Standardisierte Bemessung von Verkehrsflächen nach den RStO 01

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1 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Verkehrsflächen nach den RStO 01 Übng im Sommersemester 07 Stand: 06/07

2 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bemessngskonzepte allgemein Umgebngs- / Planngsdaten Hochba z.b. Hanglage, Bodengtachten, Grndwasser, Straßenba z.b. Untergrndeigenschaften, Verkehrsbelastng, Grndwasser, Beansprchngsberechnngen z.b. Beansprchng drch Verkehrslasten (Schnee, Wind, Möbel, etc.), Eigengewicht Beansprchng drch - Verkehr - Klima - Wasserverhältnisse Wahl geeigneter / wirtschaftlicher Materialien z.b. Stahlbeton, Holz, Stahl, Ptze, Isolierstoffe, Material(-zsammensetzng) für Tragschichten ohne / mit Bindemittel, Decken (Asphalt, Beton, Pflaster), Dimensionierng der einzelnen Elemente Dicke der Bodenplatte, Deckendicke, Wandstärken, Dachsparren, Schichtdicken nd Anforderngen an den Einba der Schichten 2

3 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bemessngskonzept der RStO 01 Bestimmng der Beansprchngen (Verkehr, Klima, örtliche Verhältnisse) Wahl einer Baweise Wahl einer Baweisenvariante Bestimmng der erforderlichen Schichtdicken

4 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bemessngskonzept der RStO 01 Kriterien für die Dickenfestlegng für den Straßenafba sind - asreichendes Tragverhalten Afnahme, Verteilng nd Weiterleitng der Lasten as Verkehr in den Untergrnd - asreichende Frostsicherheit Kompensation der mangelnden Tragfähigkeit des Untergrndes/Unterbas in der Taperiode drch entsprechende Schichtdicken des Oberbaes, die eine asreichend hohe Lastverteilng bewirken Decke Lastverteilng Tragschichten Untergrnd / Unterba

5 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bemessngskonzept der RStO 01 asreichendes Tragverhalten asreichende Frostsicherheit Lastverteilng bei normaler Beansprchng Lastverteilng im worst case Sichert den Straßenafba NICHT gegen Frostentstehng!!! 5

6 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Verkehr Es werden 7 Baklassen nterschieden: SV, I, II, III, IV, V, VI SV I VI Atobahn Anliegerweg Verkehrsbelastng Maßgebend ist die Belastng drch den Schwerverkehr! Es gilt das. Potenzgesetz:.000 x 1-t-Achslast hat die gleiche schädigende Wirkng wie 1 x -t-achslast Diese Belastng wird drch die bemessngsrelevante Beansprchngsgröße B beschrieben. B ist die Smme der gewichteten äqivalenten -t-achsübergänge, die bis zm Ende des vorgesehenen Ntzngszeitrames in dem Fahrstreifen mit der höchsten Verkehrsbelastng z erwarten sind. Ein äqivalenter -t-achsübergang entspricht der Beansprchng eines tatsächlichen Achsübergangs normiert af die Beansprchng drch eine -t-achse. 6

7 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Verkehr Äqivalente -t-achsübergang 9,5 t 7,5 t, t 11,2 t Achswägestation. Potenzgesetz 9,5 + 7,5, + 11,2 + = 0,1+ 0,2 + 1,6 + 1,57 =,06 Bezgslast = t Äqivalente -t- Achsübergänge 7

8 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Verkehr Äqivalente -t-achsübergang - Vergleich zm PKW - 0, t 0,7 t Achswägestation. Potenzgesetz 0, + 0,7 = 0, ,00002 = 0,00006 Bezgslast = t Äqivalente -t- Achsübergänge Fahrzege as den Beispielen:,06 / 0,00006 = PKW entsprechen dem 1 LKW

9 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Verkehr Berechnng der bemessngsrelevanten Beansprchngsgröße B Faktoren: - N = Ntzngszeitram i.d.r. 0 Jahre - Verkehrsbeansprchng DTV SV oder detaillierte Achslastdaten -f A = Achszahlfaktor straßenklassenspez. drchschnittliche Achszahl pro Fahrzeg -q Bm = Lastkollektivqotient straßenklassenspez. Verhältnis von äqiv. -t-achsübergängen z tatsächlichen Achsübergängen -f 1 = Fahrstreifenfaktor Verteilng des DTV SV af die Anzahl der Fahrstreifen -f 2 = Fahrstreifenbreitenfaktor Verteilng des DTV SV af dem Fahrstreifen -f = Steigngsfaktor Geschwindigkeit des DTV SV in Abhängigkeit der Steigng - p = mittlere jährliche Znahme des Schwerverkehrs -f z = mittlerer jährlicher Zwachsfaktor des Schwerverkehrs in Abhängigkeit von p 11

