Detailergebnis zu DOK-Nr. 76629
Untersuchung von nachträglich erzeugten Endbereichen an Betonfahrbahnen unter Berücksichtigung der Reibungsverhältnisse auf unterschiedlichen Tragschichten
| Autoren |
M. Eger |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.3 Betonstraßen |
München: Lehrstuhl und Prüfamt für Verkehrswegebau der Technischen Universität München, 2020, VI, 134 S., zahlr. B, T, 83 Q, Anhang (Mitteilungen des Prüfamtes für Verkehrswegebau der Technischen Universität München H. 96)
Im Sommer 2013 kam es auf deutschen Betonfahrbahnen, nach länger anhaltenden Niederschlägen gefolgt von einer Hitzeperiode, zu einem gehäuften Auftreten von Hitzeschäden. Zur Reduzierung der Längsdruckkräfte in den Betonfahrbahnen bei hohen sommerlichen Temperaturen wurden sogenannte "Entspannungsbereiche" in die Fahrbahnen mit langer Liegedauer eingebracht. Dabei entstanden neue Endbereiche in den Betonfahrbahnen. Um das Verhalten einer Betonfahrbahn in diesen neuen Endbereichen detailliert untersuchen zu können, sind Kenntnisse über den Fahrbahnaufbau, die Materialparameter und vor allem die vorliegenden Verbund- und/oder Reibungsverhältnisse zwischen Betonfahrbahn und Tragschicht nötig. Es wurden daher Versuche zur Bestimmung des Reibungsbeiwerts der Betonfahrbahnplatten auf unterschiedlichen Tragschichten sowie relevanter Materialparameter durchgeführt. Der Reibungsbeiwert ist maßgeblich von der Art der Tragschicht und der Größe der Verschiebung der Betonplatten auf der Tragschicht abhängig. Die neu ermittelten Reibungsbeiwerte liegen über den bisher in der Literatur genannten Werten. Im Anschluss an diese Untersuchungen wurden theoretische Betrachtungen und FEM-Simulationen zum Verhalten einer Betonfahrbahn im Endbereich durchgeführt, um die Verschiebungen am Fahrbahnende und die sich ausbildenden Endbereichslängen sowie die Spannungsverhältnisse zu untersuchen. Die neu bestimmten Reibungsbeiwerte und deren Größe in Abhängigkeit der Verschiebung wurden dabei berücksichtigt. Ein Vergleich der Ergebnisse der theoretischen Berechnungen mit den Ergebnissen der FEM-Simulationen ergibt bei vorhandenem Verbund zwischen Beton und hydraulisch gebundener Tragschicht (HGT) sowie dem Fall Beton auf Asphalttragschicht (ATS) größere Endbereichslängen bei den FEM-Simulationen. Allerdings stellt sich im Vergleich bei einer Verschiebung einer Betonfahrbahn auf einer HGT bei den FEM-Simulationen eine kleinere Endbereichslänge ein.