-Beton-Verbundtrogs besteht darin, dass die interne Querbewehrung eine schlaufenförmige Anschlussbewehrung umfasst, die im Kopplungsabschnitt mittels Ortbetonverguss am Haupkträger befestigbar ist. Damit bietet sich eine Befestigungsmethode, die auf der Baustelle mit dort üblicherweise vorhandenen Mitteln einfach hergestellt werden kann und die eine schnelle Montage über große Längen ermöglicht. Sowohl die einfache Herstellung als auch die Schnelligkeit der Montage machen das Herstellungsverfahren und damit das Bauwerk kostengünstiger. Sofern nur der Kopplungsabschnitt betoniert werden muss, sind dafür nur geringe, auf jeder Baustelle leicht zu handhabende Betonmengen erforderlich, Die Kopplung mittels Ortbeton ist umso überraschender, als mit dem Hauptträger einerseits und der internen Querbewehrung andererseits zwei Stahlkomponenten gekoppelt werden, was üblicherweise mittels Schrauben oder Schweißen geschieht.An advantageous embodiment of the Staht concrete composite trough is that the internal transverse reinforcement comprises a loop-shaped connection reinforcement, which can be fastened in the coupling section by means of in-situ concrete grouting on the main support. This provides a method of attachment that can be easily made on the site with there usually existing means and allows fast installation over long lengths. Both the ease of manufacture and the speed of assembly make the manufacturing process and thus the building cheaper. If only the coupling section must be concreted, only small, easy to handle on each site concrete quantities are required, The coupling by in-situ concrete is all the more surprising, as the main beam on the one hand and the internal transverse reinforcement on the other hand two steel components are coupled, which is usually by means of screws or Welding happens.

Die Qualität des Verbunds der Stahl- mit dem Ortbeton im Kopplungsabschnitt kann durch den Einsatz von Verbundmitteln noch verbessert werden. Sie vergrößern die Kontakt- bzw. Haftfläche zwischen Beton und Stahl und damit die Schubtragfähigkeit des Stahl-Ortbeton-Verbunds. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verbundtrogs trägt der Hauptträger auf seiner Innenseite zumindest im Kopplungsabschnitt Verbunddübel. Sie ermöglichen eine ideale Schubübertragung zwischen dem Ortbeton des Kopplungsabschnitts und dem Stahl des Hauptträgers, Dieser Verbund stellt damit eine zuverlässige Verbindung zwischen Hauptträger und Bodenplatte über deren interne Querbewehrung her.The quality of the composite of the steel and the in-situ concrete in the coupling section can be further improved by the use of composite materials. They increase the contact or adhesive surface between concrete and steel and thus the shear resistance of the steel-in-situ concrete composite. According to a further advantageous embodiment of the composite trough carries the main carrier on its inside at least in the coupling section composite dowel. They allow an ideal shear transfer between the in-situ concrete of the coupling section and the steel of the main carrier, This composite thus establishes a reliable connection between the main carrier and the bottom plate via their internal transverse reinforcement.

Alternativ kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die interne Querbewehrung durch Verschweißen oder Verschrauben mit dem Hauptträger gekoppelt werden. Die Kopplung kann zusätzlich durch Ortbeton vergossen werden. Auch diese an sich bekannte und übliche Kopplungsmethode lässt sich bei der Erfindung anwenden, womit sie eine große Flexibilität bietet, In Sonderfällen, in denen eine Kopplung mittels Ortbeton allein nicht ausreichend oder möglich ist, kann also auch auf diese Kopplungstechnologie zurückgegriffen werden.Alternatively, according to a further advantageous embodiment of the invention, the internal transverse reinforcement can be coupled by welding or screwing to the main carrier. The coupling can be additionally cast by in-situ concrete. Also, this known and usual coupling method can be used in the invention, thus offering a great deal of flexibility. In special cases in which a coupling by means of in-situ concrete alone is not sufficient or possible, so can also be used on this coupling technology.

Da die Bodenplatte erfindungsgemäß über die interne Querbewehrung mit dem Hauptträger verbunden ist, also den durch sie übertragenen Belastungen entsprechend belastbar dimensioniert sein muss, kann die externe Querbewehrung geringere Dimensionen aufweisen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht daher die externe Querbewehrung aus halbierten Stahlträgern (Hatbträgern). Durch ihren Einsatz als externe Querbewehrung bleiben der Bodenplatte sowohl eine tragfähige Bewehrung in Querrichtung als auch definierte Auffagerpunkte auf dem unteren Flansch des Hauptträgers erhalten, die hohe Flächenpressungen abtragen können. Außerdem lässt sich die externe Querbewehrung aus Halbträgern einfach und kostengünstig ohne Verschnitt herstellen. Der halbierte Trager bindet mit dem Steg in die Betonplatte ein. Der Flansch verläuft sichtbar auf der Unterseite der Betonplatte, also in deren Zugzone. Die Halbträger bilden damit unverändert sowohl eine externe Querbewehrung als auch eine verlorene Schalung auf der Unterseite der Betonplatte. Durch die geringere Konstruktionshöhe der halbierten Stahlträger gegenüber den IDoppel-T-Trägem im Stand der Technik bieten sie zudem größere Freiheiten für die Anordnung der übrigen, insbesondere der Längsbewehrung der Bodenplatte,Since the bottom plate according to the invention is connected to the main carrier via the internal transverse reinforcement, that is to say that the loads transmitted by it have to be dimensioned to be correspondingly loadable, the external transverse reinforcement may have smaller dimensions. According to a further advantageous embodiment of the invention, therefore, the external transverse reinforcement consists of halved steel beams (Hatbträgern). By their use as external transverse reinforcement of the bottom plate remain both a viable reinforcement in the transverse direction and defined Auffagerpunkte on the lower flange of the main carrier, which can remove high surface pressures. In addition, the external transverse reinforcement made of half-beams can be produced easily and inexpensively without waste. The halved carrier binds with the bridge in the concrete slab. The flange runs visibly on the underside of the concrete slab, ie in its tension zone. The half beams thus continue to form both an external transverse reinforcement and a lost formwork on the underside of the concrete slab. Due to the lower construction height of the halved steel girders In addition to the IDoppel-T-carriers in the prior art, they also offer greater freedom for the arrangement of the rest, in particular the longitudinal reinforcement of the bottom plate,

