Einfluss des zunehmenden Schwerverkehrs auf die Nutzungsdauer von Bauwerken der Brueckenklassen 30/30 und 45

In den letzten Jahrzehnten haben Aufkommen und Gewicht der Lastkraftwagen erheblich zugenommen. Angesichts der Verkehrsentwicklung gewinnt die Frage der Ermuedung von Bruecken immer mehr an Bedeutung. In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen einer Achslasterhoehung auf die Bauwerke der Brueckenklasse 30/30 und 45 beurteilt und die Einfluesse der genehmigungspflichtigen Sondertransporte auf die Ermuedung untersucht. Zunaechst wurden wirtschaftliche Aspekte einer eventuellen Erhoehung der zulaessigen Gesamtgewichte dargestellt. Anschliessend wurden Moeglichkeiten zur Erfassung der Verkehrsentwicklung gezeigt und das Ermuedungsverhalten der verwendeten Baustoffe bei mehr als 2 mal 10 hoch 6 Lastwechseln beschrieben. Die Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Nutzungsdauer wurden dargestellt. Die ueberschlaegige Abschaetzung der Auswirkungen der Verkehrszunahme auf die Nutzungsdauer vorhandener Bauwerke der Brueckenklassen 30/30 und 45 wurde mit Beurteilungskriterien durchgefuehrt, die auf den frueheren Bemessungsansaetzen aufbauen. Mit diesen Beurteilungskriterien wurden Tastuntersuchungen ausgewaehlter Bauwerksarten und Bauteile der beiden Brueckenklassen durchgefuehrt, wobei ein guter, nicht geschaedigter Bauwerkszustand zugrunde gelegt wurde. Fuer die Querrichtung von Stahlbetonbruecken zeigte sich, dass insbesondere bei der Brueckenklasse 30/30, die sich hier unguenstiger als die Brueckenklasse 45 verhaelt, eine Achslasterhoehung zu einem erhoehten Ermuedungsrisiko fuehrt, da die cut-off Grenze teilweise schon unter heutigen Betriebslasten ueberschritten wird. In Laengsrichtung sind fuer Plattenbruecken aus Stahlbeton Reserven vorhanden, wodurch eine Erhoehung der Lasten besonders bei grossen Stuetzweiten ohne eine uebermaessige Zunahme des Ermuedungsrisikos moeglich ist. Fuer Spannbetonbauwerke dieser Brueckenklassen konnte gezeigt werden, dass das Dekompressionskriterium meist nur unter heutigen Betriebslasten erfuellt werden kann und Achslasterhoehungen zu Ueberschreitungen fuehren. Bei Einhaltung des Kriteriums waere eine Ermuedung der Bewehrung nahezu ausgeschlossen. Die Ausnutzung der benoetigten Betonzugfestigkeit ist bei einer Lasterhoehung teilweise sehr gross, wodurch auch bei ungeschaedigten Bauwerken mit einer Rissbildung und damit verbunden mit hoeheren Schwingbreiten zu rechnen ist. Die Untersuchungen wurden fuer ungeschaedigte Bauwerke durchgefuehrt. Bei vorgeschaedigten beziehungsweise kritischen Spannbetontragwerken muss mit signifikanten Auswirkungen einer Verkehrslasterhoehung auf die Nutzungsdauer gerechnet werden. Diese Bauwerke muessten bei einer eventuellen Erhoehung der zulaessigen Achslasten individuell beurteilt, beziehungsweise Verkehrseinschraenkungen eingefuehrt werden. Im Rahmen weiterer Forschungen sollten Kriterien entwickelt werden, anhand derer derartige Bauwerke identifiziert werden sollten. Zur Ueberpruefung der Auswirkungen der genehmigungspflichtigen Schwertransporte auf die Ermuedung der Bruecken, wurde ein Vergleich der Schaedigung durch diese Sonderfahrzeuge mit der Schaedigung, die durch die Fahrzeuge des Ermuedungslastmodells 4 hervorgerufen wird, durchgefuehrt. Dazu wurden die ueber 10 Monate an einer Bruecke genehmigten Fahrzeugtypen und Anzahlen auf ein ganzes Jahr extrapoliert. Diese Gesamtanzahl ruft bei dem Querschnitt in der vorgespannten Bewehrung eine jaehrliche Schaedigung von 0,021 Prozent hervor. Das Ermuedungslastmodell 4 weist eine Rate von 0,265 Prozent auf. Somit betraegt der Anteil der genehmigungspflichtigen Schwertransporte an der gesamten Schaedigungsrate circa 8 Prozent. Schlussbericht zum Forschungsprojekt 89.118/2002 (ITRD-Nummer D707719) der Bundesanstalt fuer Strassenwesen.

  • Corporate Authors:

    TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN, INSTITUT FUER BAUSTOFFE UND KONSTRUKTION, LEHRSTUHL FUER MASSIVBAU

    THERESIENSTR. 90
    MUENCHEN,   DEUTSCHLAND BR  D-80333
  • Authors:
    • ZILCH, K
    • PENKA, E
  • Publication Date: 2004-2

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 114S

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01205317
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 8:20PM