Detailergebnis zu DOK-Nr. 54033
Quer vorgespannte Betondecken (Orig. engl.: Cross tensioned concrete pavement)
| Autoren |
Z. Wu M. Hossain J. Hancock |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.3 Betonstraßen |
Journal of Transportation Engineering 129 (2003) Nr. 4, S. 427-433, 6 B, 8 Q
Fahrbahnbefestigungen aus Beton werden oft durch Oberflächenwasser, das an fehlerhaft ausgeführten Querfugen eindringt, geschädigt. Diesem Problem kann durch Beschränkung der Rissneigung des Betons und Reduzierung der Zahl der Querfugen begegnet werden, indem die Deckenkonstruktion vorgespannt wird. Dazu stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, wobei im Rahmen der Arbeit lediglich die Vorspannung mit nachträglichem Verbund betrachtet wird. Die Entwicklungen der letzten 20 Jahre auf diesem Sektor ermöglichen eine einfache und kostengünstige Ausführung. Nach einem historischen Rückblick über vorgespannte Betondecken in Längsrichtung wird auf die Grundlagen der Bemessung eingegangen. Diese erfolgt auf Biegezug und berücksichtigt neben den temperaturbedingten Wölbspannungen die Verkehrslastspannungen unter wiederholter Lasteinwirkung. Dabei spielen Reibungsverhältnisse zwischen Platte und Untergrund eine entscheidende Rolle. Erst durch in Querrichtung (beidseits) vorgespannte Betondecken (CTCP) ist es möglich, fugenlose Konstruktion beliebiger Länge auszuführen. Damit werden neben höherem Fahrkomfort die Unterhaltungskosten verringert. Den Mehrkosten für Material und Einbau stehen die Verringerung der Plattendicke (152 mm meist ausreichend) sowie die Vermeidung der Querfugen gegenüber. Dies erreicht man durch eine beidseits diagonal geführte Vorspannung unter einem Winkel kleiner 45° zur Plattenlängsrichtung 12,5 mm unterhalb der Plattenmitte. Aus der in mehreren Schritten aufgebrachten Vorspannung resultiert ein negatives Biegemoment. Darüber hinaus wird in der Arbeit auf die Problematik der durch die Vorspannung hervorgerufenen Zugspannungen am Plattenrand, und damit auf die Gefahr der von dort ausgehenden Rissbildung eingegangen. Dazu findet eine Untersuchung nach der Methode der Finiten Elemente mit dem Programm ANSYS statt.