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departement-architektur-gestaltung-und-bauingenieurwesen
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ZHAW, Studiengang Bauingenieurwesen
BachelorarbeitenBauingenieurwesen
Zürcher Fachhochschule
2013
Aline Giger Fach: Geotechnik
Dozent: P. Thalparpan
Experte: Ph. Angehrn Färberhüslitunnel Limmattalbahn
Bauprojekt
Im Rahmen der Limmattalbahn wird in Schlieren für das entstehendeTram der Färberhüslitunnel gebaut. Er wird ca. 300 m lang und kommt bis zu 9 m unter der Terrainoberfläche zu liegen. In den beiden Endbereichen wird das Tram in einem offenen Trog geführt.
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- Schienen ~-~- - Projekt
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Schnitt 1 Tunnelkasten Legende
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1.60 / 8.30
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1 PBD Abdichtung ganze Decke Untergrund: Auffüllung
T o. 40
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0.55
"- Entwasserungsrinne t
0.40---KabelblOcke
~ 1-----0.4 20cmx20cm
0
9.10
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Im Bereich, in dem die Limmattalbahn unterirdisch geführt wird, verläuft sie in einem rechteckigen Betonkasten. Es wird ein wasserdichter Beton verwendet und der Tunnelkasten mit einer PBD Folie abgedichtet.
Schnitt 2 Trog Legende
c=J Beton C30/37, wasserdicht
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Unte rgrund: Auffüllung
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• Entwtsserungsrinne 1.00-Kabelblöcke 20anx20cm
nde 10 cm abschrlgen
10.30
Schnitt 3 Trog
Legende = Betan C30/37 wasserdicht
0.015 ==1-t 0.30
2.65 3.00 2.65 ... . 5 1 0 01 I Wände 1.5 cm abschrägen
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ntergrund: Auffüllung
~ 0.55-
~ 0.75 f-- Kabelblöcke Entwässerungsrinne 20cmx20cm
9.80
Im Bereich der Portale verläuft die Stützmauer gleich hoch wie die jeweilige Terrainhöhe. Die Wände werden 1: 10 geneigt und leicht abgeschrägt, um die zulässige Durchbiegung einzuhalten.
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Baugrubenabschluss
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Mittels einer Rühlwand wird der senkrechte Baugrubenabschluss realisiert. Die Baugrube wird 9 m tief und 10 m breit. Die Rühlwand wird im Boden einbetoniert und mit zwei Ankerlagen gestützt. Im oberen Teil wird eine Holzausfachung ausgeführt und im unteren Teil eine Betonausfachung.
Rühlwand ~ r0.55
1 Legende 1.00 ROhlwandausfachung Holz
Untergrund: Auffüllung
= Rühlwandausfachung Beton C25/30 2.00 /
/ 15° -/
Anker CONA-avt L2 /
7.00
4.50 ""--- "'\
9.00
7.00 /
/ 15° -
Anker CONA-avt L2 V 7.00 / -~ "'\ /
ROhlwand HEA550 S235
v -1- I= 16m
/ ROhlwand einbetoniert
' /
Limmattalbahn
. -
-
Davide Montino Fach: Massivbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Dozent: R. Schlaginhaufen
Studiengang Bauingenieurwesen
Experte: R. Heim Teilersatz Murgbrücke bei Rosenthal I TG Bachelorarbeit 2013
Ausgangslage
Die Hauptverkehrsstrasse TG H7 des Strassennetzes des Kantons Thurgau führt von Aadorf nach Münchwilen. Beim km 6.2 überquert sie die Murg. Südlich der Hauptstrasse verläuft das Trassee der Frauenfeld-Wil-Bahn.
' - " #86 ' . '
Vor allem der oberwasserseitige Brückenteil ist sanierungsbedürftig. Zudem soll die Brücke derart verbreitert werden, dass oberwasserseitig ein mindestens 3 m breiter Rad-/Gehweg über die Brücke geführt werden kann.
Variantenstudium
Variante 1 1 n der ersten Variante wird die Bogenbrücke saniert und die alte Balkenbrücke mit einer neuen Bogenkonstruktion ersetzt.
Variante 3 1 n der dritten Variante wird die gesamte alte Brückenkonstruktion mit einer neuen Rahmenbrücke ersetzt.
Gewählte Variante
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Nach gründlichem Abwägen aller relevanten Kriterien ist die Variante 2 zur Weiterbearbeitung gewählt worden.
Situation
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Legende
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Querschnitt durch neue Brücke
5.00 60 1 0.60
30 1 30 5.30 5.30
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Spunc!Afmd
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Längsschnitt
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MUENCf-MIILEN
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Wassernase
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1 Entwässerung Wassernase
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Querschnitt durch alte Brücke
Konsole mit Geländer
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17 32
3.00 11 .32
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Detail Schleppplatte
Ansohlussb.,.,,h,oog, -
Abdiohtuog ood Belag
gesohloss,ozelllge, gesohä,mte, K,oststoff oa. 3 ,m
Gleltsohloht
3.00
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~-Belag
~- Foodaföossohlffit
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Die Schleppplatte übernimmt den Ausgleich der vertikalen und der horizontalen Relativverschiebungen zwischen dem Brückenende und dem Strassenkörper.
Tragsystem
Die neue Brücke ist eine lntegralbrücke aus einem einfeldrigen Rechteckrahmen. Rahmenbrücken entsprechen Balkenbrücken jedoch mit dem Unterschied, dass der Überbau mit den Unterbauten biegesteif verbunden ist. Dadurch werden die Biegemomente im Feld des Brückenträgers vermindert, und somit lässt sich dessen Bauhöhe reduzieren. Zudem lassen sich die Brückenwiderlager in die Tragkonstruktion integrieren, so dass auf Fugen und Lager am Brückenende verzichtet werden kann.
Bauablauf mit Verkehrsführung
Bauphase 1
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Während der ersten Bauphasen kann die FrauenfeldWil-Bahn ununterbrochen in Betrieb sein. Der motorisierte Individualverkehr wird mit Hilfe einer Ampelanlage auf einer Fahrspur von 3.5 Meter gesteuert und der nicht motorisierte Individualverkehr kann die Baustelle auf einem Gehweg von 1 Meter breit ausweichen.
Bauphase 2
In der Bauphase 2 muss die Frauenfeld-Wil-Bahn für circa ein bis zwei Wochen unterbrochen werden, damit man die bestehende Bogenbrücke sauber abtrennen und sichern kann. Der motorisierte Individualverkehr wird mit Hilfe einer Ampelanlage auf einer Fahrspur von 4.00 Meter gesteuert und der nicht motorisierte I ndividualverkehr kann die Baustelle auf einem Gehweg von 3.00 Meter breit ausweichen.
Allgemeine Daten
Wichtigste Dimensionen
Brückenlänge: L - 11.20 m
Brückenbreite: Gesamt B - 13.92 bis 14.55 m -Fussgänger B - 1.50 m -Velofahrer B - 1.50 m -Fahrbahn B - 2 X 3.79 m -Bankett B - min. 1.00 m -
Brückenplatte: h - 0.60 m
Kosten
Geschätzte Kosten: ca. 719'000.- CHF
Dominik Guidon
Dozent:
Experte:
R. Schlaginhaufen
R. Heim
Ausgangslage
Die Schwägalpstrasse ist eine Hauptverkehrsstrasse, welche von Waldstatt nach Urnäsch führt. Sie überquert im Gebiet Saien den Saienbach.
Saien
Das bestehende Uberquerungsbauwerk besteht aus drei Teilbauwerken, welche sanierungsbedürftig sind und ersetzt werden müssen. Die Schwägalpstrasse soll dabei während der ganzen Bauzeit mindestens einspurig befahrbar sein.
Bogenbrücke aus Naturstein, 1854 Strassenbrücke, 194 7
FussgängerbrOcke, 1989
Tragkonstruktion
Als Tragkonstruktion dient ein gekrümmter Zweifeld Plattenbalken. Er besteht aus zwei Stegen, welche über der Stütze zu einem breiten Steg zusammenlaufen. Beide Brückenenden werden integral ausgeführt und liegen auf einem Endquerträger torsionssteif auf. Zudem ist der Uberbau mit zwei Stützen monolithisch verbunden. Die Stützen werden möglichst schlank ausgeführt.
Lagerung
- ----- ----- ---- -- --- ---------
Stützen monolithisch: Mit Uberbau verbunden
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Integrales Brückenenc;te< -,_ ,,, lntegl".itles Brückenende:
EndquerträgecJTHtWL verbunden ____________ .. -----1 \ ,/'~ -,-- . ----c-------- ---------.J;;:nd.guertrager mit Wt-ve.rbunden
H ~_:-iptkraltu be rtra_~~ _:i_gJ.rn-ste-glS ere ich Ha uptkraft~-b~ rf r°a'Qtmg,Lm Steg b~re1m.. if' "---/ -- -,
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Fach: Massivbau
Ersatz Saienbrücke, Urnäsch I AR
Situation 1 1 1 1 1 1 1 1
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Stützen-Achse 1
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Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Technische Daten
Wichtigste Dimensionen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Brückenlänge: 49.5m I 43.3m (Ausseinseite I Innenseite) Brückenradius: 45.3m I 41.4m (Aussenseite I Innenseite) Brückenbreite: 13. Om Fahrspurbreite: Gehweg breite: Stützen b/h: Stat. System:
Kosten
2 X 4.0m 3.0m 0.65m I 2.0m Zweifeld-Plattenbai ken
Die Kosten belaufen sich auf ca 2.4 Millionen Franken (exkl. Mehrwertsteuer).
Bauzeit Die Bauzeit beträgt ca. 15 Monate mit einer viermonatigen Winterpause.
WL-Nord Achse 1
prof. M-PF
0 1
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Wald statt
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0.50 1 0 6011 2,90 11 1 1 I I
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Querschnitt 1-1 Querschnitt 3-3 Endzustand - 6 00 + 7 00 - Bauzustand= 6 00 Endzustand= 6.00 + 7.00 Bauzustand= 6.00
0.50 6 50 2 50 3.00 0.50 0.50 6.50 2.50 3.00 0.50
Geländer T GS ' -Leitrlanke LS 150'80 2 OOm C
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Egzon Zhuta Fach: Massiv- Verbundbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Dozent:
Studiengang Bauingenieurwesen
Experte:
W.Borgogno
R. Vögeli Brücke Thur, Geh- und Radweg Bachelorarbeit 2013
Ausgangslage:
In der Gemeinde Oberbüren wird eine neue Deponie geplant. Der dadurch
verursachte Mehrverkehr muss auf der Thurbrücke, zwischen Oberbüren
und Sonnental, passieren. Da die Thurbrücke nur für den Strassenverkehr
mit Gegenverkehr ausgelegt ist, wird die Situation für die Velofahrer kritisch
werden, da der Mehrverkehr primär durch Lastkraftwagen generiert wird.
