Hohlkastenbrücke, Anordnung der Längsvorspannung nach SIA 262

Die Norm bestimmt, welche Eingaben erscheinen und wie jeder Wert ermittelt wird.

Bauteil

Werkstoffkennwerte, gemeinsam für alle Nachweise. Der Querschnitt ist nicht gemeinsam: Die SIA 262 geht vom für jeden Schnittkraftfall bemessenen Querschnitt aus; er gehört deshalb zu jedem Nachweis und erscheint dort.

Über diesen Nachweis

Ziffern, Berechnungsbeispiel und Fragen

Ordnet die Längsspannkabel eines durchlaufenden Hohlkastenträgers nach SIA 262:2025 an: die Hüllrohre in den Stegen mit ihrer Betonüberdeckung und ihren Abständen, den Kabelverlauf über alle Felder mit dem Mindestradius, optionale Kopplungen und die Verankerungen an den Brückenenden. Jeder Schritt zeigt seine Formel und die Ziffer der Norm, aus der er stammt.

Was nachgewiesen wird

Was Sie eingeben und was Sie erhalten

Sie geben die Spannweiten und die beiden Querschnitte wie im Modul für die Vorbemessung ein, dann die Betonüberdeckungen cnom und cnom,p, die Stabdurchmesser und Dmax. Für die Spannkabel: fpk, fp0,1k, Ap1, ns, den Hüllrohrdurchmesser Ød, die Spannkabel in jedem Steg, die Hüllrohre nebeneinander und ihre lichten Abstände. Für den Kabelverlauf: die Höhe der Verankerungen yE, den Tiefpunkt ξ der Endfelder, Rmin und die Bauweise, durchlaufende Spannkabel oder feldweiser Bau mit Kopplungen. Dann die Angaben zu den Verankerungen gemäss Zulassung, die Breite des Endblocks ba, γP und das Intervall Δx der Koordinatentabelle.

Sie erhalten die Anordnung der Hüllrohre, den Kabelverlauf feldweise, die Anordnung der Verankerungen mit dem Vermerk erfüllt oder nicht erfüllt für jeden Nachweis und eine Tabelle der Koordinaten x, y, z jeder Hüllrohrachse entlang der Brücke.

Annahmen und Grenzen

Berechnungsbeispiel

Der dreifeldrige Träger von 36, 45 und 36 m, 2400 mm hoch, mit fünf Spannkabeln mit 19 Litzen in jedem Steg, zwei Hüllrohren von 100 mm nebeneinander, cnom = 40 mm, yE = 1300 mm, Rmin = 6.5 m, durchlaufenden Spannkabeln und zwei Verankerungen nebeneinander in einem 1000 mm breiten Endblock. Alle Nachweise sind erfüllt. Die folgenden Resultate sind jene des Moduls für sein Berechnungsbeispiel, berechnet beim Erstellen dieser Seite.