10 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Achszahlfaktor nd Lastkollektivqotient Straßenklasse Achszahlfaktor f A Straßenklasse Lastkollektivqotient q Bm Bndesatobahnen,2 Bndesstraßen,7 Landes- nd Kreisstraßen,1 Bndesatobahnen 0,26 Bndesstraßen 0, Landes- nd Kreisstraßen 0,1 -f A = Achszahlfaktor straßenklassenspez. drchschnittliche Achszahl pro Fahrzeg -q Bm = Lastkollektivqotient straßenklassenspez. Verhältnis von äqiv. -t-achsübergängen z tatsächlichen Achsübergängen 0

11 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Fahrstreifenfaktor nd Fahrstreifenbreitenfaktor Fahrstreifenfaktor: mehrere Fahrstreifen = weniger Belastng eines einzelnen Fahrstreifens Fahrstreifenbreitenfaktor: je breiter der Fahrstreifen, desto weniger konzentriert ist die Belastng Flächenelement wird bei jeder Überrollng belastet Flächenelement wird seltener belastet Fahrstreifenbreite [m] Fahrstreifenbreitenfaktor f 2 nter 2,50 2,00 2,50 bis nter 2,75 1,0 2,75 bis nter,25 1,0,25 bis nter,75 1,,75 nd mehr 1,00 1

12 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Steigngsfaktor Steigng bedetet - Fahrzeg fährt langsamer (Flächenelement wird länger belastet) - mehr Gewicht af der Hinterachse Höchstlängsneigng (v.h.) Steigngsfaktor f nter 2 1,00 2 bis nter 1,02 bis nter 5 1,05 5 bis nter 6 1,09 6 bis nter 7 1,1 7 bis nter 1, bis nter 9 1,27 9 bis nter 1,5 nd mehr 1,5 2

13 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Verkehr Berechnng der bemessngsrelevanten Beansprchngsgröße B Methode 1: Bestimmng von B as DTV SV Daten - Methode 1.1 bei variablen Faktoren - Methode 1.2 bei konstanten Faktoren Methode 2: Bestimmng von B anhand von Achslastdaten - Methode 2.1 bei variablen Faktoren - Methode 2.2 bei konstanten Faktoren Beispiel: Methode 1.2 B = N DTV SV f A q B f 1 f 2 f f z 65 Bestimmng der Baklasse B in Mio. > 2 > - 2 > - > 0, - > 0, - 0, > 0,1-0, 0,1 Baklasse SV I II III IV V VI 12

14 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Verkehr Liegen weder DTV SV -Daten noch Achslastdaten vor, bzw. können nicht ermittelt werden, so können die Baklassen entsprechend der Ntzngsart der Straße zgeordnet werden. Schnellverkehrsstraße, Indstriesammelstraße Verkehrsfläche Haptverkehrsstraße, Indstriestraße, Straße im Gewerbegebiet Fahrgassen in Bsbahnhöfen, Haltestreifen in Bsbahnhöfen Bshaltestellen im Fahrstreifen der Fahrbahn nd im Bsfahrstreifen Bsfahrstreifen Bsbchten Fahrgassen af Bsparkplätzen Parkstand af Bsparkplätzen Schwerverkehr Von Bssen mitbentzte Fahrstreifen Wohnsammelstraße, Fßgängerzone mit Ladeverkehr Lkw Lkw Pkw- mit geringem Lkw-Verkehr Pkw- mit geringem Lkw-Verkehr Anliegerstraße befahrbarer Wohnweg Fßgängerzone (ohne Bsverkehr) Pkw-Verkehr mit geringem Lkw-Verkehr Pkw-Verkehr Pkw-Verkehr Baklasse SV, I, II II, III III Prüffall III, IV IV, V V V, VI VI 1

15 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Klima nd örtliche Verhältnisse Frostempfindlichkeit des Untergrndes / Unterbaes Frostempfindlich heißt, dass der Untergrnd / Unterba in der Taperiode drch darin aftaendes gefrorenes Wasser enorm an Tragfähigkeit verliert! Frostempfindlichkeitsklasse Frostempfindlichkeit Bodengrppen (DIN 1196) F1 nicht frostempfindlich GW, GI, GE SW, SI, SE F2 gering bis mittel frostempfindlich TA OT, OH, OK ST, GT SU, GU F sehr frostempfindlich TL, TM UL, UM, UA OU ST, GT SU, GU G = Kies S = Sand T = Ton U = Schlff O = organische Anteile 1

16 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Klima nd örtliche Verhältnisse F1 Böden nicht frostempfindlich keine Frostschtzschicht erforderlich, wenn (1) Anforderngen (wie Verdichtngsgrad nd Verformngsmodl) wie an Frostschtzschichten erfüllt sind (2) wenn (1) nicht erfüllt: Verfestigng gemäß ZTV-Beton-StB () F1 Boden hat in Fall (1) nd (2) mind. die Dicke einer Frostschtzschicht Oberba Oberba 1 (0) MN/m² Planm Verfestigng gemäß ZTV Beton-StB weit- oder intermittierend gestft gemäß DIN 1196 F1- Boden F1- Boden F2 Böden gering bis mittel frostempfindlich F Böden sehr frostempfindlich Frostschtzschicht erforderlich

