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Detailergebnis zu DOK-Nr. 53812

Strukturelle Analyse und Bemessung von Flugbetriebsflächen in Schweden (Orig. engl.: Airfield pavements structural analyses and design in Sweden)

Autoren	C.A. Lenngren H. Carlsson
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.7 Flugplatzbefestigung

Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields: Proceedings of the 6th International Conference on the Bearing Capacity of Roads and Airfields, Lisbon, Portugal, 24-26 June 2002. Lisse u.a.: Balkema, 2002, Vol. 1, S. 325-334, 6 B, 9 Q

Die derzeitige Bemessungsmethoden für Flugbetriebsflächen in Schweden basieren auf der Mehrschichtentheorie in Verbindung mit einem Ermüdungskriterium. Die Analyse bestehender Befestigungen wird mit einem schweren Fallgewichtsgerät sowie der Erfassung visuell sichtbarer Schäden im Rahmen einer visuellen Zustandserfassung durchgeführt. Zusätzlich werden die relevanten Materialparameter anhand von Laboruntersuchungen mit einbezogen. Die meisten Arbeiten hierzu beziehen sich auf Asphaltbefestigungen, da die Betonbauweise meistens nur bei Sonderflächen, wie Vorfeld, Betankungs- und Enteisungsflächen angewandt wird. Das in Schweden verwendete schwere Fallgewichtsgerät arbeitet mit im Vergleich zur Straße höheren Lasten, kürzeren Lastimpulsen sowie einer vom Durchmesser veränderten Lastplatte. Die Versuche werden in den Spuren der Hauptfahrwerke der größeren Flugzeuge durchgeführt, wobei die Anzahl der Messpunkte von der Variabilität der Befestigung abhängt. Die FWD-Daten werden zur Berechnung der PCN benutzt. Die verbleibende Restlebensdauer wird hingegen aufgrund von Aufbaudaten, bisheriger und künftig prognostizierter Verkehrsbelastungen ermittelt. Dazu werden die ertragbaren Lastwechsel nach der Hypothese von Miner berechnet. Wenn keine ausreichend abgesicherten Aufbaudaten vorliegen, werden Bohrkern- und Materialentnahmen sowie entsprechende Laborversuche durchgeführt. Zur Bemessung der Aufbauten werden aufgrund der bekannten Modellansätze die Spannungen für vier Jahreszeiten berechnet. Als Lastannahmen werden anstelle einer bestimmten Anzahl äquivalenter Einzelradlasten die tatsächlich anzusetzenden Reifen- und Fahrwerksdaten verwendet. Daher ist die Bemessung nicht auf das Erreichen einer vorgegebenen PCN beschränkt, sondern bezieht sich vielmehr auf die tatsächlich zu ertragenden Spannungen. Die Ermittlung der PCN wird in diesem Zusammenhang grundsätzlich kritisiert, unter anderem wegen der nach VTI anzusetzenden Parameter. Dabei wurde der Einfluss bestimmter Parameter auf die PCN durch eine Sensitivitätsanalyse ermittelt, hier zeigte sich ein erheblicher Einfluss der Materialkonstanten. Ebenso werden das Modell zur Rissbildung sowie die Berechnung von äquivalenten Einzelradlasten und die Möglichkeiten schnell fahrender Tragfähigkeitsmessgeräte diskutiert. Im Ergebnis werden Verbesserungsmöglichkeiten der derzeitigen Vorgehensweisen aufgezeigt.