programsystem ponti lösung verschiedener ingenieuraufgaben · präsentation ponti 15 / 33 ponti...
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Massivbrücken
▪ PONTI KOMPAKTStahlbetonbrücken
▪ PONTI EXPERTStahlbeton und Spannbetonbrücken
▪ PONTI Brückennachrechnung
Betonverbund
▪ PONTI betonverbund
Stahlverbund
▪ PONTI stahlverbund
31.35
0.35
Programsystem PONTI – Lösung verschiedener Ingenieuraufgaben
Verschiedene Brückentypen lassen
sich in einem Modell kombinieren
Der Einsatz ist auch bei integralen
Brückenmodellen möglich
Bei der Brückennachrechnung wird
die Stufen 1und 2 voll unterstützt!
Präsentation PONTI 1 / 33
PONTI – FE-Bibliothek
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Feder
Platte
Fachwerk Balken
Hexaeder Pentaeder
Scheibe
SchaleFaltwerk
▪ moderne Elementformulierung
▪ einheitliche nichtlineare Formulierung
▪ Vermeidung von Versteifungseffekten:shear-locking: DSG-Methodeinplane-locking: EAS-Methode
▪ Stabilitätsversagen durch endliche Rotationen
▪ Erfassung von Krümmungenohne Knicke zwischen den Elementen
▪ elementweise lineare Bodenpressungen für Bettungsmodulverfahren
Vielseitige
FE-Bibliothek
Kompatible
Elementansätze
Umstellung der Elementansätze
im FE-Modell mit nur einem Klick!
▪ lineare + quadratischeElementansätze
Präsentation PONTI 2 / 33
PONTI – Arbeiten und Übernahme von Geometrieinformationen
Mit PONTI ist ein interaktives Konstruieren der System- und Lastdaten möglich. Grundsätzlich werden verschiedene Vorgehensweisen unterstützt:
▪ Arbeiten von Vorlagen für verschiedene Brückentypen
▪ Interaktives Ändern vorhandener Modelltypen
Datenübernahme:
▪ Übernahme von Achsdaten DA040
▪ Import/Export von CAD-Daten mit ZEICON oder via DWG-/DXF-Format
Brückenabsteckung
▪ grafisch interaktive Generierung
▪ Ausgabe von globalen/lokalen Punktekoordinaten
▪ Absteckdaten im DWG-/DXF-Format
Achsdaten können übernommen
oder über Punkte selbst
generiert werden
Präsentation PONTI 3 / 33
▪ Verschiedene Normen z.B. EN 1992
und NAs DE, UK, CZ/SK, AT
▪ Räumliche Stabtragwerke / FE-Systeme
▪ Vielseitige Elementbibliothek
▪ Hochwertige Elementformulierung
▪ Einsatz von Vouten bei Stab- und Flächentragwerken
▪ Beliebig gekrümmte Geometrie
▪ Interaktion M - N - MT bei Stäben
▪ Vielseitig einsetzbare Lastmodelle
▪ Berechnung komplexer Brückensysteme
▪ Leistungsfähige Bemessung für
Stahl- & Spannbeton, Stahl & Holz
▪ Bidirektionaler Datenaustausch mit CAD-Systemen
Präsentation PONTI 4 / 33
PONTI betonverbund – FEM im Betonverbundbrückenbau
Einsatz am
Gesamtmodell
Einsatz am
Gesamtmodell
Einsatz für
Teilmodell
Integrales
Brückentragwerk
Präsentation PONTI 5 / 33
PONTI betonverbund – Fallbeispiel integrale Betonverbundbrücke
Projektbeteiligte
▪ Auftraggeber: Hessen Mobil Kassel
▪ Auftragnehmer und Koordination: Adolf Lupp GmbH & Co KG
▪ Konzeption Ersatzneubau: Ingenieurbüro Hensel, Kassel
▪ Aufsteller: Ingenieurbüro für Baustatik Dipl.-Ing. Stefan Kleffel, Rippershausen
▪ Prüfung: Ingenieurbüro Hensel, Kassel
Ingenieurbüro Stefan Kleffel
BAB A7 – Flensburg – Füssen
Präsentation PONTI 6 / 33
PONTI betonverbund – Bestandsbauwerk
Kanal
Rahmenbrücke
Gründung