17 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Beansprchng drch Klima nd örtliche Verhältnisse Bestimmng der Mindestdicke des frostsicheren Oberbaes (bei F2 nd F Böden) d.h. Gesamtdicke des Oberbaes (Frostschtzschichten + Tragschichten + Decke) mss dieses Mindestmaß erfüllen, damit keine schädlichen Verformngen (drch die Verkehrsbeansprchng) af dem Planm während der Taperiode entstehen! Asgangswert abhängig von der Baklasse nd Frostempfindlichkeitsklasse ± Mehr- oder Minderdicken infolge Frosteinwirkngszone, Lage der Gradiente, Wasserverhältnisse, Asführng der Randbereiche = Mindestdicke des frostsicheren Oberbas Flensbrg Hsm Frosteinwirkngszone I Frosteinwirkngszone II Frosteinwirkngszone III Beispiel: F2-Boden, Baklasse I 55 cm Frosteinwirkngszone II + 5 cm Lage af Damm > 2 m - 5 cm günstige Wasserverhältnisse ± 0 cm Aßerorts ± 0 cm Mindestdicke = 60 cm Der anstehende frostempfindliche F2-, F- Boden wird dadrch nicht frostnempfindlicher! Rhein Rhein Aachen Köln Eifel Mosel Ems Ems Bocholt Dortmnd Mayen Emden Rhr Hnsrück Münster Saerland Olpe Tans Bad Kreznach Trier Kaiserslatern Saarbrücken Schwarzwald Schwarzwald Rhein Bremerhaven Oldenbrg Bremen Osnabrück Frankfrt Odenwald Odenwald Weser Paderborn Giessen Neckar Neckar Bretten Tübingen Fredenstadt Villingen Freibrg Bodensee Flda Flda Hambrg Schwerin Branschweig Magdebrg Wernigerode Harz Rhön Werra Werra Schwäbische Alb Biberach Main Crailsheim Dona Oberstdorf Laenbrg Elbe Saale Thüringer Wald Mannheim Nürnberg Bad Mergentheim Karlsrhe Kassel Stttgart Ulm Friedrichshafen Kiel Solta Hannover Göttingen Bad Hersfeld Lübeck Erfrt Würzbrg Bamberg Lech Kempten Fichtel- gebirge Fränkische Alb Donawörth Agsbrg Rostock Weimar Gera Plaen München Alpen Hof Vogtlard Regensbrg Stralsnd Torga Landsht Greifswald Nebrandenbrg Leipzig Elbe Elbe Chemnitz Berlin Frankfrt Erzgebirge Bayerischer Wald Salzbrg Oder Oder Dresden Görlitz Passa Cottbs 16 Neisse Neisse

18 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bemessngskonzept der RStO 01 Bestimmng der Beansprchngen (Verkehr, Klima, örtliche Verhältnisse) Wahl einer Baweise Wahl einer Baweisenvariante Bestimmng der erforderlichen Schichtdicken 17

19 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Wahl einer Baweise nd Baweisenvariante Baweisen - mit Asphaltdecken - mit Betondecken - mit Pflasterdecken - mit vollgebndenem Oberba Baweisenvariante - Asphalttragschicht af Frostschtzschicht - Asphalttragschicht nd Kiestragschicht af Frostschtzschicht - Schottertragschicht af Schicht as frostnempfindlichem Material - Baweisen mit Asphaltdecken nd Betondecken gelten hinsichtlich ihrer Ntzngsdaer als technisch gleichwertig! Bei der Wahl der Baweisen sind örtliche Gegebenheiten, regionale Erfahrngen, technische nd wirtschaftliche Gesichtspnkte sowie Umweltbedingngen z berücksichtigen. 1

20 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bemessngskonzept der RStO 01 Bestimmng der Beansprchngen (Verkehr, Klima, örtliche Verhältnisse) Wahl einer Baweise Wahl einer Baweisenvariante Bestimmng der erforderlichen Schichtdicken 19

