Zur Einleitung von Vorspannkräften in dünnwandige Hohlkastenquerschnitte

Im Zuge eines Forschungsprojekts, welches zurzeit am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien behandelt wird, werden Hohlkastenquerschnitte, bestehend aus dünnwandigen Betonhalbfertigteilen, für deren Einsatz im Brückenbau untersucht. Die Hohlkastenquerschnitte werden segmentweise auf der Baustelle zusammengebaut und mit externer Vorspannung zu einem selbsttragenden Brückenträger zusammengespannt. Anschließend werden die Steg-, Boden- und Deckplatten mit Ortbeton ergänzt und somit ein monolithisches Bauwerk ohne Fugen hergestellt. Die Vorspannung des dünnwandigen Hohlkastenquerschnitts stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. In dieser Arbeit wird eine neue Herangehensweise zur Einleitung der Vorspannkräfte in dünnwandige Hohlkastenquerschnitte vorgestellt, wobei diese anhand von durchgeführten experimentellen Untersuchungen sowie deren Analyse mit einer nichtlinearen FE-Berechnung präsentiert wird. Untersucht wurden zwei unterschiedliche Herstellungsarten der Lisenen, einerseits eine Herstellung in Fertigteilbauweise, andererseits in Ortbetonweise. Dabei hat sich gezeigt, dass eine Herstellung der Lisenen als Fertigteile für die Einleitung von Vorspannkräften in dünnwandige Hohlkastenquerschnitte aufgrund der bei der Ortbetonbauweise entstehenden Schubfuge zu bevorzugen ist.

On the introduction of post-tensioning forces into thin-walled box girder cross-sections
In the course of a research project currently being conducted at the Institute for Structural Engineering at the TU Wien, box girder cross-sections consisting of thin-walled semi-precast concrete elements are being investigated for their use in bridge construction. The box girder cross-sections are assembled segment by segment on the construction site and tensioned together with external post-tensioning to form a self-supporting bridge girder. Subsequently, the web, floor and deck slabs are completed with in-situ concrete, thus producing a monolithic structure without joints. The post-tensioning of the thin-walled box girder cross-section poses a particular challenge. In this paper, a new approach to the introduction of post-tensioning forces in thin-walled box-girder cross-sections is presented, based on experimental investigations carried out and their analysis with a nonlinear FE calculation. Two different manufacturing methods of the blisters were investigated, on the one hand a prefabricated construction method and on the other hand a cast-in-place method. It has been shown that the production of blisters as precast elements is preferable for the introduction of post-tensioning forces into thin-walled box girder cross-sections due to the shear joint created by the in-situ concrete construction method.