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Detailergebnis zu DOK-Nr. 69759

Einfluss der Gewölbewirkung auf die Tragfähigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen mit Pflasterdecke (Orig. engl.: The influence of arch supporting effect on the load-bearing capacity of paving block superstructures)

Autoren	W. Kluger-Eigl J. Füssl H.L. Hengl
Sachgebiete	11.4 Pflaster- und Plattenbefestigungen 14.7 Tragfähigkeitsprüfungen

11th International Conference on Concrete Block Pavement ICCBP, 8.-11. September 2015, Dresden. Köln: FGSV Verlag, 2015, USB-Stick (FGSV 002/111) 9 S., 5 B, 7 Q

Zur Untersuchung der Wirkung einer parabelförmig gewölbten Querschnittsausführung von Pflasterdecken auf deren Lastabtragung wurde ein dreidimensionales Finite-Elemente-Modell erstellt. Betrachtet wird ein Modellgewölbe einer Reihe aus 16 Pflastersteinen mit variabel einstellbarer Wölbung. Die äußeren Steine werden als vertikal und horizontal unverschieblich angesehen. Zwischen den Pflastersteinen wird in Normalrichtung ein fester Kontakt und in tangentialer Richtung ein Reibungskontakt angesetzt. Eine Trennung der Elementoberflächen ist zugelassen und es können keine Zugspannungen über die Fugen übertragen werden. Für die durchgeführten Berechnungen wurden drei Laststellungen der angesetzten Radlast betrachtet. Ohne eine Wölbung konnte aufgrund der fehlenden flächenhaften Auflagerung und des fehlenden Reibungswiderstands kein Gleichgewichtszustand erreicht werden. Aus den FEM-Simulationen konnten zwei unterschiedliche Strukturversagensmechanismen identifiziert werden: (1) das Durchbiegen bei sehr kleiner Wölbung im Querprofil und (2) das Ausbilden einer kinematischen Kette, die sich sehr schnell für große Wölbungen einstellt. Auf der Basis der getroffenen Annahmen wurde mit dem Simulationsverfahren ein großer Einfluss der Wölbung im Querprofil auf die Tragfähigkeit der Pflasterbefestigungen nachgewiesen. Eine hinsichtlich der Tragfähigkeit optimale Wölbung kann nach Betrachtung der drei Laststellungen berechnet werden. Ergänzend erfolgt die Berechnung an einem flächenhaften Modell, bestehend aus 17 Gewölbebögen, die mit zwei Radlasten belastet werden. In dem Modell ist das zugrunde gelegte Rechteckpflaster (200/200/100 mm) einerseits im Läuferverband quer und andererseits im Läuferverband längs angeordnet. Die Ergebnisse zeigen die Interaktion zwischen den benachbarten Gewölbebögen sowie geringere Verformungen bei der im Läuferverband längs verlegten Pflasterdecke durch eine bessere Verzahnung der Bögen, in Verbindung mit einer gleichmäßiger verteilten Belastung der seitlichen Gewölbeauflager.