Tragkonstruktion: Für die ausgewählte Variante 2 musste im Rahmen dieser Bachelorarbeit ein Vorprojekt
erstellt werden. Das Tragsystem der ausgewählten Variante ist eine Stahl- Beton Verbund
konstruktion. Das Statische System ist ein 3-Feldträger {Endzustand}. Der Brückenquerschnitt
setzt sich aus einem zusammengeschweissten Blechträger und einer darauf liegenden Beton
platte zusammen. Die zwei verschiedenen Materialien, Beton und Stahl müssen, damit diese
im Verbund wirken können, mit Stahldübel verbunden werden.
Lagerung:
D Fest
El El [I]
El
Die Brücke ist gemäss der Abbildung oben auf dem Widerlager „Sonnental" durch ein festes Lager
in alle Richtungen blockiert. Die Brücke kann sich jedoch in beide Richtungen von diesem Lager auf
frei ausdehnen. Die Lager welche auf den Pfeilern und Widerlagern kommen sind Elastomerlager.
Diese können mit fester Verankerung mit Führung oder als Block bestellt werden
Technische Daten: Brückenlänge: lichte Weite LW= 100.00 m
lichte Höhe (Minimum) LH = 491.80 m.ü. M
Brückenbreite: Gesamt B = 4.10 m
Lichtraum (Fussgänger) B = 1.50 m
Lichtraum (Velofahrer) B = 1.50 m
Brüstung B = 0.55 m beidseitig
Erstellt mit eirer studenten.ersion .on /lJlplan
Konstruktionsstärken:
Brückenplatte h = 0.25 - 0.30 m über den ganzen Querschnitt
Stahlträger h = 0.95 m für Träger 1 + 2
Stützen b/h = 1.20 m / 8.5 bzw. 7.0 m
Fundamente b/h = 6.4 / 8 m (Oberbüren); 6.4 / 4 m (Sonnental)
Die Gesamtkosten belaufen sich auf ca. 1.4 Mio Franken
Sonnental
D +495.86
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Situation 1 : 200
100 00
27.00 46.00 27.00
Sonnental
Oberbüren
+483.34
D
__________ g _______ _
-pfeifer-Soonental - - - - - --Pfeiler Oberbüren
--------
Ansicht 1 : 200
,m 1800 ,m 300 50 300 1100 300 50 300
1700 4100
/
D +494.86
,m 1100 rnc_+-+-t-+-+'~m~------~"~m _______ ~,e~c --++---+-+rnc
D
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FLA150x15
FLB 300 x 35 CD FLB 300 x 35
FLA150x10
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Träger im Bauzustand
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Träger über Widerlager Träger im Endzustand
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Fabrizio Cecchettin Fach: Stahlbetonbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Dozent:
Experte:
R. Schlaginhaufen
R. Heim
Ersatz des Bachdurchlasses Kemmenbach Märstetten TG
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Ausgangslage
Die Hauptstrasse, TG H16 des Thurgauer Kantonstrassennetzes, führt von Tägerwilen am Bodensee über Märstetten nach Wil/SG. Nach 11.2 km überquert sie den Kemmenbach. Der Bachdurchlass Kemmenbach befindet sich in einem stark sanierungsbedürftigen Zustand. Die jetzige Brücke besteht aus einer Bogenbrücke mit einem, mit Schutt aufgefüllten, 5 m hohen Trog. Das bestehende System ist, wie bereits erwähnt, stark sanierungsbedürftig und nicht zeitgemäss ausgeführt. Der bestehende Bachdurchlass wird somit komplett rückgebaut und durch eine neue Brücke ersetzt.
Bauablauf
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Vorgefertigte Betonträger
Die vorgefertigten Träger werden aus SCC Beton in einem Werk erstellt. Die Träger werden für den Bauzustand im Spannbettverfahren vorgespannt. Für die Vorspannung im Endzustand werden in die Träger Hüllrohre eingelegt. Um einen einwandfreien Verbund mit der Rahmenwand zu gewährleisten, werden die Träger im Auflagerbereich aufgeraut. Die vorgefertigten Träger haben ein Gewicht von 52.2 t und können mit einem Spezialtransport auf die Baustelle befördert werden, wo sie mit zwei Pneukranen an die vorgesehene Stelle gehievt werden.
Die neue Kemmenbachbrücke wird als integrale Brücke mit Riegeln aus vorgefertigten Balken konstruiert. Die integrale Bauweise ist in diesem Fall vorteilhaft, da auf Verschleissteile, wie Fahrbahnübergänge, oder Lager verzichtet werden kann. Die Brücke wird durch die 1.00 m dicken Rahmenwände in den Baugrund eingespannt. Die Träger sind in Feldmitte 0.80 m hoch und 0.60 m breit und vergrössern ihren Querschnitt gegen die Auflager hin kontinuierlich, bis auf eine Höhe von 1.30 m und eine Breite von 1.00 m. Die Fahrbahnplatte weist eine konstante Dicke von 0.30 m auf. Den seitlichen Abschluss der Brücke bilden 0. 70 m breite und 0.92 m hohe Konsolen, auf denen die Leitplanken befestigt werden. Seitlich der Widerlager werden Flügelwände mit einer Länge von 7.60 m und 5.95 m aufgebaut, um ein seitliches Abrutschen des Terrains zu verhindern.
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Beim Bau der neuen Kemmenbachbrücke muss auf die Erhaltung des Verkehrsflusses besonderen Wert gelegt werden. Da es sich bei diesem Bauwerk um einen Komplettersatz des bestehenden Bachdurchlasses Kemmenbach handelt, muss der Neubau Schritt für Schritt errichtet werden. Das gewählte Tragwerk ermöglicht eine rasche Montage, da die vorgefertigten Träger auf die Baustelle transportiert werden und mit einem Pneukran versetzt werden können.
Jacqueline Schudel
Dozent:
Experte:
F. Tschümperlin
R. Steiger
Bauwerksbeschreibung Objektbeschreibung Das Objekt ist eine Bogenbrücke mit einem Dreigelenkbogen. Der Bogen (5) wird aus montagetechnischen Gründen als Dreigelenkbogen ausgebildet. Die beiden Bogen besitzen je eine Höhe von 3.20 m. Die Fahrbahn wird mit Zugstangen (4) am Bogen aufgehängt. Die Fahrbahnträger (1) werden alle 2.0 m abgehängt und haben eine Spannweite von 4.28 m. Darauf befindet sich eine Pfettenlage (2), welche die Lasten der Fahrbahn auf die abgehängten Fahrbahnträger überträgt. Der Fahrbahnbelag besteht aus 50 mm Gussasphalt, einer PBD-Abdichtung und einer 45mm dicken Multiplex-Platte (Kerto-Q). Der Zuggurt (3) dient der horizontalen Stabilisierung und dem Aufbau der Fahrbahn. Wie im Kapitel Lagerung ersichtlich ist, wird dieser nicht als Zuggurt benötigt.
3.500
Fahrbahnaufbau:
l:Hr----- Polymerbitumen
~---Gusasphalt 50 mm ~---PBDNenndicke 5 mm
~-- Kerto-Q 45 mm
Witterungsschutz
0 0 ~
N lf-+--ffi Hänger
Alle horizontalen Flächen werden mit einem Zinkblech abgedeckt. Zudem besitzen diese eine minimale Neigung von 2.0 °/o damit das \/\lasser abfliesst. Auf allen vertikalen Flächen wird eine Stülpschalung angebracht. Um das Eindringen von Wasser zu verhindern wird bei Anschlüssen auf horizontalen Flächen eine Neoprenmatte zur Abdichtung eingesetzt. Dazu wird eine Stahlplatte im Holz eingelassen, darauf wird mit Hilfe einer zweiten Stahlplatte und Bauschrauben eine Neoprenmatte „eingequetscht".
c.....+- Zinkblech
V~==!--stülpschalung
-+- Dachlatte
Abbildung 2: Stülpschalung und Zinkblech
0
--+----- Hänger DETAN-S460
~-- Stahlplatte Y~
==Neoprenmatte __ _ f-_LLJ_ ___ _LU__":r-- Stahlplatte
.+--- Stahlblech
Abbi ung 3: Abdichtung mit Neoprenmatten
Fach: Holzbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Radweg Agglomeration Frauenfeld Brücke Langdorfstrasse
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Stabi I isieru ng Windverband Zur horizontalen Stabilisierung werden zwei Elemente eingesetzt. Einerseits ein Windverband unter der Fahrbahn und anderseits ein Stahlrahmen im Bereich der Widerlager, um den Bogen zu stabilisieren. Der Windverband (3) wird unter der Fahrbahn angebracht. Der Verband wirkt als Fachwerk. Dabei werden die Fahrbahnträger (1) als Pfosten und der Zuggurt (2)als Längsträger statisch beansprucht.
16,000
2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 1,000
rr==liF=====il:'t"=====~· . ·fccc====aji\"======l<t======Jil==~=='l'-t ------------------- ----------------- T ------------------- T ------------------- J F---------------- ------------------ ------------------0 0 -
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Zugstange: DETAN-S460 d= 12 mm
Kreisscheibe: DETAN-S460 d=12 mm
~-- Randfelder:
Zugstange: DETAN-S460 d= 16 mm
Kreuzmuffe: DETAN-S460 d=16 mm
Abbildung 4: Grundriss des Windverband unterhalb der Fahrbahn
Stahlrahmen
CI) Fahrbahnträger
~- CD Zuggurt
~--CD Windverband
Zwischen den Bogen oberhalb der Fahrbahn wird kein Windverband angebracht, weil dieser störend wirken würde. Durch den Wind und die Stabilisierungskräfte entsteht ein Torsionsmoment beim Auflager. Um diese Torsion ins Auflager einleiten zu können, wird ein Stahlprofil im Holzquerschnitt eingebracht. Dazu wird ein RRW-Profil im Querschnitt des Bogens eingelassen und mit Epoxidharz vergossen. Das RRW-Profil ist ein Teil des Rahmens (blau in Abbildung 5), welcher zur Stabilisierung der Bogen benötigt wird. Dieser Rahmen läuft unter der Fahrbahn hindurch und verbindet die zwei Bogen biegesteif. Damit die Normalkraft (Druck) vom Holz auf den Stahlträger übertragen werden kann, muss die Kopfplatte vergrössert werden.
2sM1610.9
1
LNP 120/80110 3355
RRW2001100/10 3355
ADbildung 5: Horizontalschnitt des stahlrahrnens
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A~~~lr----~t===t===t===t---~r---~~h~~ - " tf~-i===~= -
Abbildung 6: Ansicht der Fussgänger- und Radbrücke
Lagerung Horizontale Lagerung Wird das statische System betrachtet, so hat die horizontale Lagerung Nachteile. Durch die Auflagerkraft entstehen ein Moment und eine Querkraft im unteren Bereich des Bogens. Der Bogen muss folglich auch im unteren Bereich auf Biegung mit Querkraft dimensioniert werden. Bei der horizontalen Lagerung werden die horizontalkräfte vom Zuggurt aufgenommen, sodass das Widerlager lediglich die vertikalen Komponenten aufnehmen muss.