21 Zeile Baklasse SV I II III IV V VI Äqivalente -t-achsübergänge B > 2 > - 2 > - > 0, - > 0, - 0, > 0,1-0, 0,1 in Mio. Dicke des frostsich. Oberbaes 1) Asphalttragschicht af Frostschtzschicht Asphaltdeckschicht 6) Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht - 1 2) ) ) ) 5 27) ) Asphalttragschicht nd Tragschicht mit hydralischem Bindemittel af Frostschtzschicht bzw. Schicht as frostnempfindlichem Material Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Hydralisch gebndene Tragschicht (HGT) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht - - 2) - 2) - 02) ) - 26 ) ) ) 26 6 Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht 1 1 Asphalttragschicht Verfestigng Schicht as 1 7 frostnempfindlichem Material weit- oder intermittierend gestft gemäß DIN 1196 Dicke der Schicht as )) frostnempfindlichem Material 0 0 1) 2 1) 2 12) ) ) 16) ) 16) 26 6 Asphaltbinderschicht 1 Asphalttragschicht 1 Verfestigng Schicht as 2 frostnempfindlichem Material enggestft gemäß DIN 1196 Dicke der Schicht as 5) frostnempfindlichem Material ) ) 19) 9 1) 2 7) 17) ) ) 16) ) 16) 26 6 Asphalttragschicht nd Schottertragschicht af Frostschtzschicht Asphaltdeckschicht 6) Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Schottertragschicht 17) E v2 0(1) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht ) ) - 2) ) 2-26) 6 6-1) 2-2) 0 0 Asphalttragschicht nd Kiestragschicht af Frostschtzschicht Asphaltdeckschicht 6) Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Kiestragschicht 1 0 E v2 0(1) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht ) ) ) ) ) ) - ) 25 5 Asphalttragschicht nd Schotter- oder Kiestragschicht af Schicht as frostnempfindlichem Material Asphaltdeckschicht 6) Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht 0 0 5) 25 5) ) 25 5) 0 5) 0 5) 5 7 Schotter- oder Kiestragschicht 0 5) 52 Schicht as frostnempfindlichem Material Dicke der Schicht as frostnempfindlichem Material Ab 12 cm as frostnempfindlichem Material, geringere Restdicke ist mit dem darüber liegenden Material aszgleichen 1) Bei abweichenden Werten sind die Dicken der Frostschtzschicht bzw. des 5) Bei Kiestragschicht in Baklassen SV nd I bis IV in 0 cm Dicke, in Baklassen V nd frostnempfindlichen Materials drch Differenzbildng z bestimmen, siehe ach Tabelle VI in 0 cm Dicke 2) Mit rndkörnigen Gesteinskörnngen nr bei örtlicher Bewährng anwendbar 6) Tragdeckschicht, siehe ach Abschnitt.. ) Nr mit gebrochenen Gesteinskörnngen nd bei örtlicher Bewährng anwendbar 17) alternativ: Abminderng der Asphalttragschicht m 2 cm bei cm dicker ) Nr aszführen, wenn das frostnempfindliche Material nd das z verfestigende Material Schottertragschicht nd E v2 MN/m² (Baklassen SV, I bis IV) bzw. E v2 0 MN/m² als eine Schicht eingebat werden (Baklassen V nd VI) Dicke der Frostschtzschicht 1) Bei abweichenden Werten sind die Dicken der Frostschtzschicht bzw. des frostnempfindlichen Materials drch Differenzbildng z bestimmen, siehe ach Tabelle 2) Mit rndkörnigen Gesteinskörnngen nr bei örtlicher Bewährng anwendbar ) Nr mit gebrochenen Gesteinskörnngen nd bei örtlicher Bewährng anwendbar Zeile Baklasse SV I II III IV V VI B > 2 > - 2 > - > 0, - > 0, - 0, > 0,1-0, 0,1 in Mio. Dicke des frostsich.oberbaes 1) Vliesstoff af Tragschicht mit hydralischem Bindemittel af Frostschtzschicht bzw. Schicht as frostnempfindlichem Material Betondecke Vliesstoff Hydralisch gebndene Tragschicht (HGT) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht - - 2) - 25) ) ) 7 Betondecke Vliesstoff Verfestigng Schicht as 0 9 frostnempfindlichem Material 7 weit- oder intermittierend gestft gemäß DIN Dicke der Schicht as frostnempfindlichem Material ) 1) 2 ) ) ) 17) 27 7 Betondecke Vliesstoff Verfestigng 25 Schicht as 5 frostnempfindlichem Material enggestft gemäß DIN 1196 Dicke der Schicht as frostnempfindlichem Material ) 1) 2 ) ) ) 12) 22 2 Asphalttragschicht af Frostschtzschicht Betondecke Asphalttragschicht Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht - ) ) ) ) - ) ) ) 1 1 Schottertragschicht af Schicht as frostnempfindlichem Material Betondecke Schottertragschicht 7) Schicht as frostnempfindlichem Material Dicke der Schicht as frostnempfindlichem Material Frostschtzschicht Betondecke Frostschtzschicht Ab 12 cm as frostnempfindlichem Material, geringere Restdicke ist mit dem darüber liegenden Material aszgleichen ) 5-25) ) 7 7 ) Nr aszführen, wenn das frostnempfindliche Material nd das z verfestigende Material als eine Schicht eingebat werden 7) Mit Anforderngen gemäß ARS 7/1997 des BMV vom 6. Oktober Zeile Baklasse SV I II III IV V VI B > 2 > - 2 > - > 0, - > 0, - 0, > 0,1-0, 0,1 in Mio. Dicke des frostsich.oberbaes1) Schottertragschicht af Frostschtzschicht Pflasterdecke ) Schottertragschicht Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht ) ) - 19) 9-19 ) 9 Kiestragschicht af Frostschtzschicht Pflasterdecke ) Kiestragschicht Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht Schotter- oder Kiestragschicht af Schicht as frostnempfindlichem Material Pflasterdecke ) 0 0 Schotter- oder Kiestragschicht 0 16) Schicht as frostnempfindlichem Material 5 5 Dicke der Schicht as frostnempfindlichem Material Asphalttragschicht af Frostschtzschicht Pflasterdecke ) Asphalttragschicht ) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht Asphalttragschicht nd Schottertragschicht af Frostschtzschicht Pflasterdecke ) Asphalttragschicht ) Schottertragschicht Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht Asphalttragschicht nd Kiestragschicht af Frostschtzschicht Pflasterdecke ) Asphalttragschicht ) Kiestragschicht Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht Dränbetontragschicht af Frostschtzschicht Pflasterdecke ) Dränbetontragschicht (DBT) ) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht 1) Bei abweichenden Werten sind die Dicken der Frostschtzschicht bzw. des frostnempfindlichen Materials drch Differenzbildng z bestimmen, siehe ach Tabelle 2) Mit rndkörnigen Gesteinskörnngen nr bei örtlicher Bewährng anwendbar ) Nr mit gebrochenen Gesteinskörnngen nd bei örtlicher Bewährng anwendbar Zeile Asphalttragschicht af Planm 9) Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht 1 Asphalttragschicht 2 Betondecke ) - - ) ) Ab 12 cm as frostnempfindlichem Material, geringere Restdicke ist mit dem darüber liegenden Material aszgleichen ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) 2 - ) ) 9-19 ) 9 ) Abweichende Steindicke siehe Abschnitt..5 ) Siehe ZTV P-StB 16) Bei Kiestragschicht in Baklassen III nd IV in 0 cm Dicke, in Baklassen V nd VI in 0 cm Dicke 25 16) - 2 ) - 22) ) ) (Dickenangaben in cm; E v2-mindestwerte in MN/m²) Baklasse SV I II III IV V VI Äqivalente -t-achsübergänge in M io. Vliesstoff Tragschicht mit hydralischem Bindemittel 5 9) ggf. Bodenverfestigng, siehe Abschnitt.1.1 B > 2 > - 2 > - > 0, - > 0, - 0, > 0,1-0, 0, ) 6 21 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bestimmng der erforderlichen Schichtdicken Eingangsgrößen: - Baweise - Baweisenvariante - Baklasse Tafel 1: Baweisen mit Asphaltdecke Tafel 1: Baweisen mit Asphaltdecke für Fahrbahnen af F2- nd F-Untergrnd/Unterba (Baweisen af F1-Böden s. Abschnitt.1.2) (Dickenangaben in cm; E v2-mindestwerte in MN/m²) 0 1 Tafel 2: Baweisen mit Betondecken Tafel 2: Baweisen mit Betondecke für Fahrbahnen af F2- nd F-Untergrnd/Unterba (Baweisen af F1-Böden s. Abschnitt.1.2) (Dickenangaben in cm; E v2 -Mindestwerte in MN/m²) Äqivalente -t-achsübergänge Tafel : Baweisen mit Pflasterdecke Tafel : Baweisen mit Pflasterdecke für Fahrbahnen af F2- nd F-Untergrnd/Unterba (Baweisen af F1-Böden s. Abschnitt.1.2) (Dickenangaben in cm; E v2 -Mindestwerte in MN/m²) Äqivalente -t-achsübergänge Tafel : Baweisen mit vollgeb. Oberba Tafel : Baweisen mit vollgebndenem Oberba für Fahrbahnen af F2- nd F-Untergrnd/Unterba Asphaltoberba Betonoberba nd Tragschicht mit hydralischem Bindemittel af Planm 9) Tafel 1: Baweisen mit Asphaltdecke für Fahrbahnen af F2- nd F-Untergrnd/Unterba (Baweisen af F1-Böden s. Abschnitt.1.2) (Dickenangaben in cm; E v2 -Mindestwerte in MN/m²) Zeile Baklasse SV I II III IV V VI Äqivalente -t-achsübergänge B > 2 > - 2 > - > 0, - > 0, - 0, > 0,1-0, 0,1 in Mio. Dicke des frostsich. Oberbaes 1) Asphalttragschicht af Frostschtzschicht Asphaltdeckschicht 6) Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht - 1 2) ) ) ) 5 27 ) ) Asphalttragschicht nd Tragschicht mit hydralischem Bindemittel af Frostschtzschicht bzw. Schicht as frostnempfindlichem Material Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Hydralisch gebndene Tragschicht (HGT) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht - - 2) - 2 ) - 0 2) ) - 26 ) ) ) 26 6 Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht 1 1 Asphalttragschicht 2.2 Verfestigng Schicht as 1 7 frostnempfindlichem Material weit- oder intermittierend gestft gemäß DIN 1196 Dicke der Schicht as frostnempfindlichem Material ) ) ) 2 1 ) 2 12 ) ) ) 16 ) ) 16 ) 26 6 Asphaltbinderschicht 1 Asphalttragschicht 1 2. Verfestigng Schicht as 2 frostnempfindlichem Material enggestft gemäß DIN 1196 Dicke der Schicht as frostnempfindlichem Material 5 ) ) ) 19 ) 9 1 ) 2 7 ) 17 ) ) ) 16 ) ) 16 ) 26 6 Asphalttragschicht nd Schottertragschicht af Frostschtzschicht Asphaltdeckschicht 6) Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Schottertragschicht 17) E v2 0(1) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht ) ) - 2 ) ) 2-26 ) ) 2-2) 0 0 Asphalttragschicht nd Kiestragschicht af Frostschtzschicht Asphaltdeckschicht 6) Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Kiestragschicht 1 0 E v2 0(1) Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht ) ) ) ) ) ) - ) 25 5 Asphalttragschicht nd Schotter- oder Kiestragschicht af Schicht as frostnempfindlichem Material Asphaltdeckschicht 6) Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht ) 25 5) ) 25 5) Schotter- oder Kiestragschicht 0 5) 0 5) 0 5) Schicht as frostnempfindlichem Material Dicke der Schicht as frostnempfindlichem Material Ab 12 cm as frostnempfindlichem Material, geringere Restdicke ist mit dem darüber liegenden Material aszgleichen 1) Bei abweichenden Werten sind die Dicken der Frostschtzschicht bzw. des 5) Bei Kiestragschicht in Baklassen SV nd I bis IV in 0 cm Dicke, in Baklassen V nd frostnempfindlichen Materials drch Differenzbildng z bestimmen, siehe ach Tabelle VI in 0 cm Dicke 2) Mit rndkörnigen Gesteinskörnngen nr bei örtlicher Bewährng anwendbar 6) Tragdeckschicht, siehe ach Abschnitt.. ) Nr mit gebrochenen Gesteinskörnngen nd bei örtlicher Bewährng anwendbar 17) alternativ: Abminderng der Asphalttragschicht m 2 cm bei cm dicker ) Nr aszführen, wenn das frostnempfindliche Material nd das z verfestigende Material Schottertragschicht nd E v2 MN/m² (Baklassen SV, I bis IV) bzw. E v2 0 MN/m² als eine Schicht eingebat werden (Baklassen V nd VI)

