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Weiterentwicklung der Bemessungsmethoden für Verkehrsflächen - Teil Betonstraßen
Bei der rechnerischen Dimensionierung von Straßenkonstruktionen mit Beton sind unterschiedlichste Beanspruchungen durch verschiedenste Einflüsse zu berücksichtigen. Einen dieser Einflüsse stellt der vertikale Temperaturverlauf in der Betondecke dar. Aus dem Temperaturprofil senkrecht zur Fahrbahn resultiert ein Momentenprofil. Zur Beurteilung dieser temperaturabhängigen Beanspruchung der Betonkonstruktion sind Kenntnisse zu den Temperaturverhältnissen in der Decke unumgänglich. Ziel dieser Arbeit ist es, den bei der rechnerischen Ermittlung der einwirkenden Momente infolge ungleichmäßiger Temperaturbeanspruchungen mitteln des Systems/Programms AWDSTAKO notwendigen Anpassungsfaktor zur Berücksichtigung von Temperaturgebieten zu definieren und geographisch zu differenzieren. Das vorliegende Projekt besteht aus drei selbstständigen Einzelprojekten (Komplexen), die aus inhaltlichen Gründen unabhängig voneinander zu bearbeiten waren, obwohl jedes seiner Ergebnisse letztendlich darauf ausgerichtet ist, in ein Dimensionierungsverfahren für Betondecken nach Grenzzuständen einzufließen. In Komplex I,'Grenzen der Variabilität der Eingangsgrößen in das Bemessungsprogramm AWD-STAKO', wurden mit Hilfe von umfangreichen Tests und grafischen Darstellungen Grenzwertbetrachtungen für die unterschiedlichen Eingangsgrößen in die Dimensionierung für die Fälle der DTVSV-abhängigen Achslastverteilung sowie der zusätzlichen und der überwiegenden Berücksichtigung von Sonderlasten durchgeführt. Darüber hinaus wurde für die beiden letzteren Fälle die Möglichkeit der Einführung abweichender Radlasten und Reifenkontaktdrücke in einem weiten Rahmen durchgetestet. Alle Untersuchungen enthalten die Schwankungsbreiten von Plattengeometrie, Spaltzugfestigkeit und Tragschichtart. Die Verfahrenslogik und Richtigkeit der Dimensionierungsergebnisse wurden bestätigt. Dieser Berichtsteil stellt die Ergebnisse der Serienrechnungen zur Überprüfung des Dimensionierungsprogrammes dar. Die Erkenntnisse über die Bedeutung einzelner Einflussgrößen wurden in die anderen Berichtsteile aufgenommen und dort ausführlich dargestellt, sodass auf die Wiedergabe dieses Komplexes in der vorliegenden Veröffentlichung verzichtet werden konnte. Er liegt bei der Bundesanstalt vor und kann dort eingesehen werden. In Komplex II, 'Grundlagen der Erarbeitung von bemessungsrelevanten Temperaturgebieten', wurden umfassende numerische Untersuchungen zur Präzisierung der in die 6 zu führenden Nachweise bei 3 Überschreitungshäufigkeiten eingehenden Temperaturgradienten durchgeführt. Mit Hilfe vorliegender Amplituden der Lufttemperatur des Deutschen Wetterdienstes und im Rahmen des Straßenzustands- und Wetterinformationsdienstes vorliegender Temperaturverläufe in der Befestigung erfolgte eine Verifizierung der theoretischen Ergebnisse und es konnten Temperaturzonenkarten mit zugeordneten Anpassungsfaktoren erarbeitet werden. In Komplex III, 'Mathematisch-statistische Überlagerungen der Verteilung von Dicke und Spaltzugfestigkeit', erfolgte die theoretische Ableitung der Grundbeziehungen für die mathematisch-statistische Überlagerung der Verteilungen von Dicke und Spaltzugfestigkeit der Betondecke mit dem Ziel der Präzisierung der Ausfallraten während bzw. am Ende der normativen Nutzungsdauer, die bisher nur auf Basis der Verteilung der Spaltzugfestigkeit bestimmt werden. Die Ergebnisse der Komplexe II und III bedürfen noch einer umfangreichen Prüfung hinsichtlich ihrer Einflussnahme auf das Berechnungsergebnis. Hier sind noch Vergleichs-, Überlagerungs-, Anpassungs- und Kombinationstests erforderlich, bevor die Forschungsergebnisse programmtechnisch umgesetzt werden können.