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die halbierten Stahlträger in ihrem Stegbereich Verbunddübel auf. Sie bewirken neben einer Vergrößerung der Kontakt- bzw. Haftfläche eine besonders belastbare Verzahnung zwischen Beton und Stahl. Der Stegbereich der halbierten Walzträger kann zudem derart ausgeschnitten sein, dass sich an beiden Schnitthälften dieselbe Kontur ergibt, die als Verbunddübel des halbierten Stahlträgers im Beton wirkt. Der gegenüber einem Doppel-T-Träger aufgrund seiner geringeren Oberfläche verringerte Haftverbund des halbierten Walzträgers wird somit durch die Anordnung von Verbunddübeln im Stegbereich wieder wettgemacht. Durch die Zwischenräume zwischen den Verbunddübeln lässt sich außerdem die untere Längsbewehrung der Betonplatte durchführen, so dass ein aufwändiges Durchbohren der Walzträger im Stegbereich entfällt. Der halbierte Walzträger mit Verbunddübeln bietet also größtmögliche Konstruktionsfreiheit für die übrige Bewehrung und erleichtert ihre Montage.According to a further advantageous embodiment of the invention, the halved steel beams in their web area on composite dowels. They cause not only an increase in the contact or adhesive surface a particularly strong teeth between concrete and steel. The web portion of the halved roll carrier can also be cut out so that the same contour results on both cut halves, which acts as a composite dowel of the halved steel beam in the concrete. The compared to a double-T-carrier due to its lower surface reduced adhesion of the halved roll carrier is thus made up for by the arrangement of composite dowels in the web area again. The intermediate spaces between the composite dowels also make it possible to carry out the lower longitudinal reinforcement of the concrete slab, thereby eliminating the need for elaborate drilling through of the rolled girders in the web area. The halved rolled beam with composite dowels thus offers maximum design freedom for the rest of the reinforcement and facilitates their assembly.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Betonplatte zumindest in Längsrichtung vorgespannt sein. Die Betonplatte kann vorteilhaft bereits im Werk vorgespannt und erst auf der Baustelle mit dem Längstragsystem verbunden werden. Infolge der Vorspannung bleibt die Platte auch zum Beispiel bei Biegebeanspruchungen unter Eigenlast dauerhaft über ihre gesamte Dicke unter einer Druckbelastung in Plattenebene, so dass die Platte keine Steifigkeit durch Rissbildung verliert. Damit bleibt das Gesamttragwerk ausreichend steif. Die Betonplatte muss insbesondere unter der Verkehrslast der zukünftigen Brücke auf ihrer Unterseite Zugbelastungen infolge Durchbiegung aufnehmen. Die Vorspannung kann daher so groß ausgelegt werden, dass auch unter voller Verkehrslast keine Zugspannungen im Beton auftreten, Die Vorspannung kann also die im Beton unerwünschten Zugkräfte auf der Unterseite der Betonplatte überdrücken, um eine steifigkeitsmindemde Rissbildung zu vermeiden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the concrete slab may be biased at least in the longitudinal direction. Advantageously, the concrete slab can already be prestressed in the factory and connected to the longitudinal support system on the construction site. As a result of the bias voltage, the plate also remains permanently under its full load, for example under bending load under its own load under a pressure load in the plane of the plate, so that the plate loses no rigidity due to cracking. This leaves the entire structure sufficiently rigid. The concrete slab has to absorb tensile loads as a result of deflection, in particular under the traffic load of the future bridge on its underside. The bias voltage can therefore be designed so large that no tensile stresses occur in the concrete under full traffic load, so the bias can overpress the undesirable in concrete tensile forces on the underside of the concrete slab to avoid a stiffness-reducing cracking.

Eine weitere Reduzierung der Bauhöhe der Plattendicke kann dadurch erzielt werden, dass die Bodenplatte auch in Querrichtung vorgespannt ist. Eine innere Vorspannung, also eine solche mit Verbund, ermöglicht eine kontinuierliche Lasteinleitung aus der Vorspannung in die Brückentafel, Die dafür erforderlichen Spannglieder beanspruchen wegen ihrer direkten Einbettung in den Beton nur geringen Konstruktionsraum und sind kostengünstiger. Alternativ oder auch zusätzlich kann eine äußere Vorspannung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung aufgebracht werden. Sie bietet den Vorteil, dass sie auch nachträglich noch an gegebene Belastungsfälle angepasst werden kann,A further reduction in the height of the plate thickness can be achieved in that the bottom plate is biased in the transverse direction. An inner bias, so one with composite, allows a continuous load transfer from the bias in the bridge deck, The required tendons claim because of their direct embedding in the concrete only small space design and are cheaper. Alternatively or additionally, an external bias can be applied both in the longitudinal and in the transverse direction. It offers the advantage that it can also be subsequently adapted to given load cases,

Eine geringe Konstruktionshöhe des Brückenoberbaus kann nicht nur konstruktiv, sondern auch betontechnologisch erzielt werden. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Betonplatte aus ultrahochfestem Beton ausgebildet sein. Wegen der höhere Steifigkeit und Tragfähigkeit dieses Betons kann die Platte noch dünner ausgebildet werden, wodurch der Brückenoberbau eine schlankere Erscheinung erhält.A low construction height of the bridge superstructure can be achieved not only constructive, but also concrete technology. According to a further advantageous embodiment of the invention, the concrete slab may be formed of ultra-high strength concrete. Because of the higher stiffness and load capacity of this concrete, the plate can be made even thinner, making the bridge superstructure a slimmer appearance.

Der Hauptträger besteht im Allgemeinen aus einem geschweißten Stahlträger mit Doppel-T-profil und unterschiedlichen Blechdicken von Ober- bzw. Untergurt einerseits und dem Steg andererseits. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Obergurt des Hauptträgers aus Beton bestehen. Er wird dann als Betonbalken ausgebildet, der bei als Einfeldträgern ausgeführten Verbundtrögen in der Druckzone liegt. Um den Betonbalken besonders schlank zu gestalten, kann auch er aus ultrahochfestem Beton bestehen. Auch dadurch kann die Konstruktionshöhe des Brückenoberbaus reduziert und die Optik der Brücke in Seitenansicht variiert bzw. positiv beeinflusst werden.The main beam generally consists of a welded steel beam with double T-profile and different thicknesses of top and bottom flange on the one hand and the web on the other. According to a further advantageous embodiment of the invention, the upper flange of the main carrier may consist of concrete. It is then formed as a concrete beam, which is located in the pressure zone in composite troughs designed as single-carrier carriers. To make the concrete beam very slim, it can also be made of ultra-high-strength concrete. This also reduces the design height of the bridge superstructure and the appearance of the bridge in side view can be varied or positively influenced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Steg des Hauptträgers in der Brückenquerrichtung geneigt konstruiert sein. Der Stahl-Beton-Verbundtrog erhält damit einen sich nach oben erweiternden Querschnitt. Bei gleicher Konstruktionshöhe erscheint der Brückenoberbau dadurch schlanker als bei senkrecht stehenden Stegen des Hauptträgers.According to a further advantageous embodiment of the invention, the web of the main carrier may be constructed inclined in the bridge transverse direction. The steel-concrete composite trough thus receives a widening upwards cross-section. With the same construction height, the bridge superstructure thus appears slimmer than with perpendicular bars of the main carrier.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Hauptträger Versteifungselemente zwischen dem Ober- und Untergurt einerseits und dem Steg andererseits. Die Versteifungselemente können entweder als Querschotte bzw. Steifen aus Stahl oder auch als Betonausfachung ausgebildet sein. Sie verleihen dem Haupttrager eine höhere Stabilität gegen Durchbiegung und Ausbauchen unter Last und gegen Zuganprall. Der Hauptträger selbst kann damit schlanker dimensioniert werden. Durch eine Betonausfachung anstelle von Stahlschotten kann auf Schweißnähte am Steg und an den Stahlflanschen verzichtet werden, die sich auf das Ermüdungsverhalten des Hauptträgers ungünstig auswirken können. Zudem kann die Bewehrung einer Betonausfachung in den Kopplungsabschnitt hineinragen und dort zu einer verbesserten Verbindung der Anschlussbewehrung der Bodenplatte mit dem Hauptträger beitragen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the main carrier comprises stiffening elements between the upper and lower belt on the one hand and the web on the other. The stiffening elements can be designed either as a transverse bulkhead or steel strips or as a concrete infill. They give the main wearer greater stability against deflection and bulging under load and against impact. The main beam itself can thus be made slimmer. By a concrete infill instead of steel bulkheads can be dispensed with welds on the web and on the steel flanges, which can adversely affect the fatigue behavior of the main carrier. In addition, the reinforcement of a concrete infill can protrude into the coupling section and there contribute to an improved connection of the connection reinforcement of the bottom plate with the main carrier.

Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch eine Bodenplatte aus Beton für einen Stahl-Beton-Verbundtrog nach einem der obigen Ansprüche gelöst, die als Fertigteil hergestellt ist. Sie kann dadurch in einer besonders hohen Qualität produziert werden, was einerseits bei der Verwendung von ultrahochfestem Beton und beim Aufbringen einer internen Vorspannung erforderlich und für eine externe Vorspannung günstig ist. Als Fertigteil lassen sich sowohl der Hauptträger als auch die Betonplatte auf der Baustelle, insbesondere bei einer Koppelung durch Ortbeton, leicht montieren, so dass der Fertigungsaufwand auf der Baustelle minimiert ist. Insbesondere die Bodenplatte lässt sich zudem in Abmessungen vorfertigen, die keinen unerschwinglichen Transportaufwand verursachen.The object of the invention is also achieved by a concrete floor slab for a steel-concrete composite trough according to one of the above claims, which is manufactured as a finished part. It can be produced in a particularly high quality, which is required on the one hand in the use of ultra-high-strength concrete and the application of an internal bias and favorable for an external bias. As a finished part, both the main carrier and the concrete slab on the site, especially when coupled by in-situ concrete, easy to assemble, so that the production cost is minimized on the site. In particular, the bottom plate can also be prefabricated in dimensions that do not cause unaffordable transport costs.

Die Aufgabe der Erfindung wird schließlich durch ein Verfahren zur Herstellung eines Stahl-Beton-Verbundtrogs als Brückenüberbau mit Wangen als Hauptträger in Längsrichtung der Brücke und einer daran befestigten Bodenplatte aus Beton gelöst, das in den folgenden Schritten abläuft:

  1. a) Betonieren der Bodenplatte,
  2. b) Herstellen der Hauptträger,
  3. c) Koppeln der Haupttrager mit der Betonplatte durch Ortbetonverguss zu einem Trog,
  4. d) Aushärtenlassen des Vergusses, und
  5. e) Einheben des Trogs in seine Einbaulage
The object of the invention is finally achieved by a method for producing a steel-concrete composite trough as a bridge superstructure with cheeks as the main carrier in the longitudinal direction of the bridge and a concrete slab attached thereto, which proceeds in the following steps:
  1. a) concreting the bottom plate,
  2. b) producing the main beams,
  3. c) coupling the main carrier with the concrete slab by in-situ concrete grouting to a trough,
  4. d) curing the potting, and
  5. e) lifting the trough into its installation position

Die Herstellung der Bodenplatte in Schritt a) und der Hauptträger in Schritt b) kann grundsätzlich unabhängig voneinander ablaufen. Sie ist also weder räumlich noch zeitlich zwingend miteinander verknüpft. Auch die Koppelung zwischen der Bodenplatte und den Hauptträgern ist jeweils unabhängig von ihrer Herstellung. Damit gewinnt das Herstellungsverfahren an Flexibilität, die eine insbesondere organisatorische Anpassung an unter Umständen weniger günstige Gegebenheiten eines Bauvorhabens erleichtern. Es eignet sich zum Beispiel auch für Herstellungsbetriebe mit geringeren Kapazitäten, So können die Bestandteile des Brückentrogs, also die Bodenplatte einerseits und die Hauptträger andererseits, beispielsweise von unterschiedlichen kleineren Betrieben erstellt werden, die mit der Gesamterstellung des Brückentrogs überfordert wären. Alternativ kann ggf, auch ein kleinerer Betrieb nacheinander zum Beispiel zuerst die Platte und erst anschließend die Hauptträger fertigen.The preparation of the bottom plate in step a) and the main carrier in step b) can basically run independently of each other. It is therefore not bound to one another spatially or temporally. The coupling between the base plate and the main carriers is also independent of their production. Thus, the manufacturing process gains in flexibility, which facilitate a particular organizational adjustment to possibly less favorable conditions of a construction project. It is also suitable, for example, for manufacturing companies with lower capacities, so the components of the bridge trough, so the bottom plate on the one hand and the main carrier on the other hand, for example, created by different smaller companies that would be overwhelmed with the overall creation of the bridge trough. Alternatively, if necessary, even a smaller operation in succession, for example, first manufacture the plate and only then the main carrier.