Eingaben
EingabeWertRef.
Anzahl Felder n3
FeldlängenEndfelder gleich, Innenfelder gleich
Endfelder le36 m
Innenfelder li45 m
Querschnitt entlang der BrückeEin verdickter Querschnitt über den Zwischenauflagern
Breite des Überbaus B12.5 m
Höhe des Trägers h2400 mm
Dicke der oberen Platte tt280 mm
Länge jeder Kragplatte bc3.0 m
Dicke eines Stegs bw450 mm
Breite der Bodenplatte binf5.0 m
Dicke der unteren Platte tb250 mm
Dicke der oberen Platte tt,s280 mm
Dicke eines Stegs bw,s550 mm
Dicke der unteren Platte tb,s450 mm
Länge dieses Querschnitts auf jeder Seite eines Auflagers ls8 m
Betonüberdeckung der Bewehrung cnom40 mm§ 5.2.2.4
Erforderliche Betonüberdeckung der Spannglieder cnom,p50 mm§ 5.2.2.4
Durchmesser der Querstäbe und Bügel Øt16 mm
Durchmesser der Längsstäbe Øl16 mm
Grösstkorn der Gesteinskörnung Dmax32 mm
Zugfestigkeit des Spannstahls fpk1860 N/mm²
Dehngrenze des Spannstahls fp0,1k1640 N/mm²
Querschnittsfläche einer Litze Ap1150 mm²
Litzen pro Spannkabel ns19
Aussendurchmesser eines Hüllrohrs Ød100 mm
Spannkabel in jedem Steg nt5
Hüllrohre nebeneinander über die Stegbreite nc2
Lichter Abstand der Hüllrohre nebeneinander sh60 mm
Lichter Abstand der Hüllrohrreihen sv60 mm
Höhe der Verankerungen an den Brückenenden yE1300 mm
Tiefpunkt in den Endfeldern, ab dem Endauflager ξ0.4
Kleinster Radius des Spannkabels Rmin6.5 m
Spannkabel und BauvorgangSpannkabel durchgehend von einem Brückenende zum anderen
Seitenlänge einer Ankerplatte apl300 mm
Kleinster Achsabstand der Verankerungen sa,min440 mm
Kleinster Abstand einer Verankerungsachse zu einem Rand ra,min270 mm
Verankerungen nebeneinander in jedem Steg nc,a2
Achsabstand der Verankerungen sa450 mm
Breite des Endblocks jedes Stegs ba1000 mm
Lastbeiwert der Vorspannung für die Verankerungsbereiche γP1.2§ 4.1.5.5.3
Abstand der Stationen entlang der Brücke Δx1 m
Berechnung: Die Brücke
SchrittWertRef.
Gesamtlänge2·le + (n − 2)·liL = 117.00 m
Berechnung: Die beiden Querschnitte
SchrittWertRef.
Neigung der Stegezur Vertikalenβw = 19.5 °
Betonüberdeckung der Hüllrohrecnom + Øt + Ølvon jeder Oberfläche bis zum nächsten Hüllrohr: Die Bügel oder Querstäbe, dann die Längsstäbe, liegen ausserhalb der Hüllrohrecd = 72 mm
Schritt1In den Feldern2Über den Auflagernls = 8.0 m auf jeder SeiteRef.
Querschnittsfläche Ac m²Umriss abzüglich der Zelle6.4557.659
Höhe des Schwerpunkts yG mmüber der Unterseite1’5591’410
Stegdicke rechtwinklig zum Steg bw⊥ mmbw·cos βw424519
Berechnung: Spannkabel
SchrittWertRef.
Querschnittsfläche eines Spannkabelsns·Ap1Ap,t = 2’850 mm²
Grösste Spannung beim Vorspannenmin(0.75·fpk; 0.85·fp0,1k)unmittelbar nach dem Vorspannen, vor den Verlustenσp0 = 1’394 N/mm²§ 4.1.5.2.2 (22)
Kraft eines Spannkabels beim VorspannenAp,t·σp0P0 = 3’973 kN
Berechnung: Betonüberdeckung der Hüllrohre
SchrittWertRef.
Betonüberdeckung der Hüllrohre mindestens gleich ihrem halben DurchmesserØd/2 ≤ cdη = 0.694 · erfüllt69 % des Tragwiderstands ausgenutzt§ 5.2.2.2
