P. Forman/Ch. Fust/P. Mark · Aktualisierte Vergleichstafeln für militärische Lastenklassen bei Straßenbrücken
wird vereinfachend von einem stabartigen Tragwerk (z. B. näherungsweise typische einzellige Hohlkästen) mit konstantem Querschnitt ausgegangen, also mit über die Länge näherungsweise konstanter Biegesteifigkeit. Für kurze und breite Brücken trifft die Idealisierung eines stabartigen Tragwerks jedoch immer weniger zu [16], was in den Tafeln über ein Länge/Fahrbahnbreite-Verhältnis von 2 ausgegrenzt ist (heller Bereich l/b < 2). Die maßgebenden Schnittgrößen für einen Einfeldträger – Moment in Feldmitte und die maximale Querkraft am Auflager – aus militärischen Lasten können mit Gl. (3) für das Feldmoment MMLC und Gl. (4) für die maximale Querkraft VMLC bestimmt werden. Für die Schnittgrößenermittlung nach den Lastmodellen LM1 und LMM sind die Lasten in ungünstiger Position anzusetzen. Eventuelle Reduzierungen der Schnittkräfte (z. B. maßgebende Bemessungspunkte der Querkraft bei direkter Lagerung) werden nicht vorgenommen, um keine zusätzlichen Parameter wie die statische Höhe einführen zu müssen. Für eine Auswertung nach dem vorgestellten Einstufungskriterium ergeben sich nun Bereiche für verschiedene Länge/Fahrbahnbreite-Verhältnisse, in denen das Kriterium für die unterschiedlichen Militärlastklassen der Regelfahrzeuge – Gleisketten- und Räderfahrzeuge – eingehalten ist (Bild 2). Durch die Erhöhung der Beanspruchung aus Gleichlasten und Doppelachsen ist im Vergleich der beiden Lastmodelle der merkliche Rückgang der Einstufungsbereiche, insbesondere aufgrund der im LMM angesetzten zusätzlichen Belastung des dritten Fahrstreifens durch ein zusätzliches Schwerlastfahrzeug, ersichtlich.
Bild 3. Grenzfälle der Querverteilung eines zweistegigen Plattenbalkens Fig. 3. Limits of transverse load distributions of a doublewebbed T-girder
Anwendungshinweise zu Bild 2: – Die gestrichelte Linie begrenzt die Bereiche für Räderfahrzeuge, die durchgezogene Linie für Gleiskettenfahrzeuge. – Das Verhältnis Länge l zu Breite b von 2 stellt hier eine Abgrenzung zwischen balkenartigen und flächenartigen Tragwerken dar. Eine Anwendung für l/b kleiner 2 wird nur eingeschränkt empfohlen. – Den farbig markierten Flächen werden jeweils zweizeilig Zahlenwerte zugewiesen, welche die hier zulässige Militärlastklasse für einspurigen (1. Zeile) und zweispurigen Verkehr (2. Zeile) in Abhängigkeit von Länge und Breite angibt. – Die an der oberen Achse markierten Breiten geben die geometrisch erforderliche Breite des im Index angegeben Regelfahrzeugs für Ein- oder Zweispurverkehr an, z. B. bRF100/100 entspricht der Mindestbreite für zweispurigen Verkehr von Räderfahrzeugen der Lastenklasse 100.
hängig, welche hier nicht explizit vorgegeben werden sollen, um eine möglichst allgemeine Anwendung zu gewährleisten. In der Regel kommen Plattenbalken mit zwei Stegen für Überführungen von Autobahnen und breitere Straßen zum Einsatz [17] und dienen als Grundlage für das Quersystem. Die tatsächliche Querverteilung stellt sich bei Plattenbalken zwischen den zwei Grenzfällen eines äußerst weichen Systems (ηa/ηb = 1,0/0,0) mit einer Lastaufteilung nach dem Hebelgesetz und einem starren System (ηa = ηb = 0,5) mit gleichmäßiger Aufteilung der Lasten (Bild 3) ein. Für eine engere Differenzierung zwischen der tatsächlichen und der vorgegebenen Querverteilung werden weitere ηa/ηb-Verhältnisse von 0,6/0,4 und 0,8/0,2 zusätzlich zu den Grenzwerten betrachtet. Aufgrund der Auswertung anhand des Hebelgesetzes spielt auch der Stegabstand eine bestimmende Rolle. Daher wird, analog zu den ursprünglichen Tafeln [7], zwischen einem Stegabstand von der halben und der kompletten Fahrbahnbreite unterschieden. Die maßgebenden Schnittgrößen eines Hauptträgers ergeben sich aus der zusätzlich ungünstigsten Laststellung im Quersystem – sowohl für die militärischen als auch zivilen Lastmodelle – mit zugehöriger Beaufschlagung mit den Querverteilungsordinaten. Für die militärischen Regelfahrzeuge wird ein Abstand zur Schrammbordkante von 0,50 m angenommen, welcher dem Abstand der Fahrzeuge untereinander entspricht. Exemplarisch sind Einstufungsdiagramme für einen Stegabstand von der halben Fahrbahnbreite in Bild 4 im Hinblick auf das folgende Beispiel dargestellt.
3.2 Plattenbalken
3.3 Beispiel 1: Zweistegiger Plattenbalkenträger
Im Gegensatz zum Hohlkastensystem, welches oft als idealer Stab nach Balkentheorie vereinfacht wird, ist eine solche Idealisierung bei mehrstegigen Plattenbalken nicht mehr sinnvoll möglich. Belastungen auf die Fahrbahnplatte wirken anteilig auf die einzelnen Hauptträger und sind in ihrer Wirkungsweise auf diese zu bestimmen. Ein bewährtes Hilfsmittel hierzu sind Querverteilungslinien. Diese sind jedoch von mehreren Systemeigenschaften ab-
Gegeben ist der in Bild 5 dargestellte Einfeldträger mit Plattenbalkenquerschnitt. Die Querverteilung wurde bereits ermittelt zu ηa/ηb ≅ 0,72/0,28 und liegt somit zwischen den vorgegebenen Verhältnissen von 0,6/0,4 und 0,8/0,2. Das Verhältnis von Stegabstand zu Fahrbahnbreite beträgt 6,00/11,50 ≈ 0,50. Zur Einstufung werden somit die Diagramme für einen Stegabstand entsprechend der halben Fahrbahnbreite herangezogen. Die Auswertung
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Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 3