Grundsätzlich lässt sich der Brückentrog auch direkt in seiner Endlage fertigen. Dazu können nach dem Schritt b) die Hauptträger in ihre Endlage gebracht und dort gemäß Schritt c) mit der Betonplatte gekoppelt werden, woran sich das Aushärtenlassen des Schritt d) anschließen kann. Bei diesem Vorgehen ist jedoch der Fahrweg über die Brücke zumindest für die Zeitspanne vom Einheben der Hauptträger bis zum Aushärten des Vergussbetons nach der Kopplung der Trogbestandteile blockiert. Dies kann bei Brückenneubauten hingenommen werden. Bei einem Austausch eines alten Brückenoberbaus gegen einen neuen ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren dagegen kürzestmögliche Sperrpausen, in denen lediglich ein alter gegen einen neuen, in unmittelbarer Nähe liegenden Überbau ausgetauscht werden muss.In principle, the bridge trough can also be manufactured directly in its end position. For this, after step b), the main carriers can be brought into their final position and coupled there according to step c) with the concrete slab, which can be followed by the hardening of step d). In this approach, however, the track over the bridge is blocked at least for the period from lifting the main beams to curing the grout after coupling the trough components. This can be tolerated at new bridges. On the other hand, when replacing an old bridge superstructure with a new one, the method according to the invention enables shortest possible shut-off pauses in which only one old one has to be exchanged for a new superstructure located in the immediate vicinity.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens wird die Betonplatte in Schritt a) mit einer Vorspannung vorzugsweise in Längsrichtung hergestellt. Durch das Aufbringen von Vorspannung in Schritt a), egal ob mit oder ohne Verbund, wird die Brücke in Längsrichtung wesentlich steifer. Denn die Vorspannung überdrückt auftretende Zugkräfte und vermeidet, dass die Betonplatte in den so genannten Zustand 11 übergeht, also Risse in der Platte entstehen, die die Steifigkeit des Tragwerks reduzieren.According to an advantageous embodiment of the inventive method, the concrete slab is produced in step a) with a bias preferably in the longitudinal direction. By applying prestressing in step a), whether with or without composite, the bridge becomes much stiffer in the longitudinal direction. Because the prestressing overcomes occurring tensile forces and avoids that the concrete slab goes into the so-called state 11, thus causing cracks in the plate, which reduce the rigidity of the structure.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens kann die Betonplatte in Schritt a) mit Warme behandelt werden. Dadurch lassen sich die Schwind- und Kriechverformungen beim Abbinden des Betons unter Vorspannung zu einem großen Teil vorwegnehmen, so dass die Platte eine bessere Maßhaltigkeit erhält. Bei diesem Verfahren kann zunächst nur ein Vorspannanteil von beispielsweise 50 % aufgebracht werden. Die volle Vorspannung erhält die Platte dann erst nach Abschluss ihrer Wärmebehandlung.According to a further advantageous embodiment of the manufacturing process, the concrete slab can be treated in step a) with heat. As a result, the shrinkage and creep deformations during setting of the concrete under prestress can be anticipated to a large extent, so that the plate receives a better dimensional stability. In this method, initially only a biasing portion of, for example, 50% can be applied. The full preload receives the plate then only after completion of their heat treatment.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Betonplatte in Schritt a) als Fertigteil und damit im Werk hergestellt werden und anschließend zum Einbauort bzw, zum Vormontageplatz des Stahl-Beton-Verbundtrogs gefahren werden. Dadurch lässt sich eine bei weitem höhere Qualität der Betonplatte erzielen. Insbesondere das Aufbringen einer Vorspannung ist werkseitig einfacher und mit höherer Qualität zu bewerkstelligen als bauseits. Die Verwendung von ultrahochfestem Beton, durch die die Betonplatte eine besonders hohe Schlankheit erhalten kann, ist schließlich auf eine Fertigung im Werk angewiesen.According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the concrete slab can be prepared in step a) as a finished part and thus in the factory and then to Installation site or, to the pre-assembly of the steel concrete composite trough to be driven. This makes it possible to achieve a much higher quality concrete slab. In particular, the application of a bias voltage is easier to do in the factory and with higher quality than on site. The use of ultra-high-strength concrete, through which the concrete slab can receive a particularly high thinness, finally relies on a production in the factory.

Auch der Hauptträger kann als Fertigteil auf der Baustelle angeliefert werden. Als herkömmlicher Doppel-T-Träger dürfte das der Normalfall sein. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Hauptträger nach seiner Herstellung in Schritt b) an seinem Steg über seinen ganzen Bereich mit Stahlschotten oder einer Betonausfachung versehen werden. Die Stahlschotte werden am Steg senkrecht zwischen Ober- und Untergurt eingeschweißt. Die Betonausfachung kann auf den seitlich liegenden Hauptträger im Stegbereich aufbetoniert werden und über Dübelleisten und Bewehrung den Verbund zum Steg erhalten. Insbesondere eine Ausbildung einer Betonausfachung aus ultrahochfestern Beton kann eine Herstellung im Werk erfordern.The main girder can also be delivered as a finished part on the construction site. As a conventional double-T carrier, this is likely to be the norm. According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the main carrier can be provided after its production in step b) at its web over its entire area with steel bulkheads or a concrete infill. The steel bulkheads are welded at the web vertically between the upper and lower belt. The concrete infill can be concreted on the laterally lying main beam in the web area and obtained via dowel bars and reinforcement the bond to the web. In particular, a formation of a concrete infill of ultrahigh-strength concrete may require manufacture at the factory.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens kann vor der Kopplung in Schritt c) eine Querbewehrung der Betonplatte mittels Schrauben oder Schweißen an dem Hauptträger befestigt werden. Die Befestigung der Querbewehrung am Hauptträger kann einerseits der Lagesicherung der Betonplatte gegenüber dem Hauptträger dienen, also als Montagefixierung. Andererseits kann sie aber auch einen wesentlichen Bestandteil der Kraftübertragung zwischen Betonplatte zum Hauptträger darstellen, der durch den anschließenden Ortbetonverguss noch verbessert wird.According to a further advantageous embodiment of the inventive method, a transverse reinforcement of the concrete slab by means of screws or welding can be attached to the main carrier before the coupling in step c). The attachment of the transverse reinforcement on the main support can on the one hand serve to secure the position of the concrete slab relative to the main beam, so as mounting fixation. On the other hand, it can also represent an essential part of the power transmission between the concrete slab to the main carrier, which is further improved by the subsequent Ortbetonverguss.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Brückenneubauten zu einer schnellen und kostengünstigen Erstellung des Überbaus führen. Dieser Vorteil wirkt sich noch positiver bei dem Ersatz eines vorhandenen Brückenüberbaus aus, weil zur Montage des neuen Überbaus nur kurze Sperrpausen erforderlich sind. Daher kann der erfindungsgemäße Stahlbetonverbundtrog auch sehr vorteilhaft als Behelfsbrücke verwendet werden, Ihre schnelle Montage kann für eine schnelle Wiederherstellung eines Fahrwegs von Vorteil sein.The method according to the invention can lead to a rapid and cost-effective creation of the superstructure in new bridge construction. This advantage has an even more positive effect on the replacement of an existing bridge superstructure, because only short blocking pauses are required to install the new superstructure. Therefore, the reinforced concrete composite trough according to the invention can also be used very advantageously as a temporary bridge, its rapid assembly can be for a quick recovery of a guideway beneficial.

Das Prinzip der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen,

Figur 1;
einen Querschnitt des Stahl-Beton-Verbundtrogs,
Figur 2:
eine Detailansicht aus Figur 1,
Figur 3:
eine Schnittansicht durch die Betonplatte in Brückenlängsrichtung, und
Figur 4:
einen Schnitt durch den Steg des Hauptträgers in Brückenlängsrichtung,
The principle of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing of an embodiment. In the drawing show
FIG. 1;
a cross section of the steel-concrete composite trough,
FIG. 2:
a detailed view FIG. 1 .
FIG. 3:
a sectional view through the concrete slab in the bridge longitudinal direction, and
FIG. 4:
a section through the web of the main carrier in the bridge longitudinal direction,

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Stahl-Beton-Verbundtrog 10 eines Brückenüberbaus in einem Schnitt quer zu seiner und der Brückenlängsrichtung. Er setzt sich zusammen aus einem Hauptträger 12 und einer Betonplatte 14, die in einem Kopplungsabschnitt 16 miteinander verbunden sind. FIG. 1 shows a steel-concrete composite trough 10 according to the invention of a bridge superstructure in a section transverse to its and the bridge longitudinal direction. He is made up of one Main carrier 12 and a concrete plate 14, which are interconnected in a coupling portion 16.