Betonüberdeckung der Hüllrohre mindestens gleich dem GrösstkornDmax ≤ cdη = 0.444 · erfüllt44 % des Tragwiderstands ausgenutzt§ 5.2.2.2
Betonüberdeckung der Hüllrohre für die Expositionsklassecnom,p ≤ cdη = 0.694 · erfüllt69 % des Tragwiderstands ausgenutzt§ 5.2.2.4
Berechnung: Lichter Abstand der Hüllrohre
SchrittWertRef.
Kleinster zulässiger lichter Abstandmax(Dmax; Øl; 20 mm)smin = 32 mm§ 5.2.3.2
Lichter Abstand der Hüllrohre nebeneinandersmin ≤ shη = 0.533 · erfüllt53 % des Tragwiderstands ausgenutzt§ 5.2.3.2
Lichter Abstand der Hüllrohrreihensmin ≤ svη = 0.533 · erfüllt53 % des Tragwiderstands ausgenutzt§ 5.2.3.2
Berechnung: Hüllrohre in jedem Steg in Feldmitte
SchrittWertRef.
Hüllrohrreihen⌈nt/nc⌉die letzte, oberste Reihe enthält 1nr = 3
Höhe des Schwerpunkts der HüllrohreMittel der Hüllrohrachsen; die unterste Reihe bei cd + Ød/2, die Reihen im Abstand (Ød + sv)über der Unterseite; dp = h − yp,f = 2’150 mmyp,f = 250 mm
Erforderliche Stegdicke2·cd + nc·Ød + (nc − 1)·shbw,req = 404 mm
Die Hüllrohre haben im Steg Platz des Feldquerschnittsbw,req ≤ bw⊥η = 0.952 · erfüllt95 % des Tragwiderstands ausgenutzt§ 5.3.1
Berechnung: Hüllrohre in jedem Steg über den Auflagern
SchrittWertRef.
Tiefe des Schwerpunkts der Hüllrohre unter der Oberseitedieselbe Anordnung, die oberste Reihe bei cd + Ød/2 von der OberseiteHöhe über der Unterseite yp,s = 2’150 mmdp,s = 250 mm
Die Hüllrohre haben im Steg Platz des Auflagerquerschnittsbw,req ≤ bw⊥η = 0.779 · erfüllt78 % des Tragwiderstands ausgenutzt§ 5.3.1
Spannkabel in der Brücke2·ntin den beiden StegennT = 10
Spannstahl im Querschnitt2·nt·Ap,tAp = 28’500 mm²
Kraft aller Spannkabel beim VorspannennT·P0ΣP0 = 39.73 MN
Berechnung: Massgebende Höhen des resultierenden Spannkabels
SchrittWertRef.
An den Verankerungen, BrückenendenExzentrizität 259 mm unter dem SchwerpunktyE = 1’300 mm
An den Tiefpunktenaus Teil 2yp,f = 250 mm
Über den Zwischenauflagernaus Teil 2yp,s = 2’150 mm
Exzentrizität an den TiefpunktenyG − yp,funter dem Schwerpunktef = 1’309 mm
Exzentrizität über den Auflagernyp,s − yG,süber dem Schwerpunktes = 740 mm
Berechnung: Der Verlauf Feld für Feld
Schritt1Feld 1l = 36.0 m2Feld 2l = 45.0 m3Feld 3l = 36.0 mRef.
Tiefpunkt ab dem linken Auflager xm mξ·le in den Endfeldern, sonst l/214.4022.5021.60
Gegenkrümmung am linken Auflager aL m2·(yp,s − yp,f)·Rmin/D·1.101.14
Gegenkrümmung am rechten Auflager aR mD: vom Auflager bis zum Tiefpunkt1.141.10·
Kleinster Radius im Feld Rf mD·(D − a)/(2·Δy); D²/(2·Δy) gegen ein Endauflager98.7126.798.7
Grösste Neigung θmax °atan(2·Δy/D), an den Wendepunkten und den Verankerungen9.989.599.98
Umlenkwinkel entlang des Felds Σ|Δθ| radSumme der Neigungsänderungen0.4930.6680.493
Berechnung: Radius des Spannkabels
SchrittWertRef.
Radius über den Zwischenauflagern= Rmin durch die Wahl von aRs = 6.50 m
Kleinster Radius in den Feldern nicht kleiner als der MindestradiusRmin ≤ Rfη = 0.066 · erfüllt7 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Umlenkwinkel von einem Ende zum anderenerforderlich für die ReibungsverlusteΣ|Δθ| = 1.654 rad
