Ruhr-Universität Bochum

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1 Ruhr-Universität Bochum Lehrstuhl für Verkehrswegebau Prof. Dr.-Ing. M. Radenberg Modulprüfung Verkehrswegebau Bachelorstudiengang Bauingenieurwesen Montag, den :30 10:30 Uhr Zugelassene Hilfsmittel: Skripte und Mitschriften, Fachliteratur, Taschenrechner Aufgabe % Punkte Note erreicht Name : Matr. Nr:

2 Aufgabe 1 40 Punkte Auf der Frostschutzschicht einer Straße wurde ein Plattendruckversuch durchgeführt. Die ermittelten Werte sind in folgender Tabelle gegeben: Normalspannung [MN/m²] Messuhrablesung [mm] 0,01 0,000 0,08 0,324 0,16 0,467 0,24 0,610 0,32 0,724 0,40 0,839 0,45 0,935 0,50 1,096 0,25 0,856 0,12 0,741 0,01 0,484 0,08 0,559 0,16 0,639 0,24 0,724 0,32 0,810 0,40 0,896 0,45 0,981 Setzung s im Plattenzentrum [mm] Zusätzlich gegeben: Durchmesser der Platte : 30 cm Hebelarm der Messuhr: 0,76 m Hebelarm der Platte: 1,33 m a) Wozu dient der Plattendruckversuch im Allgemeinen? Werten Sie den Versuch nach folgender Vorgehensweise aus: b) Zeichnen Sie die zugehörige Drucksetzungslinie in folgendes Diagramm und beschriften Sie diese nach den jeweiligen Belastungsvorgängen. c) Bestimmen Sie mit Hilfe der Drucksetzungslinie (Anlage 1-1) nachvollziehbar die Größen E v1, E v2 (zeichnerisch). d) Bestimmen Sie nachvollziehbar das Gleichungssystem zur Berechnung von E v1 und E v2. e) Geben Sie anhand der Ergebnisse aus Aufgabenteil c) den maßgebenden Tragfähigkeitswert an und bewerten Sie den Verdichtungszustand der Frostschutzschicht.

3 Anlage 1-1

4 Aufgabe 2 8 Punkte Ihnen sind folgende Angaben eines Asphaltmischgutes bekannt: Bindemittelgehalt M.-% 4,9 Dichte des Bindemittels g/cm³ 1,020 Rohdichte des Gesteinskörnungsgemisches g/cm³ 2,735 Raumdichte der im Labor hergestellten Marshallprobekörper g/cm³ 2,368 a) Berechnen Sie den resultierenden Hohlraumgehalt. b) Erläutern Sie den Begriff fiktiver Hohlraumgehalt kurz in eigenen Worten. c) Erläutern Sie kurz ein Verfahren zur Bestimmung der Raumdichte von Asphaltproben.

5 Aufgabe 3 17 Punkte Von einer Kurvenfolge Gerade-Klothoide-Kreisbogen einer Autobahn der Entwurfsklasse EKA 1 sind die Lage der Geraden sowie die Lage und Größe des Kreisbogens gegeben (siehe Skizze; Anlage 3-1) und infolge Zwangspunkten genau einzuhalten. a) Konstruieren Sie mit Hilfe der R-Tafel (Anlage 3-2) die Klothoide in der Skizze (Anlage 3-1). Tragen Sie dabei alle notwendigen Maße in der Skizze an (τ, X m, X, Y). b) Zeichnen Sie das zugehörige Krümmungsband in der Skizze (Anlage 3-1) ein und beschriften Sie dieses. c) Welche Querneigung ist in der Geraden anzuordnen? Warum ist dies erforderlich? d) Bestimmen Sie die radienabhängige Querneigung in dem Kreisbogen nach RAA. e) Bestimmen Sie die Anrampungsneigung in der Klothoide. Zusatzinformation: RQ 36, Drehung um die Achsen der jeweiligen Fahrbahn

