P. Forman/Ch. Fust/P. Mark · Aktualisierte Vergleichstafeln für militärische Lastenklassen bei Straßenbrücken
Tabelle 1. Lasten und Geometrie der verwendeten Regelfahrzeuge [3] Table 1. Loads and geometry of the standard vehicles considered [3] MLC
Kettenfahrzeuge
Räderfahrzeuge Achslast [t] und Radstand [m]
Achsenbreite
50
100
150
unterscheidet sich hingegen von der zugehörigen MLC und entspricht der Summe der einzelnen Achslasten (Tabelle 1). Schwingbeiwerte für Lasten aus Regelfahrzeugen sind in diesem Modell nicht berücksichtigt und werden in den Grenzen von ⎪⎧ 1,10 für GKF 1,0 ≤ ϕ = 1,4 – 0,008 lϕ ≤ ⎨ ⎩⎪ 1,25 für RF
(2)
mit: lϕ maßgebende Feldlänge angesetzt. Der Fahrzeugabstand gleichwertiger Regelfahrzeuge wird durch Kolonnenfahrten mit einem Abstand von 30,50 m (≈ 100 ft) zwischen den Aufstandsflächen der Gleisketten- bzw. der letzten Achse des vorausfahrenden und der ersten Achse des darauf folgenden Räderfahrzeugs festgelegt. Falls geometrisch bedingt zweispuriger Verkehr möglich ist, beträgt der seitliche Abstand mindestens 0,50 m zwischen den Regelfahrzeugen, die der gleichen MLC entsprechen müssen. Zweispurverkehr für MLC über 100 ist nicht zulässig [3].
3 Einstufung von Brückentragwerken in militärische Lastenklassen Zur Einstufung von militärischen Fahrzeugtypen kann auf Kurvenscharen der von den Regelfahrzeugen hervorgerufenen Biegemomente und Querkräfte zurückgegriffen werden. Diese Einstufungskurven sind auf Einfeldträger verschiedener Spannweiten unter den in Abschn. 2.2 vorgestellten Belastungsannahmen in entsprechend ungünstiger Position zurückzuführen. Für eine vereinfachte Handhabung wurden die Biegemomente durch die Feldlänge geteilt und als Einheitsbiegemomente dargestellt (vgl. [5]). Somit lassen sich die maximalen Schnittkräfte aus militärischen Lasten am Einfeldträger berechnen: Moment:
156
MMLC = MTWϕx
Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 3
(3)
Querkraft:
VMLC = VTWϕx
(4)
mit: MTW Tafelwert des Einheitsbiegemoments des betrachteten Regelfahrzeugs in Abhängigkeit von der Feldlänge l VTW Tafelwert der Querkraft des betrachteten Regelfahrzeugs in Abhängigkeit von der Feldlänge l l Feldlänge ϕ Schwingbeiwert nach Gl. (2) x Anzahl der Fahrzeuge (Einspurverkehr: x = 1; Zweispurverkehr x = 2) Die maßgebenden Biegemomente und Querkräfte aus zivilen Lasten ergeben sich aus den in Abschn. 2.1 vorgestellten Lastmodellen in Abhängigkeit von Systemlänge und -breite. Einschränkend wird die für die Belastung wirksame Breite b auf die Fahrbahnbreite reduziert und stellt einen konservativen Ansatz dar, weil die Brückenkappen somit keine Belastung erfahren und die zivilen Lasten dadurch unterschätzt werden. Auf dieser Basis werden mit Gl. (1) Interaktionsdiagramme im Sinne der „Homberg-Tafeln“ [7] für Einfeldträgersysteme erstellt. Zur Einstufung finden die Militärlastklassen MLC 50, MLC 100 und MLC 150 für beide Regelfahrzeugtypen Berücksichtigung (vgl. Tabelle 1), da neue Brückentragwerke in der Regel für einspurigen Verkehr nach MLC 100 und für zweispurigen Verkehr nach MLC 50 bemessen werden müssen [4]. Die MLC 150 stellt das Regelfahrzeug mit der höchsten Last dar.
3.1 Stabartige Balkentragwerke Brückenbauwerke unterscheiden sich in ihrer Gestaltung durch verschiedene Tragwerksarten und ihre lastabtragenden Elemente. Die Einstufung der Brückentragwerke soll allerdings primär durch die maßgebenden Einwirkungen auf das Hauptsystem (Brückenüberbau) erfolgen und größtenteils unabhängig vom Querschnitt sein. Daher