22 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bestimmng der erforderlichen Schichtdicken Zeile Baklasse SV I II III IV V VI Äqivalente -t-achsübergänge B > 2 > - 2 > - > 0, - > 0, - 0, > 0,1-0, 0,1 in Mio. Dicke des frostsich. Oberbaes 1) Asphalttragschicht af Frostschtzschicht 1 Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Frostschtzschicht Dicke der Frostschtzschicht ) ) ) ) 5 27 ) ) ) Dicke der einzelnen Schichten [cm] Gesamtdicke der Asphaltschicht [cm] Mögliche Dicken der Frostschtzschicht [cm] mind. Mindestdicke des frostsicheren Oberbas Mindest-E-Modl af der Oberfläche [N/mm²] 21

23 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Bemessngskonzept der RStO 01 Bestimmng der Beansprchngen (Verkehr, Klima, örtliche Verhältnisse) Wahl einer Baweise Wahl einer Baweisenvariante Bestimmng der erforderlichen Schichtdicken 22

24 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgaben 2

25 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 1 Sie bekommen den Aftrag eine nee Ortsmgehng im Kreis Münster nach den RStO 01 z bemessen. Berechnen / Bestimmen Sie daz im Einzelnen: a) die bemessngsrelevanten Beansprchngsgröße B b) die erforderlichen Baklasse c) die Mindestdicke für den frostsicheren Oberba d) die einzelnen Schichtdicken e) Anforderngen an den E-Modl af dem Planm nd der Frostschtzschicht 2