6 Anlage 3-1

7 Anlage 3-2

8 Aufgabe 4 20 Punkte Eine Gradiente ist durch drei Zwangspunkte Z 1, Z 2, Z 3 und zwei Längsneigungen s 1 und s 2 gegeben (vgl. nicht maßstabsgetreue Skizze). a) Berechnen Sie die Lage (bezogen auf die eingetragene Kilometrierung) und die Höhe (m ü. NN) des Tangentenschnittpunktes. b) Berechnen Sie den Wannenhalbmessers und die Tangentenlänge der Wanne so, dass das Gefälle der Gradiente im Zwangspunkt Z 2 genau -2,0 % beträgt. c) Berechnen Sie die Lage (bezogen auf die eingetragene Kilometrierung) und die Höhe (m ü. NN) des tiefsten Punktes der Gradienten. Hinweis: Sofern Sie die Teile a) und/oder b) nicht lösen konnten, können Sie zur Lösung des Teils c) folgende (falschen) Werte annehmen: - X Tangentenschnittpunkt = 950 m - H Tangentenschnittpunkt = 190 m - H w = 8500 m - T w = 350 m

9 Aufgabe 5 11 Punkte Sie sollen die passive Schutzeinrichtung (Leitplanke) einer Gefahrenstelle planen. Der schutzbedürftige Bereich ist eine explosionsgefährdete Chemieanlage. Die zulässige Höchstgeschwindigkeit beträgt 70 km/h und es besteht eine erhöhte Abkommenswahrscheinlichkeit der Fahrzeuge. Der DTV(SV) beträgt 4500 Kfz/24 h. a) Welche Aufenthaltsstufe ist in diesem Bereich nach RPS-07 einzuhalten? b) Welche Anprallprüfungen sind für die gewählte Aufenthaltsstufe durchzuführen und welche Kriterien gelten für diese Anprallprüfungen nach DIN EN ? c) Zudem soll die Anprallheftigkeitsstufe B nach DIN EN eingehalten werden. Welche Kennwerte sind dazu einzuhalten? Erläutern Sie kurz in Ihren eigenen Worten die Bedeutung der Kennwerte und nennen Sie die einzuhaltenden Grenzwerte.

10 Aufgabe 6 14 Punkte Mit Hilfe des Pavement-Management-Systems soll der Zustand eines Straßenabschnittes bestimmt werden. Die Zustandserfassung (messtechnisch) ergab folgende Zustandsgrößen bzw. Zustandswerte: - Allgemeine Unebenheit: 2,2 cm 3 - Fiktive Wassertiefe: 4,6 mm - Spurrinnentiefe: wurde nicht gemessen und soll vernachlässigt werden - Netzrisse: 4,6 % - Zustandswert Flickstellen: 2,6 - Griffigkeit: 0,52 µ SKM Zustandsmerkmal Zustandswert 1,5 bei Zustandswert 3,5 bei Zustandswert 4,5 bei Netzrisse Griffigkeit 0,55 0,41 0,31 a) Berechnen Sie den Gebrauchs- und Substanzwert des Straßenabschnittes, sowie den Gesamtwert. Gehen Sie von einem hohen Anforderungsniveau an das Straßennetz aus (Straßenkategorie I). Beachten Sie die geänderten Grenzen für die Zustandsmerkmale Netzrisse und Griffigkeit. b) Erläutern Sie die Durchschlagsregel für ein PMS.

11 Aufgabe 7 10 Punkte Bearbeiten Sie folgende Fragenstellungen: a) Welche Formen der Winterglätte kennen Sie, beschreiben Sie diese jeweils stichpunktartig. b) Ordnen Sie folgende Erhaltungsmaßnahmen der betrieblichen Unterhaltung, baulichen Unterhaltung oder Instandsetzung zu. - Aufrauen mittels Feinfräsen - Oberflächenbehandlung mit einfacher Splittabstreuung - Erneuerung der Straßenmarkierungen - Ausbessern mit Asphaltmischgut c) Skizzieren Sie den grundsätzlichen Verlauf des Zustandswertes für das Zustandsmerkmal Spurrinnentiefe über die Liegezeit einer Straße in Jahren. Berücksichtigen Sie dabei zudem den Einfluss von Baulichen Erhaltungsmaßnahmen. d) Beschreiben sie stichwortartig den Unterschied zwischen Gebrauchs- und Substanzwert.