The present project consists of three independent individual projects (complexes), which had to be worked on independently for reasons of content, although each of its results is ultimately directed at flowing in to one dimensioning process for concrete surfaces according to limit states, such as, for example, the data processing programmes AWDSTAKO and STAKO-KONT. In complex I, 'Limits to the variability of the input parameters in the dimensioning programme AWDSTAKO', limit value observations for the various input variables in dimensioning for the cases of DTVSV dependent axle load distribution as well as the additional and the main consideration of special loads was conducted using extensive tests and graphical representations. Moreover, for the last two cases, the possibility of introducing deviating wheel loads and tyre contact pressures in an extensive framework was thoroughly tested. All investigations include the fluctuation widths of slab geometry, splitting tensile strength and type of base layer. The process logic and accuracy of the dimensioning results was confirmed. This part of the report shows the results of the series calculations for checking the dimensioning programme. The findings on the significance of influencing variables were adopted in the other parts of the report and described in detail there, so that the reproduction of this complex has been rejected in the present publication. It is available at the Federal Highway Research Institute and can be viewed there. In complex II, 'Basic information on working on temperature ranges relevant to dimensioning', extensive numerical investigations on making precise the temperature gradients flowing into the 6 pieces of evidence at 3 frequencies of exceeding were carried out. Using the existing amplitudes in air temperature of the German National Meteorological Service, The Deutscher Wetterdienst (DWD) and within the scope of the Road Condition and Weather Information System (The German Straßenzustands- und Wetterinformationsdienst, SWIS) temperature curves in the fittings, a verification of the theoretical results could take place and temperature zone maps with allocated adaptation factors could be prepared. In complex III, 'Mathematical and statistical overlapping of the distribution of thickness and splitting tensile strength,' the theoretical deduction of the basic relationships for the mathematical and statistical overlapping of the distributions of thickness and splitting tensile strength of the concrete surface with the objective of making more precise the failure rates during and at the end of a standard duration of use, that were only determined on the basis of the distribution of splitting tensile strength till now, were determined. The results of complexes II and II! still require extensive testing with respect to their influence on the results of calculation. Comparative, overlapping, adaptation and combination tests are required before the research results can be converted in a programme specific manner
Weiterentwicklung der Bemessungsmethoden für Verkehrsflächen - Teil Betonstraßen
Bei der rechnerischen Dimensionierung von Straßenkonstruktionen mit Beton sind unterschiedlichste Beanspruchungen durch verschiedenste Einflüsse zu berücksichtigen. Einen dieser Einflüsse stellt der vertikale Temperaturverlauf in der Betondecke dar. Aus dem Temperaturprofil senkrecht zur Fahrbahn resultiert ein Momentenprofil. Zur Beurteilung dieser temperaturabhängigen Beanspruchung der Betonkonstruktion sind Kenntnisse zu den Temperaturverhältnissen in der Decke unumgänglich. Ziel dieser Arbeit ist es, den bei der rechnerischen Ermittlung der einwirkenden Momente infolge ungleichmäßiger Temperaturbeanspruchungen mitteln des Systems/Programms AWDSTAKO notwendigen Anpassungsfaktor zur Berücksichtigung von Temperaturgebieten zu definieren und geographisch zu differenzieren. Das vorliegende Projekt besteht aus drei selbstständigen Einzelprojekten (Komplexen), die aus inhaltlichen Gründen unabhängig voneinander zu bearbeiten waren, obwohl jedes seiner Ergebnisse letztendlich darauf ausgerichtet ist, in ein Dimensionierungsverfahren für Betondecken nach Grenzzuständen einzufließen. In Komplex I,'Grenzen der Variabilität der Eingangsgrößen in das Bemessungsprogramm AWD-STAKO', wurden mit Hilfe von umfangreichen Tests und grafischen Darstellungen Grenzwertbetrachtungen für die unterschiedlichen Eingangsgrößen in die Dimensionierung für die Fälle der DTVSV-abhängigen Achslastverteilung sowie der zusätzlichen und der überwiegenden Berücksichtigung von Sonderlasten durchgeführt. Darüber hinaus wurde für die beiden letzteren Fälle die Möglichkeit der Einführung abweichender Radlasten und Reifenkontaktdrücke in einem weiten Rahmen durchgetestet. Alle Untersuchungen enthalten die Schwankungsbreiten von Plattengeometrie, Spaltzugfestigkeit und Tragschichtart. Die Verfahrenslogik und Richtigkeit der Dimensionierungsergebnisse wurden bestätigt. Dieser Berichtsteil stellt die Ergebnisse der Serienrechnungen zur Überprüfung des Dimensionierungsprogrammes dar. Die Erkenntnisse über die Bedeutung einzelner Einflussgrößen wurden in die anderen Berichtsteile aufgenommen und dort ausführlich dargestellt, sodass