Brückenbau für Anfänger

Hier kommt alles rein, was nicht erst gemeint ist.
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Elt-Onkel
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Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Elt-Onkel »

Hallo,

man glaubt es kaum.

Da bauen die Amerikaner eine sündhaft teure Fußgängerbrücke, und wundern sich, daß sie zusammenstürzt,
wenn man die tragenden Elemente weglässt.

Ich habe die Bilder der Agenturen mal genau angeschaut.

Ziel war es, ein unsymmetrische Schrägseilbrücke zu bauen.
Auf der einen Seite ein Gewässer, auf der anderen Seite 8 Fahrspuren einer Straße.

Das Beton-Fertigteil für die Fahrbahnseite ist vor einer Woche angekommen.
Das hat man auf die beiden Widerlager abgestellt.

Verbotswidrigerweise hat man die (mobile)Rüstung sofort entfernt.

Der Plan war eigentlich, den zweiten Teil (über das Gewässer) auch als Fertigteil hinzufahren.
Dann den Mittelpylon errrichten.
Die Tragseile einhängen.
Vorspannen.
Zum Schluß dann beiderseits die Rüstungen abbauen.

Aber irgendein hirnloser Mensch hat angeordnet, die Rüstung vom ersten Bauabschlitt schon abzubauen,
bevor die Tragseile überhaupt vorhanden sind, und geschweige denn vorgespannt sind.

Logisch hat sich der erste Teil unzulässig weit durchgebogen.
Logisch haben sich da Risse gebildet.

Da fasst man sich an den Kopf, wie man solviel Blödsinn machen kann.


...

Miami.Brücke3.jpg
Miami-Brücke1.jpg
Miami.Brücke4.jpg
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Lightyear
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Lightyear »

Woher hast du die Information, dass die Schrägseile irgendeine relvante Funktion (über die Hurricane-Stabilität hinaus) hätten haben sollen? Insbesondere in der Bauphase?

Nach den mir bekannten Quellen, sollten sowohl der Pylon, als auch die Seile primär optischen Gründen genügen, eine, die Stabilität der Gesamtkontruktion maßgeblich beeinflussende, statische Funktion, wird den Seilen seitens der Konstrukteure (mindestens für die Bauphase) nicht zugesprochen.
Man könnte noch über eine art "Rückfallebene" sprechen, welche die Schrägseile übernehmen sollten, falls das Gesamtkonstrukt tatsächlich instabil würde, aber das wäre mir zu viel Spekulation. In der Tat war der Brückenkorpus so berechnet, auch problemlos ohne jegliches Seil mindestens sein Eigengewicht tragen zu können.

Vielmehr handelt es sich bei dem Brückenkorpus um eine komplett selbsttragende Spannbetonkonstruktion (in Anlehnung an einen Fachwerkträger) mit ebenso vorgespannten Diagonalstreben aus Beton, die in unmittelbarer Umgebung, also vor Ort produziert wurde und, um den Verkehrsfluß auf dem überspannten Verkehrsweg möglichst wenig zu beeinflussen, in einer sechsstündigen Operation vom nebenliegenden Bauplatz in die finale Position verbracht wurde. Das Transportgerät (meinst Du das mit "Rüstung"?) wurde nach der Aktion selbstredend und plangemäß demontiert und die Straße dem Verkehr wieder freigegeben.

Dem (noch inoffiziellen) vorläufigen Unfallbericht zu Folge, soll wohl der Versuch, Spannstahl in einer der Diagonalstreben (der ersten gezählt ab der Position des Pylonen) zwischen Ober und Untergurt des Betonkonstrukts nachzuspannen zum Versagen dieses Spannstahls und zum Einsturz der Brücke geführt haben.
Warum sollte zu dem Zeitpunkt nachgespannt werden? Nach aktuellem Ermittlungsstand wurden die Transportmaschinen nicht an den ursprünglich vorgesehenen vier Positionen (zwei mal ganz außen, zweimal weiter innen) platziert und auch ohne Lastverteilerplatten benutzt. Da die Hubmaschinen weiter zur Mitte hin angeordnet wurden, kam es zu Verformungen und Rissen im Bereich der nun auskragenden Lagerpunkte des Trägers, deren Ursache man wohl in vermeintlich gelockerten Spannstählen sah und die man über das Nachspannen der Spannstähle versuchte zu korrigieren. Hierbei wurde möglicherweise übersehen, dass sich die Spannstähle mit Nichten gelockert, sondern auf Grund der Überlastung beim Transport gedehnt (überdehnt) haben.