Der Hauptträger 12 umfasst einen Obergurt 18, einen Steg 20 und einen Untergurt 22. Der Obergut 18 weist einen Querschnitt von 700 x 100 mm auf, der Untergurt besteht aus einem Blech mit den Maßen 500 x 30 mm. Der Steg 20 ist auf der Unterseite des Obergurts 18 in etwa mittig angeschweißt und verläuft abwärts geneigt zum Untergurt 22, mit dem er an dessen äußeren Rand verschweißt ist. Auf seiner Innenseite 24, also auf der einem Schotterbett 26 zugewandten Seite des Hauptträgers 12 sind auf dem Steg 20 drei Verbunddübelleisten 28 aufgeschweißt. Zwei weitere Verbunddübelleisten 30 sind auf der Oberseite des Untergurt 22 befestigt. Sie und die untere Leiste 28 am Steg 20 liegen in dem Kopplungsabschnitt 16 zwischen dem Hauptträger 12 und der Betonplatte 14. Von der Unterseite des Obergurts 18 bis hin zum Kopplungsabschnitt 16 trägt der Hauptträger 12 auf seiner Innenseite 24 eine etwa 15 cm dicke Betonausfachung 32.The main carrier 12 comprises a top flange 18, a web 20 and a bottom chord 22. The top material 18 has a cross section of 700 × 100 mm, the bottom chord consists of a metal sheet measuring 500 × 30 mm. The web 20 is welded on the underside of the upper belt 18 approximately centrally and extends downwardly inclined to the lower flange 22, with which it is welded to the outer edge. On its inner side 24, ie on the side of the main carrier 12 facing a ballast bed 26, three composite dowel strips 28 are welded onto the web 20. Two further composite dowel strips 30 are mounted on top of the lower chord 22. They and the lower bar 28 on the web 20 are located in the coupling section 16 between the main carrier 12 and the concrete slab 14. From the underside of the upper belt 18 to the coupling section 16 of the main carrier 12 carries on its inside 24 an approximately 15 cm thick Betonausfachung 32nd

Zwischen den Hauptträgern 12 spannt sich die Betonplatte 14 in Brückenquerrichtung. Sie liegt an ihren Stirnseiten 34 auf dem inneren Rand des Untergurts 22 auf, Sie umfasst einen halbierten WiB-Trager 36 mit einem Stegabschnitt mit VerbunddübeIn 38 und einem Untergurt 40 als externe Bewehrung. Der WiB-Träger 36 ist aus einem Doppel- T-Profil eines Walzträgers HEM 200 hergestellt, indem es im Steg in etwa mittig geteilt ist. Im Stegbereich bildet der WiB-Träger 36 Verbunddübel 38 aus, mit denen der WiB-Träger 36 in der Betonplatte 14 schubfest verankert ist. Sein Untergurt 40 ragt aus der Betonplatte 14 heraus und unterteilt ihre Unteransicht in Querrichtung. An den Stirnseiten 34 liegt die Betonplatte 14 daher mit dem Untergurt 40 der WiB-Träger 36 auf dem Untergurt 22 des Hauptträgers 12 auf, Weil die Betonplatte 14 nur eine geringe Auflagerfläche auf dem Untergurt 22 hat, entstehen hier hohe Flächenpressungen, die aber der Untergurt 40 gut übernehmen kann. Die Oberseite 42 der Betonplatte 14 ist zur Mitte hin mit einem Gefälle von etwa 2 % versehen, da sie an ihren Stirnseiten 34 etwa 20 cm und in Brückenmitte 15 cm dick ist. Niederschlagswasser wird im Schotterbett 26 zur Brückenmitte hin geleitet.Between the main beams 12, the concrete slab 14 spans in the transverse direction of the bridge. It rests on its end faces 34 on the inner edge of the lower chord 22, it comprises a halved WiB-carrier 36 with a bridge portion with composite dip 38 and a lower chord 40 as external reinforcement. The WiB carrier 36 is made of a double T-profile of a roll carrier HEM 200 by being divided in the middle approximately in the web. In the web area, the WiB carrier 36 forms composite dowels 38, with which the WiB carrier 36 is anchored shear-resistant in the concrete slab 14. Its lower flange 40 protrudes from the concrete slab 14 and subdivides its bottom view in the transverse direction. At the end faces 34, the concrete slab 14 therefore lies with the lower flange 40 of the WiB carrier 36 on the lower chord 22 of the main carrier 12, because the concrete slab 14 has only a small support surface on the lower chord 22, high surface pressures occur here, but the lower chord 40 can take good. The top 42 of the concrete slab 14 is provided towards the center with a slope of about 2%, since it is about 20 cm at their end faces 34 and 15 cm thick in the middle of the bridge. Rainwater is directed in the ballast bed 26 to the middle of the bridge.

Im Kopplungsabschnitt 16 stoßen die Betonplatte 14 mit ihrer Stirnseite 34 und der Hauptträger mit dem Untergurt 22. dem Steg 20 und der Betonausfachung 32 aneinander. Sie werden mit einem ergänzten Ortbeton 44 miteinander gekoppelt.In the coupling section 16, the concrete slab 14 with its front side 34 and the main beam with the lower flange 22 abut the web 20 and the concrete infill 32. They are coupled together with a supplemented cast-in-situ concrete 44.

Eine vergrößerte Ansicht des linken Kopplungsabschnitts 16 in Figur 1 zeigt Figur 2. Vom Hauptträger 12 sind ein unterer Abschnitt des Stegs 20 und der Untergurt 22 zu sehen. Auf seinem rechten Rand lagert die Betonplatte 14 mit dem Untergurt 40 ihres WiB-Trägers 36 auf. Neben der externen Querbewehrung durch den WiB-Träger 36 umfasst die Betonplatte 14 eine interne Querbewehrung 46. Sie ragt über die Stirnseite 34 der Betonplatte 14 heraus und bildet eine schlaufenförmige Anschlussbewehrung 48. Sie läuft sowohl zwischen den Verbunddübeln der beiden Dübelleisten 30 auf dem Untergurt 22 als auch zwischen den Verbunddübeln der untersten Verbunddübelleiste 28 am Steg 20 hindurch. In diesem Bereich überlappt sie mit einer' Querbewehrung 50 aus der Betonausfachung 32 des Hauptträgers 12. Auch sie bildet eine schlaufenförmige Anschlussbewehrung 52, die bis zur untersten Verbunddübelleiste 28 am Steg 20 reicht. Der Kopplungsabschnitt 16 weist außerdem noch eine Bewehrungsschlinge 54 auf, die parallel zu den schlaufenförmigen Anschlussbewehrungen 48, 52 angeordnet ist. In Längsrichtung der Brücke sind die Anschlussbewehrungen 48, 52 und die Bewehrungsschlinge 54 über eine Längsbewehrung 56 miteinander gekoppelt.An enlarged view of the left coupling portion 16 in FIG FIG. 1 shows FIG. 2 , From the main carrier 12, a lower portion of the web 20 and the lower flange 22 can be seen. On its right edge, the concrete slab 14 rests with the lower flange 40 of its WiB carrier 36. In addition to the external transverse reinforcement by the WiB carrier 36, the concrete slab 14 includes an internal transverse reinforcement 46. It protrudes beyond the front side 34 of the concrete slab 14 and forms a loop-shaped connection reinforcement 48. It runs both between the composite dowels of the two dowel strips 30 on the lower chord 22nd as well as between the composite dowels of the lowest composite dowel strip 28 on the web 20 therethrough. In this area, it overlaps with a 'transverse reinforcement 50 from the concrete infill 32 of the main carrier 12. It also forms a loop-shaped connection reinforcement 52, which extends to the lowest composite dowel strip 28 on the web 20. The coupling section 16 also has a reinforcing loop 54 which is arranged parallel to the loop-shaped connecting reinforcements 48, 52. In the longitudinal direction of the bridge, the connection reinforcements 48, 52 and the reinforcement loop 54 are coupled to one another via a longitudinal reinforcement 56.

