Neuentwicklung eines Ladungsrueckhaltesystems aus textilbewehrten Betonfertigteilen. Bemessungsvorschlag zu dem als Koppelelement wirkenden Textilbetonduebel mit Kreisquerschnitt

New development of a load restraint system of textile reinforced precast concrete units. Design proposal to the textile reinforced concrete anchor with circular cross-section that is acting as a coupling element

Schutzeinrichtungen an Strassen zum Aufhalten von abirrenden Fahrzeugen sind allseits bekannt. Anders sieht das bei Ladungsrueckhaltesystemen (LRS) aus. Im Jahr 2002 wurde ein solches System erstmals in Deutschland entlang der Autobahn A3 im Zuge des Baus der Bundesbahn-Neubaustrecke Koeln-Frankfurt erstellt. Das LRS soll, zum Beispiel bei parallel verlaufenden Bahnstrecken und Autobahnen, aus den Waggons fallende Ladung auffangen. Diese Systeme wirken zusammen mit dem Fahrzeugrueckhaltesystem an Strassen als Gesamtsystem. Bisher war nur ein aus einer Stahlkonstruktion bestehendes LRS bekannt. Vorgestellt wird die Neuentwicklung eines Ladungsrueckhaltesystems aus textilbewehrten Betonfertigteilen. Bei den LRS aus Stahl wird die Anprallenergie durch die Duktilitaet der Konstruktion in Deformationen umgewandelt. Das neu entwickelte LRS in Massivbauweise nimmt hingegen die kinetische Anprallenergie durch reversible Verformungen der Konstruktion und durch irreversible Verformungen in einer Deformationsschicht auf. Dieses LRS aus Betonfertigteilen besteht aus dreischichtigen textilbewehrten Betonwandeinzelelementen, die man mittels horizontaler und vertikaler Kopplungselemente zusammenfuegt und mit Zugstaeben in tiefgegruendeten Einzelfundamenten verankert. Die dreischichtigen Elemente bestehen aus einer anprallseitigen textilbewehrten Zerstoerungsschicht, einer textilbewehrten Rueckhalteschicht auf der Seite des abzusichernden Bereichs und einer zwischen diesen Lagen angeordneten Deformationsschicht aus vertikalen, textilbewehrten Betonrohren. Oberflaechennah sind die Zerstoerungs- und Rueckhalteschicht mit Glasfasern oder Carbonfasern bewehrt. Der Aufbau der Schichten und des Gesamtsystems wird textlich und mit Abbildungen beschrieben. Die textilbewehrten Betonduebel (TRC-Duebel) zur Kopplung der Einzelelemente wurden mittels experimenteller Untersuchungen getestet. Beschrieben wird die Herstellung der Duebel sowie Aufbau, Durchfuehrung und Auswertung der an den Duebeln vorgenommenen Versuche. Die Duebel dienen ausschliesslich der Querkraftuebertragung zwischen den Einzelelementen. Sie wurden statisch und dynamisch hinsichtlich ihres Last-Verformungs-Verhaltens untersucht. Der statische Versuch bestand aus einem weggesteuerten Scherversuch, bei dem zur Abbildung der baupraktisch auftretenden Masstoleranzen der Abstand der Scherflaechen der Pruefeinrichtung auf fuenf Millimeter eingestellt wurde. Den dynamischen Versuch realisierte man mit einen horizontalen Stossvorgang durch Anprall mit einer Stahlkugel. Fuer die Dimensionierung des textilbewehrten Betonduebels wird ein Bemessungsvorschlag vorgestellt. Eingegangen wird dazu auf die Modellbildung und die rechnerisch ermittelte Querkrafttragfahigkeit. Es schliesst sich ein Vergleich der rechnerischen und experimentellen Ergebnisse an. Anhand der Versuchsergebnisse wurde ein Bemessungsvorschlag fuer die Querkrafttragfaehigkeit der textilbewehrten Betonduebel hergeleitet. ABSTRACT IN ENGLISH: The two load restraint systems that are globally known so far are produced in steel construction. For those steel systems the impact energy of the load object will be consumed exclusively by deformation energy of the restraint system. This already leads at a comparatively low load impact to considerable repair or replace works of the deformed safety barrier with the connected impairments of the road traffic and the maintenance costs resulting from it. Up to now there is no safety barrier known in solid construction whose function consists exclusively in holding back the transported load of a vehicle running off the road, if necessary. Therefore a load restraint system of textile reinforced precast concrete units has been developed, in which the kinetic energy of the load object is converted in reversible construction deformations under the use of concrete mass inertia and, from a possible higher energy level of the load object, in irreversible deformations of a special deformation layer. The contribution discusses the construction and the function of the developed load restraint system. Furthermore a design proposal is presented to the textile reinforced concrete anchor with circular cross-section that is acting as a coupling element and whose shear force capacity was derived from static and dynamic tests. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 544-56
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Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01538622
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 11 2014 8:29AM