Beim Nachspannen brach nun der maßgebliche Spannstahl und es kam zur Katastrophe.
Da die beiden Arbeiter, die an den Spannstählen zugange Waren, beide leicht verletzt überlebt haben, wird es sicherlich in Bälde ein vorläufiges, öffentliches Ergebnis geben, was genau sie vor Ort getan haben und erlebt haben.

Es existiert ein schönes Bild im Netz (Screenshot aus einem Video, drum stelle ich es aus Urheberrechtsgründen hier nicht ein), auf dem man den gebrochenen Spannstahl noch mit dem (blauen) hydraulischen Spannapparat daran montiert in der freien Luft hängen sieht...

Nichts ist so, wie es dem Laien auf den ersten Blick erscheinen mag, insbesondere, wenn Vorurteile anstelle von Informationen zum Erklärung herangezogen werden.
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Lightyear
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Lightyear »

P.S.
wer sich für etwas mehr Hintergründe (über polemisches Stammtischpalaver im Sinne von "die Amis sind ja sogar zu dumm, eine Brücke zu bauen" hinaus) interessiert, dem seien die dortigen Ingenieursforen an's Herz gelegt, da gibt ein paar sehr feine und hochwertige Adressen.

Hier noch die Links zu den für mich relevanten Bildern:
1. Ansicht der tatsächlichen Positionen der Hub- und Transportwerke, entgegen der ursprünglichen Planung mehrere Meter zum Zentrum des Bauwerks verschoben und ohne jegliche Lastverteiler.
Hervorgehoben die Diagonalstrebe, deren Spannstahl zum Zeitpunkt des Einsturzes nachgespannt wurde.
https://res.cloudinary.com/engineering- ... a8jlxu.png

2.Bild der eingestürzten Brücke (aus der anderen Richtung, als Bild 1) mit der, vermutlich den Einsturz auslösenden, Diagonalstrebe und dem ersten Ankerpunkt für die Schrägseile (gezählt ab Position des Pylonen.
https://res.cloudinary.com/engineering- ... wrsu2l.png

3. Detail des abgerissenen (und aus dem Beton hinauskatapultierten) Spannstahls mit montiertem Spannapparat und zugehörigen Apparaturen der ersten Diagonalstrebe.
https://res.cloudinary.com/engineering- ... i7ildl.png

Lasst doch bitte einfach mehr Fakten sprechen, weniger voreingenommene, unsachliche Raterei. dank1
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Elt-Onkel
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Elt-Onkel »

Hallo,
Lightyear hat geschrieben: Sonntag 18. März 2018, 17:16
...
Dem (noch inoffiziellen) vorläufigen Unfallbericht zu Folge, soll wohl der Versuch, Spannstahl in einer der Diagonalstreben (der ersten gezählt ab der Position des Pylonen) zwischen Ober und Untergurt des Betonkonstrukts nachzuspannen zum Versagen dieses Spannstahls und zum Einsturz der Brücke geführt haben.
Das kann nicht sein.

Gespannt wird, wenn die Brücke / das Fertigteil auf der Rüstung liegt.
Niemals nach Entfernen der Rüstung.

Für das Vorspannen gibt es klare Anweisungen, die sich aus der Berechnung ergeben.
Da wird nichts 'mal eben' auf der Baustelle nach Gefühl nachgespannt.

Da gab es mal ein diesbezügliches Ereignis in Deutschland.
Da hat ein übereifriger Polier angefangen, die Rüstung herabzuspindeln, obwohl die erforderliche Vorspannkraft noch nicht auf den
Spanngliedern war.
Ergebnis: Risse. Die Brücke musste abgebrochen werden.

...
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Elt-Onkel
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Elt-Onkel »

Hallo,
Lightyear hat geschrieben: Sonntag 18. März 2018, 17:16 Woher hast du die Information, dass die Schrägseile irgendeine relvante Funktion (über die Hurricane-Stabilität hinaus) hätten haben sollen? Insbesondere in der Bauphase?
Man baut keine Schrägseilbrücken, wenn man es anders hinbekommt.
Schon gar nicht in Windbelasteten Gebieten.
Das wäre ja eine vermeidbare Angriffsfläche für den Wind.