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' ' ' ' . Abbildung 7: Honzontale Lagerung
•
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~ e Abbildung 8: statisches Systen horizontale Lagerung
-
Geneigte Lagerung Bei der geneigten Lagerung entsteht im Gegensatz zur horizontalen Lagerung lediglich eine Normalkraft (Auflagerkraft) im Bereich des Auflagers. Die Lagerung soll daher geneigt in Bogenachse erfolgen. Durch diese Lagerung entsteht kein Moment und keine Querkraft, sondern es wird nur eine Normalkraft im Bogen eingeleitet. Durch diese Art der Lagerung wird der Zuggurt nicht mehr als solcher benötigt. Bei der geneigten Lagerung sind die Lager unverschieblich. Daher müssten zuerst relativ grosse Verformungen der Widerlager in Längsrichtung stattfinden, damit der Zuggurt die horizontalen Kräfte aufnehmen kann. Da aber Setzungen oder Verschiebungen unerwünscht sind, soll das Auflager sowohl die horizontalen wie auch die vertikalen Kräfte übernehmen.
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• '
' Abbildung 9: Geneigte Lagerung
Abbildung 10: statisches Systen geneigte Lagerung
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Marc De Coi Fach: Konstruktiver Ingenieurbau
Dozent: R. Schlaginhaufen
Experte: R. Heim
Ersatz der Brücke über den Saienbach Urnäsch I AR
Ausgangslage Die Hauptverkehrsstrasse Nr. 8 des Kantons Appenzell Ausserhoden,
die Schwägalpstrasse, führt von Waldstatt nach Urnäsch und über
quert im Gebiet <<Saien>> den Saienbach.
Längenprofil
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Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
810.000
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Bogenbrücke aus Naturstein, 1854
Rad-/ Fussgängerbrücke , 1989
Das momentane Uberquerungsbauwerk besteht aus mehreren Teil-
bauwerken, welche allesamt in einem sanierungsbedürftigen Zustand
sind. Anstelle einer teuren Sanierung strebt das kantonale Tiefbauamt
allerdings eine Lösung an, die das bestehende Brückenobjekt durch
einen Neubau ersetzt.
Tragsystem Die neue Saienbrücke verläuft in einer Kurve über den Saienbach und
wird als Zweifeldträger modelliert. Die Stützen in Brückenmitte und die
Widerlager werden monolithisch mit dem Oberbau verbunden.
Der Oberbau besteht aus einer Brückenplatte sowie zwei Unterzügen. ••
Uber den Stützen werden die Unterzüge zusammengeführt. Die Bau-
teile werden ausnahmslos aus Stahlbeton gebaut.
Situation
' 1
., ~ 3 .00'---"
Horizo nt 800 .00m
0
•
1
'00 1
1
8 • 1
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1 ------"~------ -'t- -------- +-----cr"l-'fl---------------- +- -+-r-+----- 800.000
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Feldquerschnitt
Stah'rohrQelän~er ~ •
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Cle!<.-izitll: 1
3.00 Fuss- und Radweg
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50 4 .00 4.00 1.00 - ;,
Richtung Richtung Ban-Waldslatl Umäsch ~eil
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St,h lro!rge lilnder
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Fuss-und Radweg
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Richtung W21dslatt
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13 .20
Verkehrskonzept während des Neubaus
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J 1
j 3 .00
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Slahlrchrge lilnder
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~ Belilos,n hvllsserJ no PE-80
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Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Hauptabmessungen mittlerer Brückenradius 86.75 m
mittlere Länge 47.65 m
Breite 13.20 m
Längsgefälle 1 .00 o/o
Quergefälle
- Strasse 3.00 o/o
- Fuss-/Radweg 2.00 o/o
Massenauszug Beton
Bewehrung
Schalung
950.74 m3
142.61 t
1084.30 m2
Kostenschätzung Gesamtkosten: 2.7 Mio CHF
(inkl. MwSt.)
Visualisierung
Die Verkehrsführung während der Bauzeit ist von zentraler Bedeutung. Die Schwägalpstrasse muss durchgehend mindestens einspurig mit Ampelsteuerung befahrbar
bleiben. Um dies sicherzustellen, sind sechs Bauphasen notwendig.
Abbruch Neubau Fahrspur während Bauphase
Martin Meier
Dozent: Ruedi Häfliger
Experte: Tobias Etter
Ausgangslage Die Pfäffiker- und Tösstalstrasse sind Hauptverkehrsstrassen (HVS) und Ausnahmetransportrouten des Typ 11 und gemäss Strassenkarte der Kantospolizei blau signalisiert. Auf der Pfäffikerstrasse ist eine fixe Zählstelle stationiert, die einen DTV von 5'200 und einen Schwerverkehrsanteil von 6.8°/o aufweist. Der Verkehrslastklassenplan weist beide Strassen als T3 aus.
Ziele Die Erhaltung der Ausnahmetransportrouten des Typ 11. Festlegung eines Betriebs- und Gestaltungskonzeptes welches eine Plafonierung
"
des Verkehrs anstrebt und den Offentlichen Verkehr priorisiert. Schliessung der Lücken im Radwegnetz. Die Verkehrssicherheit für den Langsamverkehr soll unter Berücksichtigung der Wunschlinien verbessert werden. Das Verkehrskonzept der Gemeinde soll berücksichtigt werden.
Netzstruktur -,-~.,- -,-ro ~ '"Z,[77Wl>,:7'l
[!] s
Se
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\ Ji'y"roh J-,7·; J \ . __ _
== Hauptverkehrsstrassen (HVS), Pfäffiker - und Tösstalstrasse Regionale Verbindungsstrassen (RVS)
- Siedlungsstrassen (Erschliessungs - und Verbindungsstrassen) . .. . -- .. ~ .
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689 , I
1 1
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Mobilität und Verkehr
Betriebs- und Gestaltungskonzept Ortsdurchfahrt Hittnau
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
OV Güteklasse der Gemeinde Hittnau Die Gemeinde Hittnau wird durch die beiden Buslinien 835 und 837 erschlossen. Die Linie 835 verkehrt von Bauma über „Hittnau Industrie" nach Pfäffikon ZH. Ebenso von Pfäffikon ZH über „Hittnau Sonne" nach Bauma. Die Linie 837 ist ein Rundkurs von Pfäffikon über „Hittnau Industrie" nach Pfäffikon ZH.
Betriebs- und Gestaltungskonzept Ortsdurchfahrt Hittnau Empfolene Variante 4
"
Die OV - Güteklasse wird durch das Trans-portmittel, das Kursintervall und den Haltestellenabstand in die Klassen Abis F eingeteilt. Die Klasse A gilt als höchste, die Klasse
"
F als niedrigste OV - Güteklasse. In der Ge-meinde Hittnau ist das Kursintervall mit dem Bus 40 - 60 min, daher folgt eine Haltestellenkategorie Klasse IV. Mit einem Haltestel-.. lenabstand von ca. 330 m folgt eine OV -Güteklasse E für die Gemeinde Hittnau.
••
OV Struktur in der Gemeinde Hittnau
Q" '" G S Bro•,e I KHtH Z!<IOO
Legeod,
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Längs- und Querverkehr der Fussgänger
Legende
- 2.00 m breiter Fussweg - Gemeinsamer Rad - Fussweg, Signalisiert • • 1 Schulweg für kleine Kind er, aus der Befragung - Schulweg für grö.ssere Kinder, aus der Befragung ~ Querungs,tellen ~ Wunschlinien aus der Befragung
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QP 3, Projekt
5.5m 6.Sm
Pfäffikerstrasse
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Nachher: Beide IVlttelinseln mit Mehrzweckstreifen verbunden, Abbiegebeziehung gewähr1eistet, Grünelemente im Bereich der neuen Überbauung, reduzierter Querschnitt.
Vorher: zwei getrennte IVlttelinseln, kaum Grünelemente vorhanden, sehr breite Fahrbahn.
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QP 5, Projekt
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Kreisel
Nachher: Kleinkreisel mit begrüntem Innenkreis, Reduktion des Querschnitts zugunsten des Langsamverkehrs, Beleuchtung des Kreisels an den Querungsstellen.
Vorher: gerade Streckenführung, schnelles Fahren wird begünstigt, sehr breite Zone.
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Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
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QP 7, Projekt
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• 10 m 2 m Sm Sm
Tösstalstrasse
Nachher: Begrünter Platz mit Aufenthaltsqualität und Schattenspender, Verzahnung der Räume, zusätzliche Querungsstelle angeordnet, Kreisel frühzeitig erkennbar.
Vorher: Keine Verzahnung der Räume, breite Fahrbahn, keine Grünelemente.
Martin Nydegger
Dozent:
Experte:
W. Borgogno
R. Vögeli
Projektgrundlagen Das behandelte Objekt ist die Thurbrücke zwischen Zuzwil und Oberbüren. Uber die Brücke führt die Kantonsstrasse Nr. 2. Sie ist in beiden Richtungen auf den Strassen- und die Fussgängerverkehr ausgelegt.
Die Platzverhältnisse verhindern einen Radstreifen. Aus diesem Grund wird eine Verbesserung für die Radfahrer/innen mit einer Verbreiterung oder einem Neubau gesucht.
... . -11!!1 Zuzw1I Oberbüren ~
Projektbereich
Thur •
Es wurden folgende drei Lösungsansätze in Betrachtung gezogen.
Verbreiterung
Einseitig wird das Trottoir durch einen Rad- und Gehweg ersetzt.
Neubau mit Pfeiler
Zwei Varianten mit Pfeilern an denselben Stellen der bestehenden Strassenbrücke. oben Verbundbau unten Massivbau
Neubau ohne Pfeiler
Hängeseilbrücke ohne Zwischenpfeiler. Die Spannweite beträgt 84 m.
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Fach: Massiv-Nerbundbau
Brücke Thur Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Neubau Rad- und Gehwegbrücke Oberbüren Bachelorarbeit 2013
Projektvorstellung
Bauwerks beschrieb
Das Bauwerk ist eine Rad- und Gehwegbrücke über die Thur. Die Brücke liegt in einem Abstand von 1.5 m neben der bestehenden Strassenbrücke. Die Brücke verläuft über zwei Pfeiler im Gewässerbereich und ist mit Topflagern zängungsfrei gelagert.
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27 00
19.00 8.00
90 t N -----· U) ------------------------------------------------! 1
1
1 1
+488.00
1
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tragfähige Nagelfluh
1
1
1
1
1 +483.34 1
Bauwerkskennzahlen
Abmessungen:
- Länge
- Breite
- Spannweiten
- Höhe
Kubaturen:
- Beton
- Bewehrungsstahl
- Vorspannstahl
Grobkostenschätzung:
- Bausumme
Vorspannung
• 1
100 m
4.10 m
27/46/27 m
ca. 12 m
555 m3
68 t
6 t
1'580'000 CHF
Die Vorspannkraft wurde so gewählt, dass unter den ständigen Lasten (Eigengewicht und Auflasten) keine grösseren Zugspannungen als 2.0 N/mm 2 entstehen. Das heisst der Träger bleibt ungerissen. Um die geforderte Vorspannkraft zu erhalten, sind in den Randfeldern jeweils zwei und im Mittelfeld und den Pfeilerbereichen vier Kabel notwendig. Mit dieser Kabelführung wurde eine wirtschaftliche Lösung gefunden und die extremen Beanspruchungen konnten im Mittelfeld und über den Pfeilern ohne unnötigen Stahleinsatz abgedeckt werden.
