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Detailergebnis zu DOK-Nr. 58009

Geschlossene Lösung für die Randbelastung von dicken Betondecken anhand eines sechs-plattigen Modells (Orig. engl.: Closed-form, six-slab, thick-plate solution for analysis of edge slab of concrete pavement)

Autoren	T.F. Fwa L. Wei
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.3 Betonstraßen

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2005 (Transportation Research Record (TRB) H. 1919) S. 3-15, 10 B, 4 Q

Die Entwicklung und Anwendung einer theoretischen, geschlossenen Lösung für die Analyse der Beanspruchung einer am Längsfugenrand belasteten dicken Betondecke anhand eines sechs-plattigen Modells wird beschrieben. Für das Betondeckensystem mit Fugen wird die Bettungsmodultheorie (Gründung nach Winkler) vorausgesetzt. Die sechs Platten sind in zwei Reihen angeordnet. Die untersuchte belastete Betonplatte wird demnach als Mittelplatte mit fünf umgebenden Platten abgebildet, um die Auswirkungen der Fugen zu berücksichtigen. Grundlegende Gleichungen für das vorgeschlagene Modell wurden anhand der Theorie für dicke Platten hergeleitet. Lösungen der grundlegenden Gleichungen wurden durch die Überlagerung der Ergebnisse von geeigneten Einzelplatten erhalten. Die Gültigkeit der vorgeschlagenen Lösungen wurde anhand der Finite-Elemente-Methode überprüft. Das Sechs-Platten-Modell kam zum Einsatz, um die kritischen Spannungen und Einsenkungen einer Randplatte unter den folgenden drei Lastfällen zu untersuchen: Plattenmitte, Plattenrand und Plattenecke. Die berechneten kritischen Spannungen und Einsenkungen wurden mit den Lösungen nach Westergaard verglichen. Es stellte sich heraus, dass die Lösungen nach Westergaard die maximalen Biegespannungen und Einsenkungen für große Platten überbewerten, jedoch dazu neigen, diese für kleine Platten unterzubewerten. Die Wahrscheinlichkeit der Unterbewertung nach Westergaard steigt auch mit fallendem Wirksamkeitsindex der Fugen an.