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Anwendungs-Stories
Brücke
Tragwerksverstärkung

Tragwerksverstärkungen im Betonbau

Allgemeine Regelungen und Anforderungen

Aufgrund von erhöhten Anforderungen oder Schäden am Bauwerk kann die Tragsicherheit oder Gebrauchstauglichkeit von Brücken beeinträchtigt sein.
Gründe für die Tragwerksverstärkung sind z.B. höheren Nutzlasten, Änderungen am statischen System, Änderungen in den Bemessungsvorschriften (höhere anzusetzende Verkehrslasten), unzureichende effektive Betonfestigkeit, Korrosionsschäden an der Bewehrung oder Fehler bei Projektierung und Ausführung.
Prinzipiell lässt sich zwischen Ziel der Verstärkung und der Art der Verstärkungsmaßnahme unterscheiden. Typische Ziele sind die Biege-, Querkraft- und Durchstanzverstärkung oder Aussteifung des Bauteils. Um diese Ziele zu erreichen, kommen z.B. folgende Maßnahmen zum Einsatz:

Querschnittsergänzungen (z.B. Aufbeton)
Einbringen von Bewehrung in Schlitzen
Nachträglich montierte Bewehrung zur Querkraft- und Durchstanz-Verstärkung

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a) Nachträglich montierte Bewehrungsstäbe

b) Querschnittsvergrößerung

Anforderungen an Verankerungen in der Tragwerksverstärkung

Grundsätzlich ist in Abhängigkeit von der Art der Einwirkung als auch der geplanten Nutzungsdauer die Verstärkungsmassnahme zu wählen. Nach unserer Erfahrung ergeben sich folgende Anforderungen und Bedingungen, die bei der Wahl des einzusetzenden Systems berücksichtigt werden müssen:

Nachweis des Verstärkungssystems in Anlehnung an vorhandene Normen und sonstige Regelwerke sowie durch Bauteilversuche
Zur Verfügung stehende Verkehrsfläche/Reduktion des Raums, notwendige Nutzhöhen
Mögliche Bauteilhöhen
Anforderung an Abdichtung des Bauteils (Durchdringungen)
Temperaturbeanspruchung des Bauteils
Brandschutzanforderungen
Bauablauf, Zugang zum Einbauort
Verarbeitungs- und Aushärtezeiten für Injektionsmörtelsysteme
Besondere Anforderung bei der Montage (Betontemperatur, staubfreies Bohrverfahren)
Anforderungen an Dauerhaftigkeit des Materials (C-Stahl beschichtet oder nichtrostender Stahl)
Bemessungshilfen oder Software und Dokumentation

Bemessung / Normative Regelungen

Tragwerksverstärkung durch Aufbeton:

Bemessung und konstruktive Durchbildung für statische, quasi-statische und ermüdungsrelevante Einwirkungen nach EOTA TR 066 in Ergänzung zu DIN EN 1992-1-1
Produktqualifizierung für ETA der Schubverbinder nach EAD 3302347-00-0601

Mehr zum Thema Schubverbund bei Aufbetonanwendungen

Tragwerksverstärkung mittels nachträglich installierter Bewehrung (Querkraft- und Durchstanzverstärkung):

Derzeit gibt es auf europäischer Ebene kein Qualifizierungs- bzw. Nachweisverfahren für nachträglich installierte Querkraft- oder Durchstanzbewehrung. Ingenieur-technische Bemessungsansätze werden auf Basis von Forschungsvorhaben, Bauteilversuchen und internationalen Standards zur Verfügung gestellt.
Der Bemessungsansatz für nachträglich installierte Durchstanzverstärkung wurde auf Basis der Theorie des kritischen Schubrisses entwickelt. Diese Theorie wurde ursprünglich in den 1980-er Jahren in der Schweiz entwickelt und bildet derzeit den theoretischen Hintergrund der schweizerischen Stahlbetonnorm SIA 262. Sie wurde an der EPFL Lausanne (Prof. Muttoni) auf Basis intensiver Forschung erweitert und im fib Model Code 2010 umgesetzt. Die Theorie erlaubt die Berechnung sowohl des Widerstandes als auch der Verformungskapazität von Bauteilen unter Durchstanzlasten.
Eine entsprechende Bemessungssoftware steht online zur Verfügung
Mit den von der Fa. Hilti vorgeschlagenen Befestigungssystemen (HZA-P, HZA-R) wurden Bauteilversuche durchgeführt, um die Eignung der Systeme zur Tragwerksverstärkung nachzuweisen.