Spannkabelanordnung - von beiden Brückenseiten je 2 Kabel 121 81 mm - ein Kabel besteht aus 48 Drähten (121 7 mm)
Querschnitt
Der Querschnitt der Brücke ist ein Plattenbalken mit seitlichen Randborden. Die Fahrbahn weist eine mittlere Dicke von 28 cm auf. Die Trägerbreite beträgt im Feld 90 cm und weitet sich bei den Auflagern auf 120 cm auf. Die Brücke hat ein Längsgefälle von 1.0 % und ein Quergefälle von 2.0 %. Uber vier Entwässerungsstutzen wird die Fahrbahn in die Transportleitung entwässert.
46 00
8.00 30.00 8.00
0 -"'
-o .,. --
Freibord
H0100
Querschnittabmessungen
4.10
55 3.00
mittelfester Lehm
55
Fahrbahn Entwässerungsstutzen
Walzasphalt 70 mm Abstand 20 m, 0 125 m PBD-Bahnen 5 mm
+0.28
-0.32
20 30 1.10 90
1.60
Dreikantleisten 2/2 cm ----J--+,--_J scharfe Kanten abfassen -1 so
Kabelverlauf Längsschnitt
Feld 1 i i
! - F arfbahn !
Kl Kl jll"-4W
88 ' ! 1
-0.50 !
+0.22
-0.38
.•... -···········
30 20
1.60
Stütz
' o3o
Transportleitung
aufgehängt, 0 200 mm
Feld 2
' !
Tragwerkskonzept
Der Brückenquerschnitt wird monolithisch ausgebildet und wirkt als Dreifeldträger. Die Trägerhöhe wird über den Pfeilern auf 2.0 m erhöht, um die Biegemomente über der Stütze besser abzudecken. Der Brückenquerschnitt wird durch das Aufbringen einer Vorspannkraft unter Druck gesetzt. Dies reduziert die Rissbildung im Beton und erhöht die Dauerhaftigkeit.
27 00
8.00 19.00
----- ______________________________________ (") ___ _
+484.00 1 1
0
0 <D r--
Bewehrungsskizze
Beton
Bewehrung
C 30/37
B500B
Bewehrungsüberdeckung 4.5 cm
11 Ql 14
Ql 10 5=15
1. Lage Mindestbewehrung
2 ./3. Lage Hauptbew. Stützbereich
4. Lage Hauptbew. Fahrbahnplatte
11 Ql 14
Ql 10 5=15
/1\ Ql 14 s=15 3.L Ql 20 s-15 4.L
1 /1\ .
'\::: . ' I •
Ql 14 s-15 l.L
Ql 14 s=15 2.L 0 0
Ql 12 s-10 E:
9 Ql 14
. . . .
Ql 14 s-15 l.L
012 s 1s 2xD
Ql 12 s-15 2x 0
~ Ql12 s 10
/1\
•
Y, .
Ste ckbügel für ver
lachtes Verlegen e,n
Längsbew. Hauptbew . Feldbereich
Bügelbew. Querkraft-/Torsionsbew.
Kabel V11 Kabel V12 -0.8t~~~~~E:::;;:;;;:=f4; ji;' = - -TräJ!ersctw.errun~ 1 _178 ..................... ~ ~
- ···r:-1 18 --·-·-·-·-·1-···-····---0 78
-0 .70 1 ••••••• -·- ••••• -·- ·······-·-····· -·- ••••••• -·-····· ••• L. .. -·-·······-·-····· -·-·······-······· -·-..... -·-·--1-
Kabelverlauf Grundriss !
' i j Anker beweglich, Typ C j ,_
Spreizkraftbewehrung c:::::J Ql 16 Bügel
Schubbewehrung in Platte c:::::J Ql 10 s=15
horiz Umlenkbewehrung c:::::J 6 Ql 10 2x
!I !
! 1
Anker est, Typ S i
, 1
-2.70 1
Anker fest, Typ S Anker beweglich, Typ C
Matthias Brändli
Dozent: R. Häfliger
Experte: R. Noesberger
Ausgangslage Die Bevölkerung in Winterthur wächst stetig. Der öffentliche Verkehr stösst an seine Kapazitätsgrenzen. Darum wurde die ZHAW Winterthur von der Firma Bombardier Transportation (Switzerland) AG beauftragt, eine Machbarkeitsstudie für einen Trambetrieb in Winterthur durchzuführen. Bei dieser Arbeit werden der Bereich beim Hauptbahnhof und circa 700 Meter der Zürcherstrasse untersucht.
Ziele Die Hauptaufgabe bei diesem Projekt ist die Überprüfung der Machbarkeit eines Trambetriebs auf der Zürcherstrasse vom Hauptbahnhof Winterthur bis zur Kreuzung Brühleck.
Motorisierter Individualverkehr (MIV) Minimale Behinderung des MIV Senkung der Kapazität weitgehend verhindern Bestehende Verkehrsbeziehungen weiterhin möglich
Eigentrassee - Möglichst viel Eigentrassee für Pünktlichkeit und Zuver
lässigkeit
Langsamverkehr Erkennen und minimieren der Gefahrenpunkte Tram -Radfahrer Für Fussgänger möglichst kurze und direkte Wege
Verkehrssicherheit - Gefahrenpunkte bei der Planung erkennen und minimie
ren
Haltestelle Brühleck - Möglichst attraktive Platzierung der Haltestelle - Optimaler Standort für Betrieb
Querschnitt Haltestelle
Fossgä,g,, Fai,puRdb,gfoss 200 "1
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1 ~'"'"··~·--~- 1 ~ .. ,..,~"·····
Haltestelle Brühleck
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Fach: Verkehrswesen Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Ein Tram für Winterthur? Machbarkeitsstudie Abschnitt Bahnhofplatz - Zürcherstrasse
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
LSA BrDhleek Knoten Nr. 109
Verkehrs-und Betriebskonzept Motorisierter I nd ivid ualverkeh r Der Abbiegestreifen von der Zürcherstrasse Richtung Töss in die Neuwiesenstrasse wird aufgehoben, jedoch kann weiterhin von der Hauptspur abgebogen werden. Ansonsten bleiben alle Fahrspuren bestehen.
Tram Ein Gleis wird zusammen mit dem MIV vom Bahnhofplatz bis zur Kreuzung Schützenstrasse in einer Fahrspur geführt. Danach verkehren beide Gleise in einem Eigentrassee. Bei der Haltestelle Brühleck sind die Gleise gerade angeordnet. Dies ermöglicht ein einfaches Ein- und Aussteigen.
• /"··.\ \ ' ... , ..
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Radverkehr
1 1
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,j'.ut; .........
Legende:
= llnt Bfllags/l.!ch11
= bfft. FUsswag
= proj. Belagsfllehe
= pro]. Fuseweg
= proJ. Tramhalteal911e
= pruJ. Betonpl11.tte (Tramhlllteshllle)
= Tramtraaeee Gnlnberelch (Elgentrueee)
= Tramtraaeee Unter!Ohrung (Elgentrasaee)
- Tramgalelae
AchH Tramgaleise
Pl•tzbed•rl Tr.m
- Stra.aenrand
- Markierung welee
- Markierung gelb
@ Fahrspurennummem
1-- AOcksleu bei Rot-Ende
Für den Radverkehr ist auf der Hauptachse je ein Fahrradstreifen von 1.25 Meter vorgesehen. Bei Abbiegevorgängen mit dem Fahrrad ist die Gefährdung durch die Schienen in der Strasse sehr gering.
Fussverkehr Für die Fussgänger bleiben die bestehenden Querungen bestehen. Ausserdem wird überall eine minimale Breite von 2.00 Meter für das Trottoir eingehalten. Die Haltestelle weist eine Breite von 3.20 Metern auf. Dies ermöglicht die Anordnung einer Standardwartehalle der Stadtbusse Winterthur. Ausserdem ist eine minimale Durchfahrtsbreite von 1.20 Meter für Rollstuhlfahrer gewährleistet.
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Fazit
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•
F=~
1/7008
1/7752 •••
•• ~ 1/7764
•• 1/704
Im untersuchten Perimeter ist ein Trambetrieb möglich. Bei der Unterführung beträgt die maximale Steigung 78 Promille, was einen Grenzwert für den Tram betrieb darstellt. Im übrigen Perimeter kann mit Hilfe des Eigentrassees eine gute Alternative zum bestehenden System angeboten werden. Die gestellten Ziele können mehrheitlich erfüllt werden. Für den MIV entstehen nur geringfügige Änderungen, da ein Vorsortierstreifen aufgehoben wird. Sämtliche Abbiegebeziehungen können erhalten bleiben. Bezüglich des Fahrrad- und Fussgängerverkehrs werden sichere Lösungen gefunden.
Moritz Heim Fach: Geotechnik
Dozent:
Experte:
P. Thalparpan
Ph. Angehrn 588 Unterführung-Amriswil
Ausgangslage Der bestehende ebenerdige Bahnübergang neben dem Bahnhof Amriswil wird durch eine
Unterführung ersetzt. Die Doppelspur wird durch die SBB betrieben und verbindet Romanshorn mit Winterthur.
Bauwerksbeschrieb Das Bauwerk setzt sich aus den trogförmigen Portalbereichen und dem Unterführungskasten
zusammen. Die Grundabmessungen wurden aus den Vorgabeplänen des Architekturbüros Niklaus + Partner AG übernommen und anschliessend im Vorprojekt überprüft. Bei der Dimensionierung wurde speziell eine mögliche Entgleisung und die Ermüdung infolge der ständigen
Spannungswechsel aus dem Zugverkehr berücksichtigt.
Der Kastenquerschnitt im Unterführungsbereich nimmt hauptsächlich die Bahnlasten auf und ist durch die seitlichen Nocken gegen Auftrieb durch das subartesisch gespannte Grundwasser gesichert.
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ITT
a
•
1
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•
PBD-Bahn auf Decke
seitliche Nocken sichern gegen Auftrieb und stützen
im Bauzustand die Rühlwand
Auf den Tragquerschnitt im Portalbereich wirken der Auftrieb und die seitlichen Erddrücke. Mit den vorgegebenen Abmessungen können die Stützwände aufgrund des beschränkten Platzes nicht mit
einer Neigung von 10:1 ausgebildet werden. 0.35 11.2 0.35
-
ITT
a
Abdichtung mit
f,"-------------------------",''J ~ Fugendichtungsbänder
Das gesamte Bauwerk wird mit schlaff bewehrtem, wasserdichtem Stahlbeton ausgeführt. Die Arbeitsfugen werden zudem mit Fugendichtungsbändern versehen, da ein möglicher Anstieg des Grundwasserspiegels nicht ausgeschlossen werden kann.