Berechnung: Kräfte an den Verankerungen
SchrittWertRef.
Kraft eines Spannkabels beim VorspannenAp,t·σp0P0 = 3’973 kN
Bemessungskraft für den Verankerungsbereich, pro VerankerungγP·P0Pd = 4’767 kN§ 4.1.5.5.3
Bemessungskraft im Endblock eines Stegsnt·PdΣPd = 23.84 MN
Berechnung: Verankerungen im Endblock jedes Stegs
SchrittWertRef.
Verankerungsreihen⌈nt/nc,a⌉zentriert auf yEnr,a = 3
Unterste und oberste Verankerungsachseüber der Unterseiteya = 940 bis 1’840 mm
Achsabstand der Verankerungensa,min ≤ saη = 0.978 · erfüllt98 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Die Ankerplatten überlappen sich nichtapl ≤ saη = 0.667 · erfüllt67 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Breite des Endblocksba,req ≤ baη = 0.990 · erfüllt99 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Abstand der untersten Verankerung zur Unterseitera,min ≤ ya,lowη = 0.287 · erfüllt29 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Abstand der obersten Verankerung zur Oberseitera,min ≤ h − ya,highη = 0.482 · erfüllt48 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Berechnung: Jedes Spannkabel eines Stegs
SchrittWertRef.
Kleinster Radius jedes Spannkabels nicht kleiner als der MindestradiusRmin ≤ Rmin,iη = 0.088 · erfüllt9 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Lichter Abstand der Hüllrohre über die ganze Brückesmin ≤ sclearη = 0.533 · erfüllt53 % des Tragwiderstands ausgenutzt§ 5.2.3.2
Schritt1Spannkabel 12Spannkabel 23Spannkabel 34Spannkabel 45Spannkabel 5Ref.
Höhe an den Verankerungen zE mmdie Verankerung mit demselben Rang9409401’3901’3901’840
Höhe an den Tiefpunkten zf mmsein Hüllrohr in Feldmitte122122282282442
Höhe über den Zwischenauflagern zs mmgleiche Spalte, Reihenfolge beibehalten1’9582’1182’1182’2782’278
Versatz in Stegquerrichtung in Feldmitte u mmgegen die Aussenseite positiv80-8080-8080
Versatz in Stegquerrichtung an den Verankerungen uE mm225-225225-2250
Gegenkrümmung über dem ersten Zwischenauflager a m2·(zs − zf)·Rmin/D1.111.201.111.201.11
Kleinster Radius Rmin,i m120.6110.493.693.674.2
Berechnung: Koordinaten der Spannkabel
SchrittWertRef.
Stationenvon x = 0 am ersten Endauflager bis x = 117.00 m am letztennx = 118
—

Wie dieses Modul geprüft wird

Vor der Veröffentlichung Ziffer für Ziffer anhand der SIA 262:2025 sowie mit unabhängigen, in realen Projekten verwendeten Berechnungen geprüft.

Fragen

Warum wird die Stegdicke rechtwinklig zum Steg angesetzt?

Die Stege sind geneigt, und die Hüllrohre benötigen die rechtwinklig zum Steg gemessene Dicke: bw⊥ = bw·cos βw. Im Berechnungsbeispiel benötigt der Feldquerschnitt 404 mm, η = 0.952.

Wozu dient der Umlenkwinkel?

Für die Reibungsverluste. Im Berechnungsbeispiel beträgt er 1.654 rad von einem Brückenende zum anderen.

Kann ich die Berechnung ausdrucken?

Die vollständige Berechnung erscheint gratis und ohne Konto am Bildschirm. Ein druckfertiger A4-Berechnungsbericht ist im Basic-Abonnement enthalten.

Siehe auch

Norm: SIA 262:2025 · Seite aktualisiert: 8. November 2026