Failed Bridges (eBook)

Univ. Prof. Dr.-Ing. E. h. Joachim Scheer taught Steel Construction at the Technical University of Braunschweig (Germany). He has investigated and written expert reports on numerous cases of structural failure and has frequently served as a coordinator of committees working on German technical standards. This book is based on over thirty years of teaching, research and consultancy.

Foreword by Christian Menn
Preface
Introduction
Failure of bridges, general information
Failure during construction
Failure in service
Failure due to ship collision impact
Failure due to traffic collision impact under the bridge
Failure due to traffic collision impact on the bridge
Failure due to high water, ice and timber flow, hurricane
Failure due to fire or explosion
Failure due to seismic event
Failure of scaffolding
Lessons for civil engineering practice
- General observations
- Planning and design
- Structural analysis and constructivge design
- Construction management
- Inspection and maintenance of structures
- Rules formulated in engineering literature
- My own summary
Lessons for teaching
Literature
Index EINFÜHRUNG
Rückschau
Zielsetzung
Erläuterung zum Aufbau
Frühere Veröffentlichungen zum Versagen von Bauwerken
Zahlenangaben zu existierenden Brücken
VERSAGEN VON BRÜCKEN, ALLGEMEINES
VERSAGEN AM BAU
Knicken von Druckstäben in Fachwerkbrücken
Ausweichen stählerner Druckstäbe oder -gurte aus der Fachwerk- bzw. Trägerebene, Trogbrückenproblem
Versagen von stählernen Brücken mit Hohlkastenträgern
Versagen von auskragenden Spannbetonbrückenträgern
Versagen von im Taktschiebeverfahren hergestellten Brücken
Einsturz der Rheinbrücke Frauenthal
Schadensfall beim Bau der Autobahnbrücke Heidingsfeld
Versagen beim Abbruch oder Umbau
Bemerkungen zum Freivorbau
VERSAGEN IM BETRIEB
Allgemeine Betrachtungen
Versagen von Hängebrücken
Einsturz der Dee-Brücke
Einsturz infolge Windwirkung, keine Hängebrücken
Einsturz infolge Überlastung, keine Hängebrücken
Einsturz der Brücke Mönchenstein
Werkstoffbedingte Einstürze oder Schäden: Sprödbrüche
Schäden infolge Ermüdung oder mangelhafter Wartung
Einsturz der Elbow Grad Bridge
Einsturz der Connecticut Turnpike Bridge über den Mianus River und der Sungsu-Fachwerkbrücke über den Han-Fluß in Seoul
VERSAGEN INFOLGE SCHIFFSANPRALLS
VERSAGEN INFOLGE ANPRALLS DES UNTERFÜHRTEN VERKEHRS
Anprall wegen Nichteinhaltung der Ladungshöhe
Anprall gegen Brückenpfeiler durch Zugentgleisungen oder Verlassen der Fahrspur
VERSAGEN INFOLGE ANPRALLS DES ÜBERFÜHRTEN VERKEHRS
VERSAGEN INFOLGE VON HOCHWASSER, EIS, TREIBHOLZ
VERSAGEN DURCH BRAND ODER EXPLOSION
VERSAGEN VON GERÜSTEN
Versagen wegen Mängels in seitlichen Aussteifungen
Versagen wegen mangelhafter Gründung
Versagen wegen unzureichender Koordinierung zwischen Entwurf und Ausführung
Versagen wegen Ausführungs- und Bedienungsfehlern
Zwei Einzelfälle
LEHREN FÜR DIE PRAXIS
Allgemeines
Planung und Entwurf
Tragsicherheitsnachweise und Konstruktion
Ausführung
Bauzustandskontrolle und Erhaltung
Regeln, Formulierungen in der Literatur
Eigene Zusammenfassung
LEHREN FÜR DIE LEHRE

Zehn Jahre nach seinem Buch "Versagen von Bauwerken, Band 1: Brücken" (Rezension in Stahlbau 70 (2001), Heft 9, S. 732-733) legt Scheer ein Buch zum gleichen Thema auf Englisch vor. Das neue Buch ist aber deutlich mehr als eine - dank der Einschaltung von Frau Linda Wilharm und eines englischen Bauingenieurs - sehr gelungene Übersetzung des deutschen Originals. Vielmehr werden 90 Schadensfälle, die sich zwischen 2000 und 2009 ereignet haben, neu aufgenommen und ein Kapitel über erdbebenbe-dingte Schäden hinzugefügt. In der Scheer eigenen, sehr klaren Form werden die einzelnen Versagensfälle analy-siert und auf ihren Kern zurückgeführt. So erfährt man - m.W. offiziell zum ersten mal - dass die Rheinbrücke Ko-blenz nicht wegen eines zu geringen Sicherheitsbeiwer-tes, sondern wegen eines konstruktiven Fehlers einge-stürzt ist, den viele Beteiligte eigentlich hätten be-merken müssen. Wichtig ist Scheers Resümee am Ende seiner über 30jährigen Tätigkeit als Hochschullehrer: "Wenn man sich bewusst macht, dass es in meinen Tabellen keinen Versagensfall gibt, der auf eine zu ungenaue Analyse zurückzuführen ist, dagegen viele, deren Ursache in schlechten Entwürfen zu sehen ist, dann muss man fordern, dass in der Ausbildung andere als die heute üblichen Schwerpunkte gesetzt werden". Wenn eine Brücke - oder irgendein anderes Bauwerk - eingestürzt ist, kann man die Ursache i.A. schnell festmachen. Nach der Lektüre des Buches sollte sich aber jeder die Frage stellen: "Hätte ich das Problem vorab erkannt?" und versuchen, darauf eine ehrliche Antwort zu finden. Die gründliche Beschäftigung mit diesem Buch ist für den praktizierenden Ingenieur auf jeden Fall von wesentlich größerem Nutzen als das Studium eines neuen Finite-Elemente-Programms, da es ihm ermöglicht, aus den Fehlern anderer zu lernen und damit eigene zu vermeiden. Sowohl die deutsche wie auch die englische Ausgabe des Buches sind Werke, die unbedingt geschrieben werden mussten, da es m.W. in beiden Sprachen keine auch nur annähernd vergleichbaren Bücher gibt.
Dipl.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Reiner Saul, Stuttgart
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If there was ever a book to remind a bridge enqineer of the consequences of an error, or even to give nightmares, this is it? It is not often that a book can be safely described as a definitive work on a particular subject but in terms of bridge collapses, this accolade is well-deserved. lt is an excellent reference for any individual, company or institution concerned with the design and construction of bridges.
Richard Fish in Bridge Design & Engineering No. 63/2011, p. 23
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