Problematik • Auftrieb durch subartesisch gespanntes Grundwasser • Hydraulischer Grundbruch während der Bauzeit
• Setzungsempfindlicher Baugrund • Beschränkte Platzverhältnisse, besonders vor Restaurant Krone • Länge und Höhe der Hilfsbrücken führt zu zusätzlichem mittleren Fundament
Bauablauf Bereich SBB / Schnitt F Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3
• Aushub bis zur ersten Ankerlage • Gesamter Aushub
Baugrube Die Baugrubenabschlüsse erfolgen generell mit
Rühlwänden mit einer oder zwei Ankerlagen. Je nach Situation werden diese mit einer Böschung kombiniert.
• Vakuum-Kleinfilterbrunnen
D Fundament Hilfsbrücke
N
Schritt 4
-
• Voraushub auf UK Fundamente
Hilfsbrücken • Bohren der Mikropfähle und
Rühlwandträger
• Versetzen der Hilfsbrücken • Gegenseitiges Aussteifen der mittleren Mikropfähle mit Flachblechprofilen
• Erstellen des
Unterführungsbauwerks mit mittiger Aussparung der Mikropfählen
,
• •
•
Schritt 5
•Trennender mittleren Mikropfähle
und neue provisorische Abstützung der Unterführung
• Mittleres Fundament liegt auf Decke
auf
Restaurant Krone
0 0
0 O
0 O
Schritt 6
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Schritt 7
Gleis SBB
Gleis SBB
• Betonieren der Aussparung in der
Bodenplatte
• Betonieren der Aussparung in der
Decke • Anderes statisches System als
in Gebrauchszustand, ist in
Ausführungsstatik zu überprüfen
Coiffeur
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Böschung 1:1
Schritt 8
• Hinterfüllen und gleichzeitiges
Trennen der Anker • Entfernen der Hilfsbrücken • Erstellen des Gleisaufbaus
Nicole Kölbener
Dozent: Ch. Gemperle
Experte: U. Kern
Ausgangslage
Der Förderverein für den Wiederaufbau des
Napoleonturms „Belvedere" zu Hohenrain bei
Wäldi TG möchte einen neuen Aussichtsturm
erstellen. In dessen Auftrag soll ein Projekt aus
Stahl entworfen, bemessen und konstruktiv
ausgearbeitet werden.
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Vorgaben
Mit einer möglichst schlanken, transparenten
Konstruktion soll der Eingriff in die Landschaft
und insbesondere den Kronen raum des Waldes
minimiert werden. Die ausgearbeitete Lösung
muss wirtschaftlich erstellt werden können und
im Betrieb unterhaltsarm sein.
Aussichtsplattform
Die Aussichtsplattform soll mindestens Platz
für 20 Personen bieten und ist auf etwa 35 bis
40 m Höhe vorzusehen.
Treppen
Die Treppenanlagen müssen eine Breite von
mindestens 1.20 m aufweisen und geradläufig
angeordnet sein.
Fach: Stahlbau
Entwurf eines neuen Aussichtsturmes bei Hohenrain, Wäldi TG
Tragkonstruktion
Das Tragsystem besteht aus vier Hauptstützen, welche die
vertikalen Lasten abtragen. Die Stützen werden mit Streben
ausgefacht. Diese als Scheibe wirkenden Fachwerkebenen
stabilisieren die Konstruktion gegen horizontal wirkende
Windkräfte.
Plattform
Die Plattform befindet sich ca. 36.5 m über dem Terrain.
Treppe
Die Treppe besteht aus identischen 1.2 m breiten Treppen
läufen, die aussen an der Tragstruktur verlaufen. Ein Trep
penlauf weist 12 Stufen auf und überwindet so eine Höhe von
2.4 m. Nach jedem Treppenlauf folgt ein Zwischenpodest.
1 nsgesamt gibt es 15 Treppen läute und 14 Zwischenpodeste.
Kennzahlen
Baustoffe
Stahl Holz Geländer armierter Beton Erdarbeiten
geschätzte Kosten
Verbindungen
Stüleantuss Gruodriss
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Stütceofuss Schnitt
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300'000 CHF
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Verbindung HEB mit Stütze Gruodriss
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Verbindung HEB mit Stütze Aosicht
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Stütceostoss Schnitt
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Grundrisse
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Schnitt B-B
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Sch~oiss"aht Schwerter - Stütze Gruodriss
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Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
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Aoschluss Treppeo,tute s,hoitt
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Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Längsschnitt
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Patrick Eberhard
Dozent:
Experte:
P. Thalparpan
Ph. Angehrn
Ausgangslage
Der ebenerdige Bahnübergang beim Bahnhof Amriswil wird durch eine Unterführung ersetzt. Die neue Unterführung weist
eine Länge von rund 30 m und eine Breite von 11.2 m auf. Die Unterführung bindet bis zu 5.5 min den Untergrund ein.
1 m Rahmen dieser Bachelorarbeit wird das Projekt „SBB PW
Unterführung Bahnhofstrasse, Amriswil" auf der Stufe Vorpro
jekt bearbeitet. Dabei sind geeignete Baugrubenabschlüsse zu erarbeiten. Das Unterführungsbauwerk ist zu dimensionieren. Zusätzlich ist der Bauablauf zu erarbeiten.
Besonderheiten
- Grundwasser:
Das Bauwerk liegt im Bereich von gespanntem Grundwas
ser. Daher ist beim Projekt besonders auf die Grundbruchge
fahr, welche ab einer Aushubtiefe von 4 m besteht, zu achten.
- Setzungen:
Besonders im Bereich des Restaurants Krone ist auf die Set
zungen zu achten. Daher wird der südöstliche Ecken mit ei
ner Jettingsäule unterfangen.
- Gleissperrung:
Einseitige Gleissperrungen sind möglich. Sie sollen aber möglichst kurz gehalten werden. Daher wird im Bereich der Bahnlinie eine Spundwand verbaut. Damit es infolge Ziehen
der Spundwand nicht zu Setzungen kommt, wird sie als verlorene Spundwand eingesetzt.
Bauablauf
1. Etappe 2. Etappe
\/a kuu m-Fi lterbrunnen
-Abbruch Gleisoberbau
-Aushub mit Böschungen - Spundwand einspülen - Vakuum-Filterbrunnen bohren
- Rühlwandträger bohren - Vakuum-Filterbrunnen bohren
- Mikropfähle bohren - Aushub auf 2 m erstellen
- Erste Rühlwände betonieren - Jetting Restaurant Krone
- Obere Ankerlage bohren - Hilfsbrücke setzen
Fach: Geotechnik
SBB PW-Unterführung Bahnhofstrasse Amriswil
Situation und Schnitte
Schnitt Rest. Krone 1 1
Restaurant Krone "' -• 0 , Longarinen
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Restaurant Krone
Schnitte Unterführung Böschung 4 : 5 Bahnlinie
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Coiffeur
Hilfsbrücke 0
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Böschung 1 : 1
ll,l,l,l,1,1,1,111111,,,, Böschung 1 : 1
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
. . . . . . . . 0
"' 0
D Rühlwand
- Spundwand
D Beton C 30/37
• Vakuum-Filterbrunnen
3. Etappe 4. Etappe
- Einseitige Gleissperrung -Abbruch Gleisoberbau - Erstellen der Baugrube - Spundwand einspülen - Mikropfähle bohren - Aushub auf 2 m erstellen - Obere Ankerlage bohren
- Baugrubenabschlüsse - Verbände für Mikropfähle - Magerbetonschicht - Grundwasserabsenkung
- Hilfsbrücke setzen
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I ,.,.,. I:~=== 1"---1 ====~::I .,.,., 1 ........ .. ...... 5. Etappe
- Unterführungsbauwerk betonieren - Tröge betonieren -Aussparungen im Bereich der Mikropfähle -Abdichten der Arbeitsfugen
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Larssen 601 " " Wy= 836 cm3/m
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6. Etappe
-Anker entspannen - Hinterfüllen
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7. Etappe
- Hilfsbrücken abbauen -Aussparungen ausbetonieren - Decke abdichten - Oberbau erstellen
Philipp Zölle
Dozent:
Experte:
D. Bürgi
R. Murer
Schweiz
Erschliessung unkonventioneller Gasvorkommen mittels Fracking
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Tonstein
Dichter
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Unkonventionelles Gas ist im Muttergestein gespeichertes Erdgas, welches vor Jahrmillionen aus abgestorbenen Organismen entstand.
In Europa, u.a. im Schweizer Mittelland und der Bodenseeregion bieten sich ideale Verhältnisse zur Auffindung und Förderung dieses Gases. Das Schiefergas stammt aus dem Unterjura und befindet sich in etwa 2000 - 4000 m Tiefe.
Das Schiefergasreservoir ist wenig bis nicht durchlässig und daher nur mit unkonventionellen Methoden zu
..._ ____ s_ch_i_ere_,_y_as_ fördern, dem Hydraulic Fracturing, kurz „Fracking".
Beim Fracking wird eine Flüssigkeit unter hohem Druck in das Gestein im Zielhorizont gepresst. Dadurch entstehen Risse im Gestein, die die Durchlässigkeit erhöhen. So kann das Erdgas dem Bohrloch zufliessen und gefördert werden. Mit dem Gas wird auch das Fracking-Fluid, sowie Lagerstättenwasser zurückgefördert. Toxische Inhaltsstoffe im Fluid und Schwermetalle im Lagerstättenwasser bergen eine Gefahr für die Umwelt.
Fracking-Fluide
94o/o Wasser
Damit die Technologie wirtschaftlich und erfolgreich ist, müssen die Fluide und deren Komponenten verschiedene Eigenschaften aufweisen. Die Stützmittel dienen dazu, die erzeugten Risse offen zu halten. Die Additive haben un-
zusammensetzung der terschiedliche Eigenschaften. Zu-Fracking-Fluide meist dienen sie der Verhinderung
vonAusfällungen oder Bakterienwachstum, damit die Durchlässigkeit aufrecht erhalten bleibt. Teilweise sind die Additive giftig und gesundheitsschädlich. Unter anderem werden Biozide, Lösungsmittel, Korrosionsschutzmittel und Reibungsminderer eingesetzt, die erhöhte Gefährdungspotenziale aufweisen. Die Chemikalien werden mit Transporter auf den Bohrplatz geliefert und dort gelagert und gemischt. Beim Umgang mit den Flüssigkeiten ist das Chemikalienrecht zu befolgen.
Fach: Umwelttechnik für Bauingenieure
Fracking - Technologie und Umweltauswirkungen am Beispiel des Schiefergasvorkommens am Bodensee
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Bohrplatz • Abmessungen ca. 100 x 100 m. • Cluster-Bohrung mit ca. 6 bis 20 horizontal
abgelenkten Bohrungen pro Bohrplatz. • Flächenversiegelung mit Beton und Asphalt.