Das optimale Verankerungselement für die nachträgliche Verstärkung von Bauwerken

Tragwerksverstärkung durch Aufbeton

Tragwerksverstärkung mittels nachträglich installierter Verstärkungselemente (Querkraft- und Durchstanzverstärkung)

	HZA-P mit HIT-RE500 V4 und Winkelplatte HZA-P	HZA-R mit HIT-RE 500 V4
Bemessungssoftware	Dokumentation für nachträgliche Durchstanzverstärkung. Erhalten Sie HIER den Zugang um das Hilti Design Tool Durchstanz- verstärkung individuell für Ihren Computer freizuschalten.	Dokumentation für nachträgliche Durchstanzverstärkung.
Nachweis der Eignung der Verstärkungsmaßnahmen	(Querkraftverstärkung, Durchstanzen) durch Versuche vorhanden (Berichte 11-A01-R1, 06-A01-R1C)	(Querkraftverstärkung, Durchstanzen) durch Versuche vorhanden (Berichte 11-A01-R1, 06-A01-R1C)
Verkehrsfläche/Raum wird nicht reduziert	✓	✓
Bauteilhöhe	Ausreichende Bauteilhöhe der zu verstärkenden Decke notwendig	Einsatz bei geringer Bauteilhöhe der zu verstärkenden Decke möglich
Abdichtungen	Abdichtungen bleiben intakt, geneigte Bohrungen nur von unten in die Platte rund um die Säule. Die Oberfläche der Betondeckung wird nicht zerstört.	Abdichtungen bleiben intakt, geneigte Bohrungen nur von unten in die Platte rund um die Säule. Die Oberfläche der Betondeckung wird nicht zerstört.
Brandschutz durch Verschluss mit Brandschutzmörtel	✓	✖
Einfacher Bauablauf	✓ Effiziente Lösung für Sanierung und Verstärkung von Bauwerksstrukturen	✓ Effiziente Lösung für Sanierung und Verstärkung von Bauwerksstrukturen Verwendung auch bei begrenztem Zugang zum zu verstärkenden Bauteil möglich
Zulässige Bohrverfahren	Hammerbohren, Diamantbohren mit Aufrauwerkzeug und Hohlbohren. Teil des Hilti SafeSet-Systems – keine zusätzliche Bohrlochreinigung nötig bei Verwendung von TE-CD oder TE-YD Hohlbohrern in Verbindung mit Hilti Bausaugern.	Hammerbohren, Diamantbohren mit Aufrauwerkzeug und Hohlbohren. Teil des Hilti SafeSet-Systems – keine zusätzliche Bohrlochreinigung nötig bei Verwendung von TE-CD oder TE-YD Hohlbohrern in Verbindung mit Hilti Bausaugern.
Bohrhilfe	✓ Zur Erstellung der geneigten Bohrlöcher (45°) vorhanden	✓ Zur Erstellung der geneigten Bohrlöcher (45°) vorhanden
Stahlqualität	B500B (Bewehrungsstab) mit aufgeschweisstem C-Stahl 8.8 galvanisch verzinkt	B500B (Bewehrungsstab) mit aufgeschweisstem Edelstahl A4
	> HZA-P > HIT-RE 500 V4 Bitte kontaktieren Sie unseren Kundenservice, um die Winkelplatte HZA-P M20 #2022893 zu bestellen: de.kundenservice@hilti.com	> HZA-R > HIT-RE 500 V4

PROFIS ENGINEERING MODUL FÜR AUFBETON

Für Nachweise von Verstärkungen mit Aufbeton, nützen Sie bitte das Modul Aufbeton in unserer PROFIS Engineering Suite.

Zugang PROFIS Engineering

Bemessungstool Durchstanz-verstärkung

Für die Bemessungssoftware inkl. Dokumentation erhalten Sie auf Anfrage eine individuelle Freischaltung für Ihren PC zur Nutzung des Hilti Design Tool Durchstanzverstärkung.

Zugang erhalten

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Bitte kontaktieren Sie unseren Kundenservice, um den TE-Y-GB (SDS MAX) M16 #261862 oder M20 #261863 zu bestellen: de.kundenservice@hilti.com

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Bitte kontaktieren Sie unseren Kundenservice, um den TE-C M16/20 #263437 oder TE-Y M16/20 #263439 zu bestellen: de.kundenservice@hilti.com

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Bitte kontaktieren Sie unseren Kundenservice, um den Bohrstütze HZA-P (inkl. Adapter TE 60) #3510611 oder TE Adapter TE 70 #3525666 zu bestellen: de.kundenservice@hilti.com