Auch die Betonplatte 14 verfügt über eine Längsbewehrung, In den Zwischenräumen zwischen den Verbunddübeln 38 verläuft eine untere Lage von Spannlitzen 58 und über den Verbunddübeln 38 eine obere Lage. Die Betonplatte 14 ist also in Längsrichtung vorgespannt. Durch den inneren Verbund der Spannlitzen 58 mit der Betonplatte 14 erfordern sie keinen großen Konstruktionsraum und können so gut in der relativ schlanken Platte 14 untergebracht werden. Die ohnehin schon geringe Konstruktionshöhe der Betonplatte 14 infolge des niedrigen WiB-Trägers 36 wird noch verringert, wenn sie aus ultrahochfestem Beton hergestellt wird. Auch die Betonausfachung 32 des Hauptträgers 12 kann daraus bestehen. Lediglich im Kopplungsabschnitt 16 wird herkömmlicher Ortbeton verwendet, weil er bauseits eingebracht wird.Also, the concrete slab 14 has a longitudinal reinforcement, in the spaces between the composite dowels 38 extends a lower layer of tension strands 58 and the composite dowels 38 an upper layer. The concrete slab 14 is thus prestressed in the longitudinal direction. Due to the internal composite of the tensioning strands 58 with the concrete slab 14, they do not require a large construction space and can be accommodated so well in the relatively slender plate 14. The already low design height of the concrete slab 14 due to the low WiB beam 36 is further reduced when made from ultra-high strength concrete. The concrete infill 32 of the main carrier 12 may consist of it. Only in the coupling section 16 conventional in-situ concrete is used because it is introduced on site.

Figur 3 zeigt eine Schnittansicht im Bereich der Stirnfläche 34 der Betonplatte 14 mit Blick in den Kopplungsabschnitt 16. Dort liegen die Bewehrungsschlinge 54, die Anschlussbewehrung 52 aus der Betonausfachung 32 und die Anschlussbewehrung 48 aus der Betonplatte 14 in Dreierbündeln nebeneinander. Sie bilden zusammen mit der quer dazu verlaufenden Längsbewehrung 56 einen. Bewehrungskorb, der in die Zwischenräume zwischen den Verbunddübeln 30 am Untergurt 22 und den Verbunddübeln 28 am Steg 20 eingreift. In der Achse der Verbunddübel 28, 30 liegen auch die gestrichelt angedeuteten Verbunddübel 38 der WiB-Träger 36. FIG. 3 shows a sectional view in the region of the end face 34 of the concrete slab 14 with a view into the coupling portion 16. There are the reinforcement loop 54, the connection reinforcement 52 of the concrete infill 32 and the connection reinforcement 48 from the concrete slab 14 in three bundles side by side. They form together with the transversely extending longitudinal reinforcement 56 a. Rebar basket, which engages in the spaces between the composite dowels 30 on the lower flange 22 and the composite dowels 28 on the web 20. In the axis of the composite dowels 28, 30 are also indicated by dashed lines composite dowels 38 of the WiB carrier 36th

Den gleichen Ausschnitt zeigt die Figur 4 in einer Draufsicht. Die Betonplatte 14 weist ein Gerüst aus WiS-Trägem 36 auf, die in einem Abstand von 50 cm parallel nebeneinander angeordnet sind. Sie ragen aus der Betonplatte 14 geringfügig über deren Stirnseite 34 hinaus. Parallel dazu verläuft die interne Querbewehrung 46, die jenseits der Stirnfläche 34 in die schlaufenförmige Anschlussbewehrung 48 übergeht. Sie überlappt mit der Anschlussbewehrung 52 aus der Betonausfachung 32. Beide Anschlussbewehrungen 48, 52 werden ergänzt durch die Bewehrungsschlinge 54, die den Querschnitt des Kopplungsabschnitts 16 im Wesentlichen ausfüllt. Die Anschlussbewehrungen 48, 52 und die Bewehrungsschlinge 54 werden durch die Längsbewehrung 56, die parallel zu den Dübelleisten 28, 30 verläuft, zu einem Bewehrungskorb ergänzt.The same section shows the FIG. 4 in a top view. The concrete slab 14 has a framework of WiS-carriers 36, which are arranged parallel to each other at a distance of 50 cm. They protrude from the concrete slab 14 slightly beyond the end face 34 addition. Parallel to this runs the internal transverse reinforcement 46, which merges beyond the end face 34 into the loop-shaped connection reinforcement 48. It overlaps with the connection reinforcement 52 from the concrete infill 32. Both connection reinforcement 48, 52 are supplemented by the reinforcement loop 54, which substantially fills the cross section of the coupling section 16. The connection reinforcements 48, 52 and the reinforcement loop 54 are supplemented by the longitudinal reinforcement 56, which runs parallel to the dowel strips 28, 30, to form a reinforcing cage.

Der erfindungsgemäße Stahl-Beton-Verbundtrog eignet sich sehr gut für eine weitgehende Vorfertigung seiner Einzelteile im Werk. So wird die Betonplatte 14 komplett als Fertigteil vorgefertigt. Sie wird in voller Länge im Spannbett mit einem Vorspannanteil von ca. 50 % in Längsrichtung hergestellt. Dazu werden die WiB-Träger 36 als externe Bewehrung und die interne Querbewehrung in das Spannbett eingelegt. Die Stirnflächen 34 werden rau oder profiliert abgeschalt. Quer zur Querbewehrung 36, 46 werden die in Längsrichtung verlaufenden Spannlitzen 58 eingelegt. Sie erhalten einen Vorspannanteil von ca. 50 %, mit dem sie in den Beton der Betonplatte 14 einbetoniert werden. Die Platte 14 erhält eine sehr schlanke Gestaltung, indem sie an ihren Seitenflächen 34 etwa 20 cm stark und in Brückenmitte ca. 15 cm dick ausgebildet wird. Dadurch erhält die Oberseite 42 der Betonplatte 14 eine Neigung von Stirnseiten 34 zur Brückenmitte hin von ca. 2 %. Nach dem Einbringen des Betons wird die Betonplatte 14 mit Wärme behandelt, um Schwind- und Kriechverformungen vorwegzunehmen. Anschließend wird die volle Vorspannung auf die Spannlitzen 58 aufgebracht.The steel-concrete composite trough according to the invention is very well suited for extensive prefabrication of its individual parts in the factory. Thus, the concrete slab 14 is completely prefabricated as a precast element. It is produced in full length in the tensioning bed with a pretensioning portion of approx. 50% in the longitudinal direction. For this purpose, the WiB carrier 36 inserted as an external reinforcement and the internal transverse reinforcement in the clamping bed. The end faces 34 are turned off rough or profiled. Transverse to the transverse reinforcement 36, 46, the longitudinally extending tension strands 58 are inserted. They receive a prestressing share of about 50%, with which they concreted into the concrete of the concrete slab 14 become. The plate 14 is given a very slim design, by being approximately 20 cm thick on its side surfaces 34 and approximately 15 cm thick in the center of the bridge. As a result, the upper side 42 of the concrete slab 14 receives an inclination of end faces 34 towards the center of the bridge of approximately 2%. After the introduction of the concrete, the concrete slab 14 is treated with heat to anticipate shrinkage and creep deformations. Subsequently, the full bias is applied to the tensioning strands 58.

