Grundlagen für die Projektierung von temporären Tragwerken

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: BGT_20_02A_01
• Projekttitel Englisch: Basic principles for the design of temporary structures

Schlüsselwörter (Deutsch)

Temporäre Tragwerke; Projektierung; Grundlagen für Normkommission; Bemessungsgrundlagen; Einwirkungen; Nutzungsdauerfaktor

Schlüsselwörter (Englisch)

Temporary structures; design; principles for the standards commission; design principles; actions; service life factor

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Als temporäres Tragwerk wird in Anlehnung an die Eurocodes ein Tragwerk definiert, dessen Nutzungsdauer maximal auf 10 Jahre beschränkt ist und das nach Ablauf derselben komplett rückgebaut wird (wie z.B. Lehrgerüste). Die in der Schweiz verwendeten Tragwerksnormen werden in den meisten Fällen für definitive Tragwerke mit Nutzungsdauern zwischen 50 und 100 Jahren angewendet. Die Grundlagen zur Bestimmung der Lastfaktoren, der Lastkombinationen, der Einwirkungen sowie weiterer Festlegungen für die Projektierung von temporären Tragwerken sind in den SIA-Normen nicht explizit geregelt.
Durch die Anwendung eines risikobasierten Ansatzes soll aufgezeigt werden, dass sich die Anforderungen an temporäre Tragwerke reduzieren lassen, ohne gleichzeitig die Personensicherheit negativ zu beeinträchtigen. Zur Erarbeitung eines solchen risikobasierten Ansatzes für die Grundlagen zur Bemessung von temporären Tragwerken bietet sich ein Vorgehen in den folgenden drei Schritten an. 1. Aufbereitung der Grundlagen: Systematische Zusammenstellung des Stands der Technik und Festhalten des erforderlichen theoretischen Hintergrunds. 2. Erarbeiten einer einfachen, ingenieursmässigen Methodik zur Bemessung von temporären Tragwerken auf der Grundlage eines risikobasierten Ansatzes. 3. Erarbeiten eines Forschungsberichts mit den Grundlagen der Projektierung von temporären Tragwerken inklusive Empfehlungen und Anwendungsbeispielen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

A temporary structure is defined in accordance with the Eurocodes as a structure whose service life is limited to 10 years and that will be completely disassembled at the end of this period (e.g. falsework). The structural standards employed in Switzerland typically apply to permanent structures with service lives in the range of 50 and 100 years. The principles for determining the load factors of individual design situations, the actions, and other requirements for the design of temporary structures are therefore not explicitly regulated in the Swiss standards.
A risk-based approach will be implemented in order to demonstrate that the requirements for temporary structures could be reduced without compromising human safety. Such a risk-based approach for the design of temporary structures will be developed in the following three steps. 1. Preparation of the basic principles: A systematic compilation of the state of the art and the required theoretical background. 2. Development of a simple and practical methodology for the design of temporary structures on the basis of a risk-based approach. 3. Preparation of a research report outlining the basic principles for the design of temporary structures with recommendations and practical examples.

 

Projektziele (Deutsch)

Auf der Basis der Bemessungsgrundlagen der Eurocodes und eines Verfahrens zur Kostenoptimierung und unter Berücksichtigung der Personensicherheit werden die Grundlagen zur Einführung eines Nutzungsdauerfaktors erarbeitet. Primär werden die Einwirkungen aus Wind, Schnee und Strassenverkehr berücksichtigt. Für aussergewöhnliche Einwirkungen wie Erdbeben und Anprall wird die Anwendbarkeit geprüft, allenfalls erweitert und entsprechend diskutiert. Zielsetzung ist ein einzelner Nutzungsdauerfaktor d.h. identisch für veränderliche oder ständige Einwirkungen, welcher einen Bezug zwischen dem Bemessungsdesign von 50 Jahren Nutzungsdauer mit der Nutzungsdauer des temporären Tragwerks herstellt und von keinen anderen Parametern abhängig ist. Die Resultate dieses Projekt sollen als Hintergrund Dokument für das ASTRA und die zuständigen Normkommissionen dienen.

Projektziele (Englisch)

The fundamentals for the establishment of a service life factor are developed on the basis of the Eurocodes design principles and a cost optimisation procedure taking human safety into account. Predominantly, the effects of wind, snow and road traffic are considered. For accidental actions, such as earthquake and impact loading, the applicability of this methodology is investigated, updated where necessary and discussed accordingly. The objective is to define a single service life factor when considering variable or permanent actions, which establishes a relationship between the design for a service life of 50 years and the service life of the temporary structure. Furthermore, this factor should not be dependent on any other parameters. The results of the project will serve as a framework document for FEDRO and the responsible standard commissions.