Platten-Querschnitt (3+3 Verkehr)
Präsentation PONTI 7 / 33
PONTI betonverbund –
Betonverbund-Querschnitt (3+3 Verkehr)
Graben
Widerlager
Pfahlgründung
Betonverbundträger
Präsentation PONTI 8 / 33
PONTI betonverbund – Projektinformationen
Bauwerk
▪ Bestandsbau Rahmenbrücke
▪ Ersatzneubau als Rahmenbrücke
▪ Ausführung als
Betonverbundkonstruktion
▪ Trägerspannweite 27,61 m
▪ Bauwerkslänge 40,50 m
Präsentation PONTI 9 / 33
PONTI betonverbund – Projektinformationen
22 Bohrpfähle
24 Bohrpfähle
Präsentation PONTI 10 / 33
PONTI betonverbund – Brückenmodell
Bauwerk
▪ Schiefwinkliges Rahmentragwerk auf Pfahlgründung
▪ Teilbauwerke (TBW 1 / 2 ) unsymmetrisch
Berechnung als integrales Gesamtmodell
▪ 2 x 8 FT-Träger mit Spannbettvorspannung
▪ Berechnung als kombiniertes Modell mit Balken in
Längsrichtung und orthotrope, lastverteilende
Fahrbahnplatte in Querrichtung
▪ FT-Träger in Lagerwand elastisch eingespannt
▪ Stützweite der FT-Träger L= 27,61 m
▪ Abschnittsweiser Rückbau und Neubau bei laufenden Betrieb
▪ Ersatzneubau in 4 Bauphasen mit insgesamt
13 statischen Bauzuständen je Richtung
Fuge
Präsentation PONTI 11 / 33
PONTI betonverbund – Brückenmodell
Teilbauwerk 1Teilbauwerk 2
Teilbauwerk 2
Präsentation PONTI 12 / 33
PONTI betonverbund – Brückenmodell für Bestand und Ersatzneubau
Ausgangszustand Bauzustand (BZ) Endzustand
BetonverbundträgerAbbruchRahmenbrücke
5 Bauphasen und 13 Bauzustände
Präsentation PONTI 13 / 33
PONTI betonverbund – Bauphasen (0+1) und Bauzustände (1-6)
Bauphase 0
3 + 3 - Verkehr
Bauphase 1a
5 + 1 - Verkehr
Bauphase 1b
BZ 1 - 6
5 + 1 - Verkehr
Präsentation PONTI 14 / 33
PONTI betonverbund – Bauphase (4+5) und Bauzustand (13)
Bauphase 4a
1 + 5 - Verkehr
Bauphase 4b
1 + 5 - Verkehr
BZ 13
Bauphase 5
3 + 3 - Verkehr
Präsentation PONTI 15 / 33
PONTI betonverbund –
BZ Zeit [d] Aktion
1 0 Widerlager BA1 der Teilbauwerke
2 0 - 30 FTs mit Spannbettvorspannung frei aufliegend
3 30 Frischbetonlast BA1
4 33 Verbundquerschnitt BA1
5 50 Hinterfüllung BA1 mit Ortbetonplatte
6 150 Ausbaulasten auf BA1 der Richtungsfahrbahn
7 150 Widerlager BA1 + FT BA1 als Verbund-QS, FT BA2 als FT-QS
8 150 Frischbetonlast BA2
9 153 FT1+2 BA als Verbund-QS biegesteif mit Widerlager verbunden
10 153 - ∞ Verbund-QS BA2 im Endzustand mit Restverfüllung , Ortbetonplatte in beiden Richtungen
11 170 - ∞ Verbund-QS BA2 im Endzustand mit Langzeitlasten (Ausbau)
12 170 -∞ Verbund-QS im Endzustand Kurzzeitlasten
13 0 -∞ Verbundquerschnitt im Endzustand K+S
Präsentation PONTI 16 / 33
PONTI betonverbund – Definition der Bauzustände
BZ 1 BZ 2 BZ 3
BZ 4-6
BZ 7
BZ 8
BZ 9-13
Präsentation PONTI 17 / 33
PONTI betonverbund – Pfahlgründung
1 m
Pfahlbettung links Pfahlbettung rechts Bodenprofil
Präsentation PONTI 18 / 33
PONTI betonverbund – Pfahlbelastung
Pah
Pah
M = eLast * Pah
M
Präsentation PONTI 19 / 33
PONTI betonverbund – Pfahlbemessung
As gesamt BohrpfähleÜberlagerte As-Ergebnisse
aus Biegetragfähigkeit (GZT)
und abgeschlossener Rissbildung (GZG)
AS max= 324 cm2
Präsentation PONTI 20 / 33
PONTI betonverbund – Pfahlbewehrung
30 28 14/17,5 cm
Bemessung der Bohrpfähle
Die hohe Belastung in den Bauzuständen
führt zu relativ hohen Bewehrungsgraden