...
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bettmann
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von bettmann »

Der Beitrag steht zwar in der Rubrik "Das ist nicht mein Ernst", aber hier wird ja ernsthaft und technisch anspruchsvoll diskutiert!
Macht weiter, ich lese wirklich gerne mit. Ehrlich!

bettmann --> Bob, der Baumeister!
Yo, wir schaffen das !!! (Bob der Baumeister)
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Lightyear
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Lightyear »

Elt-Onkel hat geschrieben: Sonntag 18. März 2018, 18:20 Das kann nicht sein.

Gespannt wird, wenn die Brücke / das Fertigteil auf der Rüstung liegt.
Niemals nach Entfernen der Rüstung.
Soso, das kann also nicht sein... doh1

Wie erklärst Du dann die betriebsbereit montierte Spannapparatur und den Spannstahl der (überraschenderweise nur sehr wenig verformt) aus den Betonbrocken an beschriebener Stelle ragt..? (Siehe mein verlinktes Bild 3 in Beitrag #3)..?

Es ist doch klassich belegt, dass ein durch Überbeanspruchung gerissener Stahlstab wie ein Geschoß in Zugrichtung aus dem umgebenden Medium herausschießt.
Wie wäre es denn Deiner Meinung nach erklärbar, Elt-Onkel, dass der Spannstab kaum verformt geschätzt einen guten Meter frei in der Luft hängt, mit noch daran angebrachter Spannapparatur?

Wäre dieser Spannstahl nicht VOR der Havarie am, dem Spannende gegenüberliegenden Fußpunkt oder in dessen Nähe gerissen, müsste er dann nicht noch (völlig verbogen) annähernd komplett in den Betontrümmern stecken, für uns quasi unsichtbar, so wie all' die anderen Spannstäbe eben auch?

Und generell: angenommen Du hättest Recht und niemand würde einen Spannstahl außerhalb der "Rüstung" (was auch immer damit gemeint ist, mein Wörterbuch der technischen Fachbegriffe kennt da nur Körperpanzerung als Bedeutung, mag aber lückenhaft sein) nachspannen, wozu dann die Spannvorrichtung an dem Stahl?
Oder ist das Deiner Meinung nach gar kein hohler Zugzylinder zum Nachspannen oder entspannen..?


Wie auch immer - ich bleibe dabei, dass (warum auch immer das getan wurde), das Nachspannen und der folgende Abriss des Spannstahls in der konkret beschriebenen Diagonale für den Einsturz verantwortlich war und nicht (wie in Beitrag #1 behauptet) die fehlende "Rüstung" oder die fehlenden Schrägseile. Der Brückenkörper war definitiv so konstruiert, sein eigengewicht +x ohne jegliches Schrägseil tragen zu können. Ungewöhnlich? Fraglos! Aber die Einbausituation forderte hier numal eine Sonderlösung abseits des deutschen Standards, die obendrein von drei (voneinander unabhängig agierneden) Ingenieurbüros geprüft und für gut und sicher befunden wurde.

Sichtet man das (qualitativ leider schlechte) Videomaterial, erkennt man, dass der Einsturz sehr plötzlich an genau der beschriebenen Stelle beginnt. Kombiniert man dies mit den veröffentlichten Planunterlagen und den bereits öffentlich gewordenen Aussagen über das Nachspannen des Spannstahls, sowie Augenzeugenberichte (ja, ich weiss...) über ein Geräusch, dass an einen Pistolenschuß oder einen Peitschenknall erinnert, unmittelbar vor dem Einsturz, so ergibt sich schon ein recht klares Bld über den Ablauf.
Ob nun tatsächlich die versetzten Angriffspunkte für die Hubwerke, als die ursprünglich vorgesehenen, ursächlich für die Überdehnung des letztlich versagenden Spannstahls war, vermag ich nicht zu beurteilen, es scheint aber im nahen Bereich des Möglichen zu liegen, da auf den auskragenden Teil des Brückenkörpers numal eine erhebliche Kraft in der entgegengesetzten Richtung, als ausgelegt, wirkte.