Auch der Stahlträger kann weitestgehend vorgefertigt werden. Sein Obergurt 18 mit einem Querschnitt von 700 x 100 mm wird über Halskehlnähte an den Steg 20 angeschlossen, der eine Dicke von 20 mm aufweist. Der Untergurt 22 hat die Abmessungen 500 x 30 mm und wird an seinem einen Rand mit dem Steg 20 verschweißt. In seinem mittleren Bereich trägt er die Dübelleisten 30. Sein dem Steg 20 gegenüberliegender Rand dient als Auflagerfläche für die Betonplatte 14.The steel girder can also be prefabricated as far as possible. His top flange 18 with a cross section of 700 x 100 mm is connected via neck fillets to the web 20, which has a thickness of 20 mm. The lower flange 22 has the dimensions 500 × 30 mm and is welded at its one edge to the web 20. In his middle area, he wears the dowel strips 30. Its the web 20 opposite edge serves as a support surface for the concrete slab 14th

Nach dem Verschweißen des Obergurts 18, des Stegs 20 und des Untergurts 22 zum Hauptträger 12 und Aufbringen seines Korrosionsschutzes erhält der Hauptträger 12 auf einem oberen Bereich seines Stegs 20 auf einer Länge von etwa zwei Dritteln die Betonausfachung 32 in einer Dicke von ca. 15 cm. Sie erhält die Querbewehrung 50, die in zwei Dübelleisten 28 auf dem Steg 20 eingreift.After welding the upper belt 18, the web 20 and the lower belt 22 to the main beam 12 and applying its corrosion protection receives the main beam 12 on an upper portion of its web 20 over a length of about two-thirds the Betonausfachung 32 in a thickness of about 15 cm , It receives the transverse reinforcement 50, which engages in two dowel strips 28 on the web 20.

Die Betonplatte 14 und der vorbereitete Hauptträger 12 werden in diesem Zustand am Einbauort angeliefert. Die Hauptträger 12 erhalten durch ihre Betonausfachung 32 bei einer Länge von ca. 18m ein Gesamtgewicht von ca. 17 t, die Verbundplatte in einer Breite von 4 m in etwa 31 t. Die Hauptträger 12 und die Betonplatte 14 werden an einem Montageplatz in eine der Einbaulage entsprechend relative Lage zueinander gebracht. Dazu wird die Betonplatte 14 auf dem Untergurt 22 jedes Hauptträgers 12 abgelegt, In den Eckbereichen über den Untergurten 22 erhebt sich nun der Kopplungsabschnitt 16, der vom Untergurt 22, dem Steg 20, der Betonausfachung 32 und der Betonplatte 14 begrenzt ist. In den Kopplungsabschnitt 16 ragen bereits die Anschlussbewehrungen 48 der Betonplatte 14 und die Anschlussbewehrung 52 aus der Betonausfachung 32 hinein. Sie werden noch ergänzt durch die Bewehrungsschlinge 54 und die in Längsrichtung der Brücke verlaufenden Längsbewehrungen 56. Anschließend wird der Kopplungsbereich 16 mit Ortbetonverguss gefüllt und damit jeder Hauptträger 12 mit der Betonplatte 14 verbunden. Nach einer Abbindezeit von ca. zwei bis drei Tagen kann der gesamte Brückentrog 10 vom Montageplatz aus in seine Endlage eingehoben werden. Sein Verlegegewicht betragt jetzt ca. 70 t.The concrete slab 14 and the prepared main beam 12 are delivered in this state at the installation site. The main beams 12 obtained by their Betonausfachung 32 at a length of about 18m a total weight of about 17 t, the composite plate in a width of 4 m in about 31 t. The main beams 12 and the concrete slab 14 are brought to a mounting position in one of the mounting position corresponding relative position to each other. For this purpose, the concrete slab 14 is placed on the lower flange 22 of each main carrier 12, in the corner regions above the lower chords 22 now rises the coupling portion 16 which is bounded by the lower flange 22, the web 20, the concrete infill 32 and the concrete slab 14. In the coupling section 16 already protrude the connection reinforcements 48 of the concrete slab 14 and the connection reinforcement 52 from the concrete infill 32 into it. They are supplemented by the reinforcing loop 54 and the longitudinal reinforcements 56 running in the longitudinal direction of the bridge. Subsequently, the coupling region 16 is filled with cast-in-situ grouting and, thus, each main carrier 12 is connected to the concrete slab 14. After a setting time of about two to three days, the entire bridge trough 10 can be lifted from the mounting place in its final position. Its laying weight is now about 70 t.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Stahl-Beton-VerbundtrogSteel-concrete trough
1212
Hauptträgermain carrier
1414
Bodenplatte, Betonplatte,Base plate, concrete slab,
1616
Kopplungsabschnittcoupling portion
1818
Obergurtupper chord
2020
Stegweb
2222
Untergurtlower chord
2424
Innenseite des Hauptträgers 12Inside of the main carrier 12th
2626
Schotterbettballast
2828
Verbunddübelleiste am Steg 20Composite dowel strip on the bridge 20
3030
Verbunddübelleiste am Untergurt 22Composite dowel strip on the lower flange 22
3232
BetonausfachungBetonausfachung
3434
Stirnseite der Betonplatte 14Front side of the concrete slab 14
3636
halbierter WiB.Trägerhalved WiB.Träger
3838
VerbunddübeiVerbunddübei
4040
Untergurt des WiB-Trägers 36Bottom strap of the WiB carrier 36
4242
Oberseite der Betonplatte 14Top of the concrete slab 14
4444
Ortbetonsitu concrete
4646
Interne QuerbewehrungInternal transverse reinforcement
4848
Anschlussbewehrungconnection reinforcement
5050
Querbewehrung der Betonausfachung 32Transverse reinforcement of the concrete infill 32
5252
Anschlussbewehrung der Betonausfachung 32Connection reinforcement of the concrete infill 32
5454
Bewehrungsschlingereinforcing loop
5656
Längsbewehrunglongitudinal reinforcement
5858
Spannlitzen, SpanndrähteTension strands, tension wires

Claims (15)