Schnittgrößen Verbundfertigteilträger
Präsentation PONTI 21 / 33
PONTI betonverbund – Schnittgrößen Verbundfertigteilträger
Biegemoment My
aus Vorspannung
Biegemoment My
aus LM1-TS
Präsentation PONTI 22 / 33
PONTI betonverbund – Übersicht Bemessung FT-Träger
Präsentation PONTI 23 / 33
PONTI betonverbund – Bemessungsschnittgrößen Vorspannung
Präsentation PONTI 24 / 33
PONTI betonverbund – Trägerbemessung mit Detailnachweisen
PONTI – Programmsteuerung und Bemessungseinstellungen
PONTIbetonverbund
▪Durchgängige englische Sprachversionbasierend auf englischem Betriebssystem
▪Eingabe und Ausgabe vollständig in Englisch
▪Unterstützung der Anwendung durchHandbuch für Grundlagen + Einführungsbeispiele
TRIMAS
Präsentation PONTI 25 / 33
Präsentation PONTI 26 / 33
PONTI betonverbund – Wesentliche Merkmale
Vorteile der FT-Bauweise
▪ Wegfall aufwendiger Trag- und Schutzgerüste
▪ Kürzere Bauzeiten durch paralleles Bauen von Überbau/Unterbau
▪ Hohe gleichbleibende Ausführungsqualität durch wirkungsvolle
Qualitätssicherung und Wirtschaftlichkeit kann eingehalten werden
▪ Sperrungen unterführter Verkehrswege können auf ein Minimum
beschränkt werden
Zusammenfassung
▪ PONTI betonverbund erlaubt die Berechnung des Gesamtsystems
einschließlich Führung aller Detailnachweise
▪ Eind geschlossene und durchgängige Berechnung und
Nachweisführung bei integralen Brückenbauwerken ist möglich
Präsentation PONTI 27 / 33
PONTI betonverbund – Weitere Entwicklung
In Planung: iTWO structure bridge
BAB A7 – Flensburg – Füssen
▪ Massivbrücken (Stahlbeton & Spannbeton)
▪ Brückennachrechnung (Stahlbeton & Spannbeton)
▪ Stahlverbundbrücken
▪ Betonverbundbrücken
PONTI – Modulare Programmerweiterung
Präsentation PONTI 28 / 33
▪ Berücksichtigung von Bauabschnittenim Hoch- und Brückenbau
▪ Berechnung von Bauwerk-Boden-Modellen
▪ Vorgespannte Stab- und Flächentragwerke
▪ Berechnung und Bemessung von Brücken
TRIMAS/PONTI – Modulare Programmerweiterung
Präsentation PONTI 29 / 33
TRIMAS/PONTI – Modulare Programmerweiterung
▪ Bemessung von Stahltragwerken
▪ Bemessung von Holzragwerken
▪ GZG/GZE-Nachweiseim Hoch-, Tunnel- und Brückenbau
Präsentation PONTI 30 / 33
TRIMAS/PONTI – Modulare Programmerweiterung
▪ Lineare Beulanalysefür Stab- und Flächentragwerke
▪ Geometrisch nichtlineares Tragverhalten
▪ Materiell nichtlineares Tragverhalten (Stahl- und Spannbeton)
dz= 4,9 mm Zustand I
dz=15,5 mm Zustand II
Präsentation PONTI 31 / 33
TRIMAS/PONTI – Modulare Programmerweiterung
▪ Verformungsnachweis im Zustand II
▪ Frequenzanalyse
▪ Erdbebenbemessung(Antwortspektrenverfahren)
Zustand Idz,max = 3,6 mm
Zustand IIdz,max = 14,4 mm
Präsentation PONTI 32 / 33
▪ Übersichtliche und vollständig grafisch-interaktive Arbeitsumgebung für 3D-Konstruktionen
▪ Optimales Ingenieurwerkzeug für eine schnelle und sichere Tragwerksbemessung
▪ Einfache Bearbeitung und Berechnung komplexer ebener und räumlicher FE-Modelle
▪ Vielseitige Anwendbarkeit für werkstoffunabhängige Tragwerksanalysen
▪ Leistungsstarke Erweiterungen für spezielle Ingenieuraufgaben
TRIMAS/PONTI – FEM-Lösung für den Hoch-, Brücken- & Grundbau
Präsentation PONTI 33 / 33