auf die Wiedergabe dieses Komplexes in der vorliegenden Veröffentlichung verzichtet werden konnte. Er liegt bei der Bundesanstalt vor und kann dort eingesehen werden. In Komplex II, 'Grundlagen der Erarbeitung von bemessungsrelevanten Temperaturgebieten', wurden umfassende numerische Untersuchungen zur Präzisierung der in die 6 zu führenden Nachweise bei 3 Überschreitungshäufigkeiten eingehenden Temperaturgradienten durchgeführt. Mit Hilfe vorliegender Amplituden der Lufttemperatur des Deutschen Wetterdienstes und im Rahmen des Straßenzustands- und Wetterinformationsdienstes vorliegender Temperaturverläufe in der Befestigung erfolgte eine Verifizierung der theoretischen Ergebnisse und es konnten Temperaturzonenkarten mit zugeordneten Anpassungsfaktoren erarbeitet werden. In Komplex III, 'Mathematisch-statistische Überlagerungen der Verteilung von Dicke und Spaltzugfestigkeit', erfolgte die theoretische Ableitung der Grundbeziehungen für die mathematisch-statistische Überlagerung der Verteilungen von Dicke und Spaltzugfestigkeit der Betondecke mit dem Ziel der Präzisierung der Ausfallraten während bzw. am Ende der normativen Nutzungsdauer, die bisher nur auf Basis der Verteilung der Spaltzugfestigkeit bestimmt werden. Die Ergebnisse der Komplexe II und III bedürfen noch einer umfangreichen Prüfung hinsichtlich ihrer Einflussnahme auf das Berechnungsergebnis. Hier sind noch Vergleichs-, Überlagerungs-, Anpassungs- und Kombinationstests erforderlich, bevor die Forschungsergebnisse programmtechnisch umgesetzt werden können.
The present project consists of three independent individual projects (complexes), which had to be worked on independently for reasons of content, although each of its results is ultimately directed at flowing in to one dimensioning process for concrete surfaces according to limit states, such as, for example, the data processing programmes AWDSTAKO and STAKO-KONT. In complex I, 'Limits to the variability of the input parameters in the dimensioning programme AWDSTAKO', limit value observations for the various input variables in dimensioning for the cases of DTVSV dependent axle load distribution as well as the additional and the main consideration of special loads was conducted using extensive tests and graphical representations. Moreover, for the last two cases, the possibility of introducing deviating wheel loads and tyre contact pressures in an extensive framework was thoroughly tested. All investigations include the fluctuation widths of slab geometry, splitting tensile strength and type of base layer. The process logic and accuracy of the dimensioning results was confirmed. This part of the report shows the results of the series calculations for checking the dimensioning programme. The findings on the significance of influencing variables were adopted in the other parts of the report and described in detail there, so that the reproduction of this complex has been rejected in the present publication. It is available at the Federal Highway Research Institute and can be viewed there. In complex II, 'Basic information on working on temperature ranges relevant to dimensioning', extensive numerical investigations on making precise the temperature gradients flowing into the 6 pieces of evidence at 3 frequencies of exceeding were carried out. Using the existing amplitudes in air temperature of the German National Meteorological Service, The Deutscher Wetterdienst (DWD) and within the scope of the Road Condition and Weather Information System (The German Straßenzustands- und Wetterinformationsdienst, SWIS) temperature curves in the fittings, a verification of the theoretical results could take place and temperature zone maps with allocated adaptation factors could be prepared. In complex III, 'Mathematical and statistical overlapping of the distribution of thickness and splitting tensile strength,' the theoretical deduction of the basic relationships for the mathematical and statistical overlapping of the distributions of thickness and splitting tensile strength of the concrete surface with the objective of making more precise the failure rates during and at the end of a standard duration of use, that were only determined on the basis of the distribution of splitting tensile strength till now, were determined. The results of complexes II and II! still require extensive testing with respect to their influence on the results of calculation. Comparative, overlapping, adaptation and combination tests are required before the research results can be converted in a programme specific manner
Weiterentwicklung der Bemessungsmethoden für Verkehrsflächen - Teil Betonstraßen
Further development of the dimensioning methods for road surfaces - concrete roads section
Villaret, Stephan (author) / Kayser, Sascha (author) / Kiehne, Alexander (author) / Pfeifer, Ulrich (author) / Riwe, Axel (author)
2007
79 Seiten, 14 Bilder, 2 Tabellen, 21 Quellen
Report
German
Betonstraßen - Rastanlagen mit Verkehrsflächen in Betonbauweise
Online Contents | 2012
|Betonstraßen - Stand des Regelwerks zur Baulichen Erhaltung von Verkehrsflächen aus Beton
Online Contents | 2012
|UB Braunschweig | 1949
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