Stahlbetonverbundtrog (10) als 8rückenüberbau - mit Hauptträgern (12) in Längsrichtung der Brücke, im Wesentlichen aus Stahl, - mit einer Betonplatte (14) als Bodenplatte mit quer zur Längsrichtung der Brücke verlaufenden Walzträgem in Beton (WiB) (36) als externer Querbewehrung und mit einer internen Querbewehrung (46), und - mit einem Kopplungsabschnitt (16) an je einer Stirnseite (34) der Betonplatte (14) und einer Innenseite (24) der Hauptträger (12), dadurch gekennzeichnet, dass im Kopplungsabschnitt (16) im Wesentlichen die interne Querbewehrung (46) der Betonplatte (14) zugfest an den Hauptträgern (12) angeschlossen ist, die Walzträger-in-Beton (36) dagegen frei von einer zugfesten Kopplung an den Hauptträgern (12) ausgebildet sind.Reinforced concrete composite trough (10) as 8rücküberbau - with main beams (12) in the longitudinal direction of the bridge, essentially of steel, - With a concrete slab (14) as a bottom plate with transverse to the longitudinal direction of the bridge rolling beams in concrete (WiB) (36) as an external transverse reinforcement and with an internal transverse reinforcement (46), and - With a coupling portion (16) on one end face (34) of the concrete slab (14) and an inner side (24) of the main support (12), characterized in that in the coupling portion (16) substantially the internal transverse reinforcement (46) of the concrete slab (14) is connected to the main girders (12) in a tension-proof manner, whereas the slab-in-concrete (36) is free of a tensile coupling to the main girders (12) are formed. Stahlbetonverbundtrog (10) nach dem obigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die interne Querbewehrung (46) eine schlaufenförmige Anschlussbewehrung (48) umfasst, die mittels Ortbetonverguss (44) am Hauptträger (12) befestigbar ist.Reinforced concrete composite trough (10) according to the above claim, characterized in that the internal transverse reinforcement (46) comprises a loop-shaped connection reinforcement (48) which can be fastened to the main support (12) by means of cast-in-place casting (44). Stahlbetonverbundtrog (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Verbunddübel (28) auf der Innenseite (24) des Hauptträgers (12) zumindest im Kopplungsabschnitt (16).Reinforced concrete composite trough (10) according to claim 2, characterized by composite dowels (28) on the inside (24) of the main carrier (12) at least in the coupling portion (16). Stahlbetonverbundtrog (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die interne Querbewehrung (46) mit dem Hauptträger (12) verschweißt und/oder verschraubt ist.Reinforced concrete composite trough (10) according to claim 1, characterized in that the internal transverse reinforcement (46) is welded to the main carrier (12) and / or screwed. Stahlbetonverbundtrog (10) nach dem obigen Anspruch, gekennzeichnet durch Verbunddübel (38) im Stegbereich der halbierten Walzträger (36).Reinforced concrete composite trough (10) according to the above claim, characterized by composite anchors (38) in the web region of the halved roll carriers (36). Stahlbetonverbundtrog (10) nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonplatte (14) zumindest in Längsrichtung vorgespannt ist.Reinforced concrete composite trough (10) according to one of the above claims, characterized in that the concrete slab (14) is prestressed at least in the longitudinal direction. Stahlbetonverbundtrog (10) nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Betonplatte (14) aus UHPC,Steel concrete composite tub (10) of any of the above claims, characterized by a concrete slab (14) made of UHPC, Stahlbetonverbundtrog (10) nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Obergurt (18) des im Übrigen stählernen Hauptträgers (12) aus Beton.Reinforced concrete composite trough (10) according to one of the above claims, characterized by a top flange (18) of the otherwise steel main beam (12) made of concrete. Stahlbetonverbundtrog (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch Versteifungselemente (32) zwischen Obergurt (18) und Steg (20).Steel concrete composite tub (10) according to any one of claims 9 to 11, characterized by stiffening members (32) between upper chord (18) and web (20). Bodenplatte (14) eines Stahlbetonverbundtrogs (10) nach einem der obigen Ansprüche, mit quer zur Längsrichtung der Brücke verlaufenden Walzträgem in Beton (WiB) (36) als externer Querbewehrung und mit einer internen Querbewehrung (46), dadurch gekennzeichnet, dass sie als Fertigteil hergestellt ist.Base plate (14) of a reinforced concrete composite trough (10) according to one of the above claims, with roll bars running transversely to the longitudinal direction of the bridge in concrete (WiB) (36) as external transverse reinforcement and with internal transverse reinforcement (46), characterized in that they are prefabricated is made. Verfahren zur Herstellung eines Stahlbetonverbundtrogs (10) als Brückenüberbau mit Wangen als Hauptträger (12) in Längsrichtung der Brücke und einer daran befestigten Bodenplatte (14) aus Beton in den folgenden Schritten: a) Betonieren der Bodenplatte (14), b) Herstellen der Hauptträger (12), c) Koppeln der Haupttrager (12) mit der Bodenplatte (14) durch Ortbetonverguss (44) zu einem Trog (10), d) Aushärtenlassen des Vergusses (44), und e) Einheben des Trogs (10) in seine Einbaulage Method for producing a reinforced concrete composite trough (10) as a bridge superstructure with cheeks as the main girder (12) in the longitudinal direction of the bridge and a concrete floor slab (14) attached thereto in the following steps: a) concreting the bottom plate (14), b) producing the main carriers (12), c) coupling the main carriers (12) to the base plate (14) by in-situ concrete pouring (44) to a trough (10), d) allowing the potting (44) to cure, and e) lifting the trough (10) into its installed position Herstellungsverfahren nach einem der Verfahrensansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonplatte (14) in Schritt a) mit Wärme behandelt wird.Manufacturing method according to one of the method claims 15 or 16, characterized in that the concrete slab (14) is treated with heat in step a). Herstellungsverfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonplatte (14) in Schritt a) als Fertigteil hergestellt wird.Manufacturing method according to one of the above method claims, characterized in that the concrete slab (14) is produced in step a) as a finished part. Herstellungsverfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Kopplung der Betonplatte (14) mit den Haupttragern (12) in Schritt c) eine Querbewehrung (46) der Betonplatte (14) mittels Schrauben oder Schweißen an dem Hauptträger (12) befestigt wird.Manufacturing method according to one of the above method claims, characterized in that before the coupling of the concrete slab (14) with the main carriers (12) in step c) a transverse reinforcement (46) of the concrete slab (14) by means of screws or welding to the main support (12) attached becomes. Verwendung eines Stahlbetonverbundtrogs (10)'mit Hauptträgern (12) in Längsrichtung der Brücke, im Wesentlichen aus Stahl, mit einer Betonplatte (14) als Bodenplatte mit quer zur Längsrichtung der Brücke verlaufenden Walzträgem in Beton (WiB) (36) als externer Querbewehrung und mit einer internen Querbewehrung (46), und mit einem Kopplungsabschnitt (16) an je einer Stirnseite (34) der Betonplatte (14) und einer Innenseite (24) der Hauptträger (12), nach einem der obigen Vorrichtungsansprüche 1 bis 13 als Behelfsbrücke.Use of a reinforced concrete composite trough (10) 'with main beams (12) in the longitudinal direction of the bridge, substantially of steel, with a concrete slab (14) as a base plate with transverse to the longitudinal direction of the bridge rolling beams in concrete (WiB) (36) as external transverse reinforcement and with an internal transverse reinforcement (46), and with a coupling portion (16) on each end face (34) of the concrete slab (14) and an inner side (24) of the main beam (12) according to any one of the above device claims 1 to 13 as a temporary bridge.
EP09008915.2A 2008-07-09 2009-07-08 Steel-concrete composite trough as bridgedeck and method for its production Withdrawn EP2143843A3 (en)

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