Äusserer Bereich - Asphalt Ubrige Betriebsflächen
Spannungsanlage und Spülsystem
~
Bohr- und Frackingturm • Höhe bis zu 40 m
Innerer Bereich - Betonfläche Umgang mit wassergefährdenden Stoffen
Umweltauswirkungen
Landschaft und Ortsbild Abstand zu Wohngebieten 200 - 500 m
Lärm- und Lichtemissionen während der Bau-, Bohr- und Frackingphase verursachen störende Einwirkungen. Lärmschutzmassnahmen sind nötig.
Zeitspanne: Bohrtätigkeit Fracking Gasförderung
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Skizze nicht massstäblich gez. Ph. Zölle
Bohrplatz während Förderung
ca. 8 Monate, Tag und Nacht ca. 3 Monate ca. 15 - 30 Jahre ~ ·~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~---'
=Bohrloch und Untergrund
1 Aussenrohr 0 51 cm ---1- ,-,
Zementverfüllung
Innenrohr 0 11 cm --
• Grundwasser führende Schichten. 3- bis 4-fache Bohrlochsicherung aus Stahlrohren und Zementverfüllung.
• Teleskopartige Verjün-gung des Bohrlochdurch-messers mit zunehmen-der Tiefe.
• Tone, Mergel und Fein-sedimente sind natürli-ehe Barriereschichten. 1 n der Schiefergesteins-schicht erfolgt eine Hori-zontalbohrung zur Aus-beutung des Gases.
• Zielhorizont: Posidonienschiefer aus bituminösen Tonsteinen mit hohem Anteil an organischem Kohlenstoff. Mächtigkeit 20 - 35 m.
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0 0 I'-~
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0 0 C') ~
E 0 0 I'-
0 0 C')
Grundwasser Förderbrunnen Ein Leck im Bohrloch
kann das Grundwasser verunreinigen. Bei richtiger Ausführung der Abdichtungen sind keine Leckagen zu befürchten. Risse oder Lücken in der Zementation können mit Messinstrumenten aufgespürt und re
pariert werden. Tritt ein Leck auf wegen technischem Versagen oder unsachgemässer Ausführung, kann Fracking-Flüssigkeit ins Grundwasser gelangen. In diesem Fall muss aufwändig und kostenintensiv saniert werden. Eine komplette Reinigung kann unter Umständen nicht erreicht werden, die verbleibenden Stoffmengen sind aber tolerierbar. Akute Gesundheitsgefahr besteht nicht. Die Gefahr, ausgehend von den toxischen Stoffen, wird durch starke Verdünnung reduziert. Monitoring-Brunnen in Grundwasserfliessrichtung können mögliche Leckagen schnell entdecken.
Der Aufstieg von Schadstoffen aus ~~~~~~~~~~ dem Untergrund bis ins Grundwasser ist auszuschliessen. Extrem lange Risse sind selten, durchgehende Störungen nicht vorhanden. Daher kann kein Methan aufsteigen. Zudem kann das eingepresste Fluid nur maximal 50 m nach oben steigen, da der Fracking-Druck nicht die ganze Zeit aufrechterhalten bleibt.
Sandkörner als Stützmittel
Durchgehende Störung
Extrem langer Frack-Riss
Boden und Oberflächengewässer Bei einem Unfall eines Chemikalientransporters oder auf dem Bohrplatz können Schadstoffe in den Boden oder in Oberflächengewässer gelangen. Dabei können bis zu 10'000 t Boden kontaminiert werden, die aufwändig und mit hohen Kosten entsorgt und saniert werden müssen. Im Oberflächengewässer wären Wasserlebewesen, Flora und Fauna den Giftstoffen ausgesetzt.
Erschütterungen Erdbeben können auf 2 Arten resultieren: • Durch das Aufbrechen und Einpressen der Fluide entstehen
kleine kaum spürbare Erdbeben. In den USA wurde bei 35'000 Untersuchungen einmal eine spürbare Seismizität gemessen.
• Durch den Abbau des Lagerstättendrucks während oder nach der Gewinnung des Gases. In Erdbebengebieten kann dies problematisch werden. Erdbeben dieser Art können maximal feine Mauerrisse oder herabfallende Ziegel verursachen.
Blow-Out Der Blow-Out ist der Gau der Erdgasindustrie. Beim Anbohren von unerwartet unter Druck stehendem Gas kann es zum Ausstoss des Gases und der Bohrspülung kommen. 1 m schlimmsten Fall entstehen giftige Schwefelwasserstoffwolken oder Feuer auf dem Bohrplatz. Absperrventile sollen Blow-Outs verhindern. 1 n der Regel sind solche Ereignisse sehr selten. Bei 1 '000 Bohrungen gibt es laut Industrie weniger als einen Blow-Out.
Blow-out Preventer
Klima • Erdgas ist der sauberste fossile
Energieträger.
• Die Stromerzeugung aus Erdgas setzt 60% weniger C0
2 frei als die
Stromerzeugung aus Kohle.
• Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten im eigenen Land ist deutlich klimafreundlicher als importiertes Erdgas.
• Eine Erdgasbohrung mit Fracking verursacht 6 g C0
2/KWh. Die glei
che Menge Erdgas aus entfernten Lagerstätten (Sibirien, Nordafrika) verursacht ca. 63 g C0
2/KWh.
• Alternative Energien können den hohen Bedarf in absehbarer Zeit nicht alleine decken.
• Erdgas ist flexibel und kann neben der Stromerzeugung auch als Wärmelieferant und Kraftstoff eingesetzt werden.
• Erdgasressourcen aus unkonventionellen Lagerstätten würden die Reichweite von Erdgas weltweit nahezu verdoppeln.
Wirtschaft • Ungefähr 80% der Wertschöpfung
bleibt in der Region. Die Investitionskosten tragen allein die Unternehmen.
• Der Volkswirtschaft in Deutschland stünde ein dreistelliger Milliardenbetrag zu, wenn nur ein Teil der Ressourcen gefördert würde. Zudem würden Arbeitsplätze geschaffen.
Rebekka Anderfuhren
Dozent:
Experte:
R. Schlaginhaufen
U. Oberli
1. Ausgangslage Das geplante Mehrfamilienhaus entsteht an der Palmstrasse nahe der
Winterthurer Altstadt auf einer Höhe von 446 m.ü.M.
Auf dem Baugrund stehen sowohl ein geschütztes Gartenhaus, wie
auch ein geschützter Baum, die durch den Bau nicht beeinträchtigt
werden dürfen.
Das Gebäude besteht aus zwei Untergeschossen, dem Erdgeschoss
und drei Obergeschossen. Im obersten Geschoss ist eine Attikawoh
nung geplant, in den übrigen Geschossen je drei Wohnungen.
Ansicht Ost
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Baugrund und Fundation
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Der Boden ist aus Eulach Schotter aufgebaut und als Baugrund gut
geeignet. Der Grundwasserspiegel liegt 16m unterhalb der Fundation,
weshalb keine Grundwasserabsenkung vorgenommen werden muss.
Im Bereich der Palmstrasse muss der Baugrubenabschluss möglichst
senkrecht erfolgen, damit genügend Platz für die Installation bleibt.
Das Gebäude wird durch eine Flachfundation fundiert. Die Bodenplat
te hat eine Stärke von 35cm und muss lokal verstärkt werden.
Fach: Konstruktiver Ingenieurbau Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Neubau MFH Palmstrasse
2. Stabilitätskonzept Die horizontalen Ersatz
kräfte infolge eines Erd
bebens werden durch
die Zwischenwände der
Wohnungseinheiten und
die Treppenhauswände
in die eingespannten Un
tergeschosse geleitet.
Das Attikageschoss wird
nur in Ost-West-Richtung
stabilisiert.
Nord-Süd-Achse
Stabilisierung durch:
• Wand 1
• Wand 3
Ost-West-Achse
Stabilisierung durch:
• Wand 2
• Wand 4
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Erdbebenwand 1 führt bis in die Beide Wände führen teilweise auf
Fundation. Erdbebenwand 3 führt die Fundation und teilweise auf
auf den Unterzug und die Stützen die Stützen und den Unterzug in
in der Tiefgarage, was bei der Di- der Tiefgarage.
mensionierung beachtet werden
muss.
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
3. Tragwerkskonzept Das gewählte Konzept
führt die Lasten über
die Aussenwände und
die Zwischenwände der
Wohnungseinheiten auf
die Fundation.
Tragende Betonwand:
grün
Tragendes Mauerwerk:
orange
Die Aussenwände werden als tragende Mauerwerkswände erstellt, die
Innenwände sind aus Stahlbeton.
Attikageschoss
Die Lasten aus dem Attikageschoss müssen von der Decke über dem
2.0bergeschoss aufgenommen werden.
Tiefgarage
In der Tiefgarage werden die Lasten aus den oben liegenden Stock
werken von Unterzügen, Differenzwänden und Stützen in die Funda
tion geleitet.
4. Tragende Bauteile Decken Bodenplatten
• Flachdach: d = 22cm bis 34cm • 2.0bergeschoss: d = 28cm / 46cm
• 1.0bergeschoss: d = 28cm • Erdgeschoss: d = 28cm • 1.Untergeschoss: d = 28cm
• 2.Untergeschoss: d = 28cm / 35cm
Wände
• Betonwände:
• Mauerwerkswände: d = 20cm
d=17.5cm
d = 40cm • Differenzwand TG:
• Unterzug TG: d = 40cm
5. Vorspannung
• generell:
• verstärkt:
Balkon
• generell:
Stützen
• Breite:
• Länge:
d = 35cm
d = 70cm
d = 24cm
d = 40cm
d = 40cm
Die Differenzwand D1 in der Tiefgarage muss die Lasten aus den dar
überliegenden Geschosse auf die Seitenwand und den Unterzug füh
ren. Weil die Einwirkungen sehr hoch sind, wird die Differenzwand vor
gespannt.
D1 _,.
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Daten
• Länge:
• Höhe:
• Breite:
• Erforderliche Vorspannkraft:
• Vorspannkabel:
• Schlaffe Bewehrung:
• Bügelbewehrung:
---
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1 = 16.06m
h = 150cm
b = 40cm
P = 6087kN
s
1 -0
l • l
VSL 5-48: P = 6115kN, A, = 4800mm'
4 034
014/10
6. Material und Kosten Schalung:
Beton C25/30:
Bewehrungsstahl 85008:
Mauerwerkswände:
Grobkostenschätzung:
3711 m'
1269m'
127t
3010m'
2'000'000 CHF
Reto Lussi
Dozent:
Experte:
Ch. Gemperle
U. Kern
Fach: Konstruktiver Ingenieurbau
Neubau Aussichtsturm bei Hohenrain, Wäldi TG
1 Ausgangslage Bei Hohenrain in Wäldi TG soll auf einer Höhe von 618 m.ü.M. ein neuer Aussichtsturm erstellt werden, der einen Rundumblick zu Alpstein, Glarnerund lnnerschweizerbergen und auf den ganzen Bodenseeraum ermöglicht. An diesem Standort wurde 1829 der erste Turm „Belvedere zu Hohenrain" gebaut. Der Turm soll über eine Aussichtsplattform für mindestens 20 Personen verfügen und 35 - 40 Meter hoch sein. Es wird eine möglichst schlanke und transparendete Konstruktion angestrebt.