Das etwas schiefgegangen ist, womit niemand gerechnet hat, das zweifle ich selbstredend NICHT an, aber die in #1 sehr pauschal gemachten Anschuldigungen entbehren eben leider auch jeglicher Grundlage.
Das NTSB wird sehr bald ein vorläufiges Untersuchungsergebnis veröffentlichen, warten wir's doch ab, wessen Erklärung näher am tatsächlichen Hergang lag...
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Elt-Onkel
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Elt-Onkel »

Hallo,
Lightyear hat geschrieben: Sonntag 18. März 2018, 20:10

Wie erklärst Du dann die betriebsbereit montierte Spannapparatur und den Spannstahl der (überraschenderweise nur sehr wenig verformt) aus den Betonbrocken an beschriebener Stelle ragt..? (Siehe mein verlinktes Bild 3 in Beitrag #3)..?

Es ist doch klassich belegt, dass ein durch Überbeanspruchung gerissener Stahlstab wie ein Geschoß in Zugrichtung aus dem umgebenden Medium herausschießt.
Wie wäre es denn Deiner Meinung nach erklärbar, Elt-Onkel, dass der Spannstab kaum verformt geschätzt einen guten Meter frei in der Luft hängt, mit noch daran angebrachter Spannapparatur?

Wäre dieser Spannstahl nicht VOR der Havarie am, dem Spannende gegenüberliegenden Fußpunkt oder in dessen Nähe gerissen, müsste er dann nicht noch (völlig verbogen) annähernd komplett in den Betontrümmern stecken, für uns quasi unsichtbar, so wie all' die anderen Spannstäbe eben auch?
Ich glaube, da liegt in Nürnberg ein Mißverständnis vor.

Zur Erklärung:
Es gibt Schlaffstahl und Spannstahl.

Den Schaffstahl kann man in jede notwendige Form biegen.

Spannstahl darf man nicht biegen.
Wenn man das versuchen würde, würde er abbrechen.
Spannstahl ist vergleichbar einer Klaviersaite.
Es gibt die Möglichkeit die Hüllrohre für den Spannstahl in 'gemäßigten' Bögen zu legen.
Das macht man in Brückenplatten dann so, daß man in Feldmitte die Hüllrohre nach unten legt,
in den Stützbereichen nach oben.
Bei jedem Spannvorgang etsteht Reibung zwischen dem Inneren des Hüllrohres und der Oberfläche des Spannstahls.
Man kann in einer 'üblichen' Brückenplatte auf 40 Meter etwa 3 Umlenkungen mit je ca. 5 Grad unterbringen.
Dann ist aber auch Schluß mit den Spannmöglichkeiten.
Um die letzte Umlenkung noch hinzubekommen, spannt man etwa 5 % mehr vor, als notwendig,
und lässt den überspannten Betrag dann wieder ab.

Wenn das Spannen erledigt ist, weden die Hüllrohre mit Zementmörtel verpresst.
Ist der Mörtel abgebunden, kann die Rüstung abgespindelt werden.

Das nennt sich dann Spannbeton mit nachträglichem Verbund.

Eisenbahnschwellen werden z.B. mit sofortigem Verbund hergestellt.
Da spannt man die Spannlitzen in einem Spannbett und betoniert die Schwellen.
Ist der Beton abgebunden, werden die Litzen am Ende der Schwellen abgetrennt.

Niemals darf eine Konstruktion 'in Benutzung genommen werden', wenn der Verbund zwischen
Spannlitze und Beton nicht vorhanden ist.

So einen Fehler gab es mal in Österreich.
Da ist (mit 5 Toten) ein Brückensegment abgebrochen, weil der Bauleiter vergessen hatte,
die Hüllrohre mit Zementmörtel auspressen zu lassen.

Dieser Fehler liegt hier (zusätzlich) auch vor.
Sonst wäre der Spannstahl mit der Hydraulikpresse nach dem Abreißen nicht über einen Meter aus dem unverpressten Hüllrohr
herausgeschossen.


...
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Lightyear
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Lightyear »

Ersetze meinen „Spannstahl“ durch einen Begriff Deiner Wahl.

Und nun?
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Elt-Onkel
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Re: Brückenbau für Anfänger

Beitrag von Elt-Onkel »

Hallo,

na, dann haben wir ja mittlerweile eine ganze Menge an Fehlern:

A) Rüstung nicht an die berechnete Stelle eingebaut.
B) Überlastung (+Rissbildung) an den Kragfeldern.
C) Fehlender Verbund von Spanngliedern.
D) Versuch von Überspannen zur Kompensation von Schadrissen.
E) Spannen von Spannlitzen an einem frei tragenden Fertigteil.
F) Eingriff in das Tragsystem ohne vorherigen Einbau der Schrägseile.


...
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