26 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 1 Der Aftraggeber stellt Ihnen folgende Planngsdaten zr Verfügng: - Z erwartende Verkehrsbelastng DTV SV = 0 Fz/2h (total) - Qerschnitt: RQ,5 - maximale Steigng = 2, % - Ntzngszeitram: 0 Jahre - Untergrnd: Sand mit tonigen Beimengngen (mittel frostempfindlich = F2) - Im Ntzngszeitram sind keine Änderngen hinsichtlich Streckengeometrie nd Verkehrsbelastng z erwarten - gewünscht ist die Asführng in Asphaltbaweise, mit Asphalttragschicht af Frostschtzschicht - die Gradiente liegt im Einschnitt - die Wasserverhältnisse im Planngsbiet sind günstig 25

27 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 1 a) Berechnng der bemessngsrelevanten Beansprchngsgröße B Zm Einsatz kommt Methode 1.2 (DTV SV -Werte / konstante Faktoren) N = 0 Jahre B = N DTV SV f A q B f 1 f 2 f f z 65 DTV SV = f a = q B = f 1 = f 2 = f = f z = 0 Fz/2h,1 Kreisstraße 0,1 Kreisstraße 0,5 2 Fahrstreifen / DTV SV für beide Fahrtrichtngen 1,1 Fahrstreifenbreite,50 m 1,02 Steigng 2, % 1,9 0 Jahre / Kreisstraße B = 0 0,1 0,1 0,5 1,1 1,02 1,9 65 = (= 1, Mio.) 26

28 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 1 b) Bestimmng der erforderlichen Baklasse B = 1, Mio. äqivalente -t Achsübergänge B in Mio. > 2 > - 2 > - > 0, - > 0, - 0, > 0,1-0, 0,1 Baklasse SV I II III IV V VI erforderliche Baklasse: III 27

29 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 1 c) Berechnng der erforderlichen Mindestdicke des frostsicheren Oberbaes Asgangswert = Frosteinwirkngszone = Lage der Gradiente = Wasserverhältnisse = Randbereich = Mindestdicke 50 cm F2 / Baklasse III + 0 cm Frosteinwirkngszone cm Einschnitt + 0 cm günstige Wasserverhältnisse + 0 cm aßerorts = 55 cm 2

30 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 1 d) Bestimmng der einzelnen Schichtdicken Schichtname Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Frostschtzschicht Dicke [cm] 1 (= ) Gesamtoberbadicke 55 cm

31 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 1 e) Anforderngen an den E-Modl af dem Planm nd der Frostschtzschicht III > 0, MN/m² af dem Planm 1 MN/m² af der Frostschtzschicht 5 9-2) 5 2 0

32 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 2 An einer Stelle der Ortsmgehng as Afgabe 1 wird eine Überqerngshilfe für Fßgänger eingebat. Die Fahrstreifenbreite beträgt daher an dieser Stelle nr noch 2,60 m, wird also kleiner. Wie wirkt sich dies af die Beansprchng der Straße, asgedrückt drch B, as? Begründen Sie die Antwort! Antwort: Die Straße wird an dieser Stelle schmaler, d.h. die LKW müssen sprtreer fahren. Hierdrch mss der Straßenafba eine höhere bzw. konzentriertere Belastng ashalten. Also: f 2 (Fahrstreifenbreitenfaktor) wird größer, daras folgt: B wird größer Übngsafgabe Nr. Wegen eines Planngsfehlers wird Ihnen mitgeteilt, dass die Höchstlängsneigng (Steigng) der Ortsmgehng as Afgabe 1 in einem Abschnitt bei,5 % liegt. Wie wirkt sich dies af die Beansprchng der Straße, asgedrückt drch B, as? Begründen Sie die Antwort! Antwort: In dem Abschnitt ist die Steigng größer, d.h. die LKW fahren langsamer, die Belastngszeit ist also größer. Gleichzeitig wird drch die Schwerpnktverlagerng in der Steigng die Hinterachse stärker belastet (Anm.: Ach wenn die Vorderachse entlastet wird, ist die res. äqivalente -t Achslast jetzt größer [Testrechnng: LKW mit 2x t-achsen gegenüber LKW mit vorne t nd hinten 12 t äqiv. t- Achslast ist wegen.potenzgesetz bei gleich bleibendem Gesamtgewicht nterschiedlich! ] ). Beides erzegt eine höhere / konzentriertere Belastng des Straßenafbas in der Steigng. Also: f (Steigngsfaktor) wird größer, daras folgt: B wird größer 1

33 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. Berechnen Sie die erforderliche Baklasse für einen Atobahnneba, der erst im fünften Ntzngsjahr die geplante Verkehrsbedetng erhält. Eingangsdaten: - N = 0 Jahre - 6 Fahrstreifen, Breite je,75 m - Höchstlängsneigng = % - Verkehrsdaten: - 1. Ntzngsjahr: DTV SV = Fz/2h - Mittlere jährliche Znahme des Schwerverkehrs vom 2. bis. Ntzngsjahr = 2 % - ab dem 5. Ntzngsjahr erhält der Abschnitt die geplante Verkehrsbedetng ( entspr. % Znahme) 2