2 Variantenstudium
3 Bauwerk Hauptabmessungen
Höhe Breite unten Breite mitte Breite oben Breite Treppenanlage Achsmass Stützen Treppenanlage
4 Stabilisierung
40.00 m 12.00 m 4.80 m 7.50 m 3.60 m 3.71 m
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
5 Details
Zürcher Hochschule für Angewa ndte Wissensc haften
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Anschluss Stützen Treppenanlage an Haupttragwerk (bei z = 15 m)
ROR51/5D
LNP40/5
SHVM12
Srt.r MH SHVM12
Scl"Ml•Hlnatt a= J mm Stahl blich 15 rrm
, '
25 SH\fM12 ~
OC>R121145
SttlM12
St-N' M1 2
ROR51/5.0
Variante 1 Variante 2 Stabilisierung im quadratischen Grundriss (Schnitt bei z = 10 m)
Variante 3 Beurteilungskatalog
Gewichtung Variante 1 Variante 2 Variante 3
"' '
x._' Aussehen 30 % 6 3 5
;,<_ Gewi cht 1 0 % 5 3 6 x:_ Montage 1 0 % 4 6 3 /
/ -/./ Platzbedart 1() % 4 3 6 ,,,-
'-. Kosten 3 0 % 5 4 5
--, Baut e il grössen 10% 6 3 6
'>,
5.2 3,6 5,1
Beurteilung
Die Varianten 1 und 3 verfügen über sehr viele , dafür aber relativ kleine Stäbe. Das Gegenteil ist die Variante 2, bei der alles über 3 massive Stützen abgetragen wird. Aus dem Beurteilungskatalog geht hervor, dass die Varianten 1 und 3 am besten abschneiden. Beide Varianten könnten gut weiterverfolgt werden. Das bessere Aussehen entschied schlussendlich für die Variante 1.
8 Bauablauf
ron 13J.Ox4.5 S155 non 131.0x4.5 S355
.,.- ,. - .-.- - - ,.- ,. - .·- - -- - ·-- ·-- - - .-.- -·.- ,.- ~- ~ -.- ,.- ,. - .-.- - - ·-- · - ·-- - -- -- -·-- ·-- - - .-.- -·.-
ROR B.~.•.lX'l..'i 'i.'S'i
Stabilisierung im achteckigen Grundriss (Schnitt bei z = 25 m)
S'IS~
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0 0 ~ m ,O -0 '· 0 ~ ' I' " - I 0
0 0 t _l_J
ROR 121.0:x:4.5 S355
1,16•) 1,760 1.160
j •J·. . ,_. -+--. -· ''i'i'' ' \ ; 1 '
iJi / ll_l '•.
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lfJR 121/4..5
SH\fM12
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6 Dauerhaftigkeit
'
' . i 1
' ' ' ' i ! IOR51/50
! ~:j ~ (J.- --: ;::;::::::;::;:'.,j,~~"'L' : . Sd...,.ißrahta=3 mm
[ : Riil!\112\l/120/10 >355 ' . : ! Sd...,.ißrahta=3 mm 1 ' SH\fi\112
IOR51150
' ' ' '
' ----~------------~-·
\ Sct"Nl~ißn,ht ~" 3 mm
SH\fM12
OO<aißraht a = 3 mm
SH\f M12
SctJN.aißrahla=3 mm
' ' ' '
Um eine genügende Dauerhaftigkeit bei der Tragkonstruktion zu gewährleisten, werden sämtliche Stahlelemente mit einem 160 µm starken Korrosionsschutz versehen (1-K-Grundbeschichtung 80 µm + 1-K-Deckbeschichtung im Farbton RAL 7043 80 µm). Die Hohlprofile werden luftdicht abgeschlossen.
Sämtliche Holzelemente bestehen aus Eichenholz. Eichenholz zeichnet sich durch eine hohe natürliche Dauerhaftigkeit aus. Es kann somit auf einen chemischen Holzschutz verzichtet werden.
7 Kosten Geschätze Kosten:
" --
200'000.- Fr
Roger Käser Fach: Umwelttechnik für Bauingenieure
Dozent: D. Bürgi
Experte: L. Knechtenhofer Entsorgung von Aushub aus Kehrichtdeponie 1 Projektgrundlagen Der 4.8 km lange Teil der Emme zwischen dem Wehr Biberist und der Aare in Luterbach I
Zuchwil in der Nähe der Stadt Solothurn weist erhebliche Hochwasserschutzdefizite auf.
Innerhalb des Gewässerraums befinden sich zahlreiche belastete Standorte. Im Zuge des
Projektes „Hochwasserschutz und Revitalisierung Emme" werden die ehemaligen
Kehrichtdeponien Schwarzweg bei Derendingen und Rüti bei Zuchwil totalsaniert.
EI
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ZUCHWIL
ZUCHWIL
~ Hauptstrasse F,i..dhof
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OEREUOINGEN
ST~~TSHOF
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~ltlCHONBE~G
A<.ERHf11
WALOEGG
Deponie Schwarzweg Deponie Rüti • Mächtigkeit: 1.6 bis 4.2 Meter • Mächtigkeit: > 5.3 Meter
• Gesamtfläche rund 18'800 m2 • Gesamtfläche rund 10'600 m2
• Gesamtvolumen rund 50'000 m3 • Gesamtvolumen rund 50'000 m3
S2.6 .
BS2 •
S2.5 .
BS2.2 •
2.1 .
Das Deponiematerial beider Deponien besteht in weiten Bereichen aus viel Holz, Metall,
Glas- und Keramikscherben, Plastik und einem kleineren Anteil an mineralischen
Komponenten.
Die Feststoffmischproben ergaben teils sehr hohe Schadstoffwerte.
2 Auftrag Anhand der beiden Deponien Schwarzweg und Rüti wird ein Vergleich der folgenden
Aufbereitungs- und Entsorgungsarten verlangt.
• Vor-Ort-Aufbereitung
• externe Aufbereitung
• Direktentsorgung
3 Vor-Ort-Aufbereitung Eine Vor-Ort-Aufbereitungsanlage besteht aus unterschiedlichen Komponenten, die als Ganzes eine möglichst gute
Trennung der verschiedenen Materialien sowie einen möglichst hohen Schadstoffaustrag erreichen.
Anhaltspunkte zur Planung einer Vor-Ort-Aufbereitungsanlage sind:
• vorhandene Materialien
• Homogenität/Heterogenität der Deponie
• Konsetrationen der Schadstoffe
• Konsistenz des Aushubs
Anhand eines Kriterienkataloges wurden drei Grobvarianten ausgewertet und entsprechende Optimierungen getätigt.
Optimalvariante Anlagekomponenten
Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
4 Alternativen zur Vor-Ort-Aufbereitung Extrene Aufbereitung Die Möglichkeit einer externen Sortierung ist bei mehreren Entsorgungs-Unternehmern in
der ganzen Schweiz gegeben.
Ein wichtiger Punkt nebst der Aufbereitung der Deponiematerialien ist der Transportweg.
Daher verfügen die meisten Anlagen über einen eigenen Bahnanschluss sowie spezielle
Container- und Rangiertechniken, um einen sicheren und ökologischen Transport
garantieren zu können.
Der grosse Unterschied von stationären zu mobilen Anlagen besteht darin, dass die
Emissionen durch Staub und Lärm bei stationären Anlagen massiv kleiner sind.
Direktentsorgung Die Direktentsorgung ist eine schnelle und relativ günstige Methode, um Aushub ohne
Aufbereitung zu deponieren. Das Material wird je nach Verschmutzungsgrad den
jeweiligen Deponien zugeteilt.
Das Gesetz der Verwertungspflicht [fVA Art. 12) gibt vor, dass heterogene Aushube nicht
ohne Aufbereitung entsorgt werden dürfen. Falls aber die technische oder wirtschaftliche
Betrachtung einer Aufbereitung schlecht ausfällt, werden weiterhin Ausnahmen bewilligt.
Reststoffdeponie Teuftal
5 Vergleich Die Kosten sowie die Bewertung des Kriterienkatalogs aller Vorgehensmöglichkeiten zur
Entsorgung der Deponiematerialien werden hier verglichen und ausgewertet.
Resultat der Kriterienauswertung
Themen Hauptkriterien Optimalvariante Direktentsorgung Externe Aufbereitung
1. technisch 1.lSicherheit 5 7 9
1.2 Ausstattung 7 5 6
1.3 Handling 12 8 9
2. wirtschaftlich 2.1 Kosten 17 15 8
2.2 Projektdauer 6 10 8
3. Umwelt 3.1 Verschmutzungsgrad 7 4 9
3.2 Rohstoffverschleiss 7 1 6
3.3 Einsparungen 8 4 6
Kostenschätzung in CHF
Optimalvariante Direktentsorgung Externe Aufbereitung
Deponie Schwarzweg 10'500'000 16'300'000 25'500'000
Deponie Rüti 12'700'000 15'000'000 27'000'000
Mit dem Vergleich wurde verdeutlicht, dass einer Vor-Ort-Aufbereitung, zumindest der
Deponie Schwarzweg, nichts im Wege steht. Okologisch wie auch ökonomisch gesehen
wäre dies die beste Lösung.
Steven James Ott
Dozent: P. Thalparpan
Experte: Ph. Angehrn
Ausgangslage V~ ~~ ~ ~-~~-q,;S~'~ Im Bere~ch d~s Färb~rhüsli / Li~,;, . •=•=•===';'- c:c'='=;;.~ ·~~;:::.c' ,c- · - mattalspitals in Schlieren soll ein -•== = === =- - -· zweispuriger Tramtunnel in Tag-
,-, \:i bauweise projektiert werden. Die '""'"""'" engen Platzverhältnisse und die tiefe
' 1 Baugrube erfordern ein System mit
•.. ,,, einem senkrechten BaugrubenabG schluss. Das Grundwasser ist nicht
~ -:=D= = =
tangiert.
Der Projektbereich teilt sich in zwei Gebiete. Zwischen dem Limmattalspital und der nördlich gelegenen Wohnzone befinden sich die Schrebergärten. In diesem Bereich werden temporäre Anker vorgesehen. In der Wohnzone kann aufgrund der Unterkellerung der Gebäude nicht mit
\ .>'iti y::. ) . Ankern ~earbeitet werde~. In die-~~- ' · . _ ~ sem B~reich kommen Spriessungen
~ ;;,,.,-~ './".:~\"' 11 zum Einsatz.
Baugrubenabschlüsse In einem Variantenstudium setzt sich die Rühlwand gegen die Spundwand und Schlitzwand durch. Die Rühlwand überzeugt durch ilire Flexibilität und die Möglichkeit, diese als hintere Schalung zu verwenden. Somit kann der seitliche Arbeitsbereich eingespart werden, was eine schmalere Baugrube und weniger Aushub zur Folge hat.
