Methoden zur Reduktion des Teilsicherheitsbeiwerts für Eigenlasten bei Bestandsbrücken

Herrn Univ. Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. mult. WILFRIED B. KRÄTZIG, gestorben am 7.3.2017, in dankbarer Erinnerung gewidmet
Die Nachrechnungsrichtlinie für Straßenbrücken im Bestand erlaubt eine Reduktion des Teilsicherheitsbeiwerts für Eigenlasten von &ggr;G = 1,35 auf den Wert des Modellunsicherheitsfaktors, der konservativ abgeschätzt 1,20 beträgt. Dazu müssen Geometrie, Materialwichten und Bewehrungsgrad durch ausreichende und repräsentative Messungen bekannt sein. Die durch diese drei Größen bestimmte Streuung des Eigengewichts wird im Zuge der Nachrechnung direkt durch die Lastverteilung auf das Bauwerk berücksichtigt. Angaben zu Anforderungen und erforderlichen Genauigkeiten der Messungen werden nicht formuliert.
Der Beitrag zeigt, wie durch Kombinationen von Messungen und empirischen Literaturdaten angepasste Teilsicherheitsbeiwerte abgeleitet werden können. Dabei bietet es sich bei Bestandsbrücken an, die Geometrie aufzumessen, die Streuung der Wichte abzuschätzen und den Bewehrungsgrad aus Bestandsplänen zu entnehmen. Das Vorgehen wird an einer Großbrücke in Düsseldorf angewendet, die in Kooperation mit dem Vermessungs- und Katasteramt der Landeshauptstadt Düsseldorf mittels 3-D-Laserscanning und Multikopterüberflügen vermessen und zu einem digitalen Brückenmodell aufgearbeitet wurde. Das Verfahren ist relevant für die Nachrechnung, Umnutzung, aber auch den planmäßigen Rückbau von Bestandsbrücken.

Methods to reduce the partial safety factor concerning dead loads of existing bridges
The recalculation guideline for existing concrete bridges allows to reduce the partial safety factor for dead loads from &ggr;G = 1.35 to 1.20 which matches a conservatively estimated model uncertainty factor. Pre-requisite is that geometry, concrete's specific weight and reinforcement ratio are known from sufficient und representative measurements on-site. In recalculation according to the guideline, the dead load variation driven by these three factors is considered directly by the load distribution. However, no details on required accuracies of the measurements are specified at all.
This paper shows how tailor-made partial safety factors can be derived from on-site measurements and supplemented with empirical data from literature. For existing bridges, it seems appropriate to measure the geometry and to estimate the variation of concrete's specific weight while the reinforcement ratio is taken from construction drawings.
For application a reference bridge is jointly measured in cooperation with the land surveying office of the state capital city Düsseldorf. 3D laser scans and multicopter over-flights deliver a digital model. In general, the presented approach is relevant for recalculation, modification and deconstruction matters of existing bridges.