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F. Resch:
"Integrale Brücken Kostenvergleich über den Lebenszyklus mit konventionellen Brücken";
Betreuer/in(nen): H.G. Jodl, A. Jurecka; Institut für interdisziplinäres Bauprozessmanagement, 2010; Abschlussprüfung: 30.04.2010.

Integrale Brücken sind Brücken, bei denen auf den Einbau von Lagern und
Fahrbahnübergängen verzichtet wird. Das Brückentragwerk ist mit dem Unterbau
monolithisch verbunden. Im Gegensatz dazu bezeichnet man eine Brücke,
bei der das Tragwerk nach herkömmlicher Bauweise auf Lagern gelagert ist, als
konventionelle Brücke.
Beide Konstruktionsarten besitzen Vor- und Nachteile. Durch die monolithische
Verbindung von Über- und Unterbau vermeidet man Fugen im Tragwerk,
die die Brücke anfällig auf Witterungsein üsse und andere Einwirkungen
machen. Die integrale Brücke ist damit erhaltungsfreundlicher als eine konventionelle
Brücke. Weiters erspart sich der Brückeneigentümer die in periodischen
Zyklen von 20 30 Jahren anfallenden Kosten für den Austausch der
Brückenlager und Fahrbahnübergänge, welche einem hohen Verschleiÿ ausgesetzt
sind. Durch die Einspannung des Tragwerks in den Unterbau kommt es bei
der integralen Bauweise zur Entstehung von Zwangsspannungen. Diese müssen
konstruktiv aufgenommen werden und verursachen deshalb in der Errichtung
üblicherweise höhere Herstellkosten.
Im Zuge dieser Arbeit wurden Brückenpaare einfeldriger und mehrfeldriger
Tragwerke sowohl für die Straÿe als auch für die Schiene untersucht. Nach
einer Auswertung der hauptkostenverursachenden Anteile wurden die Brücken
mit Hilfe einer Software auf die Kostenentstehung über einen Lebenszyklus von
70 Jahren untersucht. Dabei ossen Erfahrungswerte für jährliche Instandhaltungskosten
sowie für die durchschnittlichen zu erwartenden Lebensdauern der
Ausrüstungsbestandteile mit ein.
Die integrale Brücke stellt im Vergleich zur konventionellen Brücke vor allem
im geringen Spannweitenbereich sowohl in der Errichtung als auch über den
Lebenszyklus betrachtet die wirtschaftlichere Variante dar.
Je länger die Brücke wird, umso höher werden die Zwangsschnittgröÿen,
die aufgenommen werden müssen. Dadurch wird die konventionelle Brücke im
mittleren Spannweitenbereich von 50􀀀60m in der Errichtung günstiger. Über
den Lebenszyklus betrachtet ist die integrale Brücke jedoch die rentablere Variante.
Als Endresümee lässt sich sagen, dass die integrale Bauweise bis zu einer
Spannweite von rund 60m die wirtschaftlichere Konstruktionsart darstellt. Für
Brücken mit gröÿeren Spannweiten stellt sie hingegen keine rentable Alternative
mehr dar, da die entstehenden Zwangsspannungen konstruktiv und wirtschaftlich
nicht mehr vertretbar abgetragen werden können.

Integral bridges are bridges without bearings and expansion joints. The
superstructure and the substructure are in a monolithic connection. In contrast
a bridge built in conventional mode with expansion joints situated on bearings
is called a conventional bridge.
Both construction types have advantages and disadvantages. Joints are
susceptible to moisture and humidity and high tra c loads damage them periodically
and raise the maintainance costs. In contrast the integral bridge is
a more resistant structure because of its jointlessness but in exchange tensions
caused by temperature variations occur and may raise the construction costs.
Due to this several bridges of both construction types are analyzed in this
thesis. Both single span and multispan bridges between 10􀀀60m of total span
are analyzed, railway bridges as well as road bridges. After an evaluation of the
parts which raise the main costs in the construction period a life cycle costs
analysis is held. The bridges are analyzed over a life cycle period of 70 years
using a software developed by Vienna University of Technology. The data for
the life periods of the several construction parts of the bridges and the data for
annual maintainance costs are estimated by experience knowledge.
In conclusion the integral solution is an outstanding alternative especially
for single span bridges. Both construction costs as well as maintainance costs
are below the costs raised by a conventional design.
Due to raising spans and total length of the bridges, the conventional bridge
gets cheaper in erection than the integral solution because of the need for a more
resistant construction to handle the higher temperature tensions. Considering
the life cycle costs the integral bridge beats the conventional solution up to a
total length of approximately 60m and spans up to three elds.
For higher spans and longer total bridge length the integral solution is in
most cases no economical alternative because tensions raised by temperature
movements are getting too high.