Eckdaten Rühlwand Beschrieb Material Abmessung
Rühlwandträger S235 HEB340 mit 18 Metern Länge
Bohrloch Rühlwandträger 16 Meter Länge, 600mm Durchmesser
Auffüllung Bohrloch Magerbeton
Rühlwandausfachung bis Vollholz C24 Rundhölzer mit 200mm Durchmesser
1.5 Meter Tiefe Rühlwandausfachung bis
Beton C 25/30, B500B Dicke 340mm, beidseitige Netzbewehrung 11.25 Meter Tiefe
Spriessung erste Lage S355 RRW 160xl60xl0 alle 2 Meter Tunnellänge
Spriessung zweite Lage S355 RRW 220x220xl0 alle 2 Meter Tunnellänge
Temporäre Anker Stahlton CT L4 alle 2.5 Meter Tunnellänge
Longarine Ankerlagen S235 2xUNP280
Longarine Spriesslagen S235 HEA400
Anzahl Spriessungen Bis 9.9 Meter Baugrubentiefe= 2 Stück
Anzahl Ankerlagen Bis 9.9 Meter Baugrubentiefe= 2 - 3 Stück
Anzahl Ankerlagen Bis 11.25 Meter Baugrubentiefe= 4 - 5 Stück
Absturzsicherung und Sichtschutz: Da die Baugrube durch ein Erholungsgebiet und eine Wohnzone verläuft, ist eine durchgehende Absturzsicherung vorgesehen. Aus diesem Grund wird der HEA340 Träger zwei Meter über die Terrainoberkante verlängert und dazwischen mit Schaltafeln ausgefacht.
Fach: Geotechnik
Studiengang Bauingenieurwesen
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Neubau Tramtunnel Färberhüsli, Schlieren (ZH) Bachelorarbeit 2013
Tramtunnel Mit Kalk stabilisierte Schicht: Aufgrund des geologischen Berichtes ist eine stabilisierte Bodenschicht vorgesehen, falls der Baugrund eine zu geringe Tragfahigkeit aufweist. Die Tragfahigkeit des Bodens wird mittels Plattendruckversuchen ermittelt.
Längenprofil
Schnitt B - B, Tunnel mit grösster Überdeckung
Dau~, ,h, ,,ab, d rluss,
RN 12-1 3/20 TIJA G;2 , Wa,,,ml cin Tn, 12
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Mci, O., u bis OKTunncldect:o, Ket„nsr, sfa,·h,rn~en <: ,<;/ :<'1 hl , ;h, k<>mpl,tt , •
Alle te ml'(JrÖren All k<r wen len entfern t
D,ck,d ,k bL 1cm,
Bindm d1id1<9cm . 'l',a~s,, h kht 'km,
fllndltlon Kless.,ud
Rohrb lodrnnd Fluch ~.,.,~. 8, :;)120mrn lla l ,nt,,dmfä, - --- -!--'li c 21/30 ml, o;ooo
S<>hrlnd, 11;;h lwandh"ä!J"' Qhllümm ,
Rcihlwolldtr~er HEBJ,JO in 1235, Aufliillnnem ;1 M,~ eche,.,n •
Tr.1gerol:Jstand - ~ Meter, U,1hrlod1 lani;e = 16 Mecer
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Wasse rstcin Typ II
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Tun nelahd,chn rn g. ~ Polymc-rbtrnme nt.i hn
Tragwe, kTl'omtunnel. nornnCJ0/37 , Be·,..,l,rn ngsscal ,l B.iOOB, Was<erdlc lwr Oewn
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Schnitt C - C, Tunnel im Bereich der Wohnzone
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Rolorblack u nct Fludocwog. H, <)l 'l llmm uahnr..-h nlk. - - + C 25/3 0 mic BSOOB
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BohrlochlJnge - 16 Meter
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Deckbelag k m Entw.'issenmgsiiun e
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f+ -" "' kha11 hi< "" ·n rnnelO,d:• , B,·wuausfad ," n~~JJ C 25/ 30 blcibcl-cvnri,lcci. Alle temporä ren Anker ,-~ rcleu entl€'I nt
Tragwer k Tnmtu nu,I .
' ~ Deton CJO/J 7, Bowclirur,g;,t>hl B5ü0B,
Wa.sser<llcllter Deton
Tunnelabdichtung: Da weder Grund - noch Hangwasser anzutreffen sind, kann von einer Einhüllung mit Kunststoff - Dichtungsbahnen abgesehen werden. Aufgrund von versickerndem Regenwasser wird der Tunnel aus einem wasserdichten Beton erstellt. Zwischen dem Tunneltragwerk und der Rühlwand sorgt eine Noppenfolie dafür, dass das Regenwasser gut zwischen den Bauteilen versickern kann. Auf der Tunneldecke wird eine Polymerbitumenbahn aufgebracht, damit kein stehendes Wasser in direkten Kontakt mit dem Beton ist.
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Rahlwand vern nkert bis 11,2 5m B~ugrnbe11tiefe :
Rllh lws11d ve rsn k~r·t h l.s 'J,'J m ßaugm lwnrl~fe •
Schnitt A - A : Schnitt B - B : , : : : : ,Rü hlwam l ~espr ies st bis 9.9 Meter BHugru bentie e _ __ _ _ __ _ __ L __ _ _ _ ___ _ L ___ _ ____ _ L__________________ __ _ _____________________________ , _________ L _ __ ____ _ __ - - -- - - -- - - '- - - -- ---- - ' --- -- ---- -"- -- - ---- -- ' - -- - - -- - -- ' - ---- -- --- -'- ---- - ----- - ---- - ---- - . -- ---- - --- ! -- - - -- - - -- .--- - ---- -- .--- - ---- - -- .-- -- ---- - - -, - -- - - -- - - -- ---- - ---- - ,---- - ---- - ---- -- - - -- - "- - - - -- - __ __ ________ _____ _____ _____ _____ __________ L _ __ ____ _ __ , _ _ ____ __ __ ,_ 415 m. ü. Mee r
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f :,; Riil!lwand g:c spr icsst bis 9.9 Mc rcr Ba ug:rn!Jcnticfc '
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Legende ES']
= = -Beton C 30/37 bew ehrt Mit Kalk stabili siert e Schicht Künstli ehe Terrainschüttung Oberka nte besteh en des Te1Tain
"' Oberka nte Bodenplatte ... Unterka nte Decke
Ter rainoberkant e
Schnitt A - A, Südportal
-------- --------------------- ' ---- _____ , ___ ------•---------- ----------•----- -----'----- ---------------- ------ ________ , _____ _
Portalbereiche
• '" -- l".'"----~ - , .11' --+ +,,tt-" - 2.oo• -~ 1.00 --+- 1.öO'~-- , .ao - ,.~ 1---~- 2.02· ~
Das Variantenstudium, das für die Portalbereiche eine natürliche Erscheinung und eine lange Lebensdauer in den Mittelpunkt stellt, ergibt beim Südportal als Lösung eine Stützmauer und eine Böschung. Beim Nordportal wird eine Lösung mit Steinkörben gewählt, da ilire Lebensdauer höher ist als eine Böschung mit Geotextil. Die Steinkorbmauer übernimmt eine lärmmindernde Funktion und dient Repitilien als Lebensraum.
Bundstein Tw 12 TBA 6ll
Dc"U<hc-1,~ 4 , -,,,
Tra:r,·,..,, k 5ildponal ,
Bel '" ' Clll/Cl 7. ~ewelmrn,:ss c.,h l ~.; oon. 1N•sse, clicliccr Bc·luu
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• Mit Kitlk ,ra bilis ierte HL,lensJi;d11. BodemoibrnH(S..-;nlccl a 50' , '.1E • M,1dul = 100.t N,fm'
P<d"' liicht 3,m . ßun<lm ln 1' 12 m A Gl l K;nde,- ,.hk ht 'km ,
~ Tr,i;s,hicbt\tan ,
Deckbe l•g 4cm
C
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390 m. ü. Meer
Schnitt D - D, Nordportal
Scelnkor bmauer,
Cne.vasserun~sl"lnn e
RN 1'· 15/15 TD~ 652. W,ssc r ,t oh\ T,•µ J:
<;',"fEr Sv,Lc'H'/labi<m ',fas d1en JOOmm., 100mm, Drahtstärke J.5 / 4.5 mm, fi Ulmatelia l <.D ~Obis IOUmm '===''""==::i:::=='-'. -;:====<:"'"'=== ..j 1H~
FuJKlatlon l(les,an,1
Ded: Ma,J 4cm
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ME - [,hl ul a 10Ll'.1N/n i
DOOenplatte Nordl'(Jrtal, Beton Cl 0/ 37, Dewellnrn~~sta hl DOilllß, \faascr<lk ht<-r &t an
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Vanessa Heller Fach: Holzbau
Dozent: F. Tschümperlin Swatch Neubau Biel Experte: R. Steiger Brücke zwischen Gebäude 02 und 51
Ausgangslage Die Fussgängerbrücke ist eine Verbindung für Mitarbeiter zwischen den Gebäuden S1 und 02. Das Tragwerk der Brücke soll sich in die Umgebung einpassen und zur Architektur des Gebäudes S1 passen. Die Spannweite der Brücke beträgt insgesamt 46 m.
Formgebung Die geschwungene Form des Trägers wurde vom Momentenverlauf am Zweifeldträger hergeleitet.
1
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Form des geschwungenen Trägers (Achsverlauf)
Momentenverlauf am Zweifeldträger
Materialwahl
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Der Baustoff Holz wird für Bauteile auf Druck verwendet. Stahl hingegen für Bauteile auf Zug.
~ Visualisierung der Brücke
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Ausschnitt der Fassde Süd des Gebäudes S1
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Schnitt der Brücke im hängendem Bereich
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1 1 Tcpß"!l'r
•
-Schnitt der Brücke im abgestützten Bereich
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Studiengang Bauingenieurwesen
Bachelorarbeit 2013
Tragsystem
Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen
Das Haupttragwerk besteht aus einem geschwungenen Holzträger, welcher den Druck aufnimmt. Der Zug wird durch den Zuggurt aus Stahl aufgenommen. Die Fahrbahn ist mit Quer- und Längsträgern ausgebildet,
welche in der gleichen Ebene liegen.
Lagerungskonzept
Die Brücke wird in sechs Punkten gelagert. Wobei die Spannweiten 32 und 14 m betragen. Auf der Rechtenseite muss die Brücke auf Abheben gehalten werden. .,e. • .,e. Legende:
- Einseitig beweglich
- Allseitig beweglich
- Fest
• - Einseitig beweglich, Uplift
- Allseitig beweglich, Uplift
Stabilisierungskonzept Die Bogen werden durch einen Windverband stabilisiert.
- -
1
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-- '/ __ :'\ 10 - - -· - · - - - - - - - - - - - · - - - -·-· - · - ·-· - - - -
' Auf- und Ansicht des Windverbandes
1
· - - - --· - · - - - - - - - - - - - -- - -
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1 1
1