34 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. Schritt 1: Wahl der Berechnngsart der erst im fünften Ntzngsjahr die geplante Verkehrsbedetng erhält. DTV SV -Daten & variabler Faktor (f z ) Methode 1.1 B = 65 q Bm f N SV [ DTA i 1 f1i f2i ( 1+ pi )] i= 1 Berechnng des Smmanden für jedes der 0 Ntzngsjahre

35 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. Tabelle zr Berechnng nach Methode 1.1 B = 65 q Bm f N SV [ DTA i 1 f1i f2i ( 1+ pi )] i= 1 Jahr p i DTV SV i-1 f A DTA SV i-1 q Bm f 1 f 2 f Tage/Jahr 1+p i B i ,00, 790,00 0,26 0,0 1,00 1,05 65, , 2 0, ,00, 790,00 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,02 2.2,1 0,02 19,00, 19,60 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,7 0, ,76, 02,9 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,0 5 0,0 16,0, 6, 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,1 6 0,0 76,7, 722,9 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,96 7 0,0 219,09, 9,17 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 6.,69 0,0 2,26, 925,69 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 79.9,70 9 0,0 2269,6, 951,0 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 91.5,66 0,0 27,, 917,2 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 0.0,5 11 0,0 7,56, 111,76 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0.125, ,0 279,79,,11 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, , 1 0,0 255,1, 727,57 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 0.06,71 1 0,0 260,1, 19,9 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 5.61,92 0,0 2709,7, 110, 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, , 16 0,0 2791,02, 11722,0 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 1.2,1 17 0,0 27,75, 17,97 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,6 1 0,0 61,00, 126,19 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, , ,0 09,, 19,2 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,65 0,0 11,2, 119,55 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 51.6, ,0 25,56, 159,6 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, , ,0 2,6, 1997,0 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,7 2 0,0 2,61, 116,95 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,0 2 0,0 55,59, 19,6 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,9 25 0,0 61,65,,9 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, , ,0 750,90, 75,79 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, , ,0 6,, 16226,1 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1,0 666.,67 2 0,0 979,, 1671, 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,1 0,0 09,71, 1721,59 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, ,9 0 0,0 221,67, 1771,0 0,26 0,0 1,00 1,05 65,00 1, , SUMME = ,97 B [Mio] = 1,71

36 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. Schritt 1: Wahl der Berechnngsart der erst im fünften Ntzngsjahr die geplante Verkehrsbedetng erhält. Schnellere Berechnng bei Unterteilng des Bemessngszeitrames in Zeitabschnitte mit konstanten Faktoren Zeitabschnitt 1: Jahr 1 bis : 2 % Znahme Zeitabschnitt 2: Jahr 5 bis 0: % Znahme Methode 1.2 B = N DTA SV q Bm f 1 f 2 f f z 65 Zeitabschnitt 1: f z 1 = [(1+0,02) -1] / [0,02 ] = 1,00 B 1 = 1900,2 0,26 0, 1 1,05 1,00 65 Zeitabschnitt 2: f z 5 0 = [(1+0,0) 26-1] / [0,0 26] (1+ 0,0) = 1,527 DTV SV 5 = 16,0 Fz/2h (Zinseszinsrechnng) B 5 0 = 26 16,0,2 0,26 0, 1 1,05 1, Bemessngszeitram B 1 + B 5 0 = 1,71 Mio. 5

37 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 5 Berechnen Sie die drchschnittliche Anzahl der täglichen äqivalenten Achsübergänge des Schwerverkehrs EDTA SV bei vorgegebenen Achslastdaten: Anzahl der Fahrzege Achslastdaten 6,6 t,0 t 50 6,6 t,0 t 11,0 t 125 9,5 t 7,5 t, t 11,2 t 6

38 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Übngsafgabe Nr. 5 EDTA SV i 1 DTA SV = (i 1)k k L L k 0 x EDTA SV = (6,6 / ) + ( / ) = 6,6 t,0 t 2,79 50 x EDTA SV = 12,69 6,6 t,0 t 11,0 t 125 x EDTA SV = 50,12 9,5 t 7,5 t, t 11,2 t 7

39 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Grenzen für die standardisierte Bemessng

40 Fachgebiet Straßenba Univ.-Prof. Dr.-Ing. Edeltrad Strabe Standardisierte Bemessng von Qellenangaben - Richtlinien für die Standardisierng des Oberbaes von Verkehrsflächen, Asgabe 01 (RStO 01), Forschngsgesellschaft für Straßen- nd Verkehrswesen, FGSV-Verlag, 01 - Straßenba nd Straßenerhaltng,. Aflage, Strabe / Krass, Erich-Schmidt-Verlag, 05 - DIN Forschng Straßenba nd Straßenverkehrstechnik, Heft, Bndesministerim für Verkehr,