Detailergebnis zu DOK-Nr. 42129
Setzungstheorie für die Bemessung ungebundener Befestigungen (Orig. engl.: Shakedown theory and the design of unbound pavements)
| Autoren |
L.R. Saunders I.F. Collins A.P. Wang |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.5 Schotterstraßen, Kiesstraßen |
Road & Transport Research 2 (1993) Nr. 4, S. 28-39, 4 B, 19 Q
Der Zweig der Plastizitätstheorie, der das strukturelle Deformationsverhalten infolge wiederholter Beanspruchungen behandelt, wird als Setzungstheorie (im englischen Sprachgebrauch: shakedown theory) bezeichnet. Der Bericht befaßt sich mit den Anwendungsmöglichkeiten der Setzungstheorie zur Ermittlung von Bemessungskriterien und -verfahren für ungebundene Verkehrswegebefestigungen, i.e. Tragschichten ohne Bindemittel. Aus der Praxis kennt man vier prinzipielle Verhaltensweisen der ungebundenen Befestigungen, wobei ihr Spannungs-Dehnungsverhalten grundsätzlich nichtlinear-degressiv ist und die spannungsabhängigen Steifigkeiten mit ansteigenden Beanspruchungen zunehmen: rein elastisches, nach anfänglicher Setzung und Verfestigung elastisches, elasto-plastisches und rein plastisches Verhalten mit eventuellem Grundbruch. Die Übergänge zwischen diesen Verhaltensweisen lassen sich durch räumliche Grenzbeanspruchungszustände beschreiben, im einfachsten Fall durch die Mohr-Coulombsche Plastizitätsgrenze (Fließbedingung). Kriterien hierfür sind die Kohäsion und der Winkel der inneren Reibung, die von den Materialeigenschaften und -anstrengungen, der Verdichtung und dem Wassergehalt spezifisch abhängen. Sie können dementsprechend spezifisch durch Triaxialversuche festgestellt werden. Hiermit lassen sich in Abhängigkeit von den Schichtdicken, -anordnungen und -eigenschaften jeweilige Grenzlasten (Tragfähigkeiten) und Grenzbeanspruchungszustände ermitteln, unterhalb derer keine (hinreichend geringe) bleibenden Stauchungen der ungebundenen Befestigungen entstehen. Die bisherigen, wenigen Untersuchungen über die elasto-plastischen Eigenschaften der ungebundenen Befestigungen reichen für die Erarbeitung einer allgemeinen Bemessungsmethode für Tragschichten ohne Bindemittel noch nicht aus. Sie könnte mit Hilfe systematischer Untersuchungen auf der Grundlage der Setzungstheorie geschaffen werden, der dazu notwendige Forschungsbedarf an den Materialien der ungebundenen Befestigungen und des Untergrundes ist groß.