Detailergebnis zu DOK-Nr. 60620
Entwicklung einer vereinfachten Methode zur Dimensionierung der Schichtdicken von langlebigen Fahrbahnbefestigungen (Orig. engl.: Developments of a simplified design procedure for determining layer thickness in long-life pavements)
| Autoren |
H.J. Lee H.M. Park J.H. Lee |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2007 (Transportation Research Record (TRB) H. 2037) S. 76-85, 14 B, 2 T, 11 Q
Definition der sogenannten langlebigen Befestigungen: Schichtarten- und Schichtdickenkonzeptionen, mit denen unter allen Betriebsbedingungen die maximal ertragbaren Asphaltdehnungen (an Tragschichtunterseite) sowie gleichzeitig die maximal zulässigen Untergrundstauchungen nicht überschritten werden, sodass praktisch keine strukturellen und bleibenden Beschädigungen entstehen können und die Befestigungen unter allen Umständen (nur) quasielastisch beansprucht werden und dauerhaft (> 40 Jahre) tragfähig sind. Die dermaßen zulässigen Asphaltdehnungen wurden mittels dynamischer Belastungsversuche bei 20 °C und 10 Hz ermittelt und betragen demnach 70 Micron. Analog wurden anhand von Literaturrecherchen die zulässigen Axialstauchungen zu 200 Micron ermittelt. Für ein Szenario von Befestigungskonzeptionen mit systematischen Variationen der Schichtdicken, -arten und -steifigkeiten (2 300 Einzelfälle) wurden die Befestigungsreaktionen (infolge Standard-Einzellast) berechnet (mit FEM-Algorithmen). Hiermit können die für langlebige Befestigungen erforderlichen Konstellationen, Schichtdicken in Verknüpfung mit den Asphaltsteifigkeiten und den Schichten ohne Bindemittel anhand der Grenzwerte für die zulässigen Beanspruchungen aufgrund der (vereinfachenden) Regressionsfunktion in einfacher Weise bestimmt werden. Je nach den Asphaltsteifigkeiten und den Dicken der Tragschichten ohne Bindemittel betragen die erforderlichen Asphaltdicken für langlebige Fahrbahnbefestigungen ca. 18 bis zu 36 cm. Ausschlaggebend für die Bemessung ist in der Regel die zulässige Asphaltdehnung (70 Micron), nur ausnahmsweise (bei dünneren Asphaltschichten) die ertragbaren Untergrundstauchungen (200 Micron). Die näherungsweise mittels der Regressionsfunktion zu ermittelnden Beanspruchungen stimmen hinreichend genau mit den "exakt" anhand FEM berechneten sowie mit den (außerdem) experimentell gemessenen Dehnungen überein.