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Bild 9: Grundlage der Ableitung des Einstufungsverfahrens
von Rückhaltesystemen in die Klassen A – D nach
DIN-FB 101
klassen A – D sichergestellt werden, dass durch den
infolge der Einstufung gewählten Lastansatz die
Schnittgrößen für die Bemessung des Kragarmanschnittes
die im Anprallversuch gemessenen Einwirkungen
sicher abdecken. Um dies zu erzielen,
wurden von der BASt intern umfangreiche Vergleichsberechungen
durchgeführt mit dem Ziel, ein
einfaches Einstufungsverfahren zu entwickeln, das
eine Äquivalenz der Schnittgrößen am Kragarmanschnitt
ermöglicht (vgl. Bild 9). Die Äquivalenz der
Schnittgrößen am Kragarmschnitt wird dabei zwischen
den versuchstechnisch ermittelten Beanspruchungen
aus den 4-m-Ersatzlasten (vgl. Kapitel
3.5) und den aus der Einstufung resultierenden
Schnittgrößen gefordert. Sind beide Schnittgrößen
weitestgehend identisch, so bedeutet dies, dass
durch die gewählte Einstufung das Lastmodell eine
zuverlässige Vorhersage der beim Fahrzeuganprall
auftretenden und gemessenen Beanspruchungen
am Kragarmanschnitt ermöglicht.
Auf Grundlage der in Bild 9 dargestellten Anforderungen
wurde schließlich das nachfolgende Verfahren
für die Einstufung in die Horizontalklasse A – D
sowie die Anpassung der Vertikallasten gewählt.
Hierbei ist anzumerken, dass die Ableitung dieser
Vorgehensweise formal keinen Bezug mehr zu den
in Kapitel 3.5 ausgewerteten 4-m-Ersatzlasten hat,
da das Verfahren lediglich BASt-intern auf Grundlage
von Vergleichsrechnungen entwickelt bzw. kalibriert
wurde und damit implizit die in Bild 9 aufgeführten
Anforderungen der Schnittgrößenäquivalenz
beinhaltet. Das heißt, zukünftig ist durch das
gewählte Einstufungsverfahren keine Ermittlung
von 4-m-Ersatzlasten mehr erforderlich.
3.6.3 Einstufung in die Horizontalklasse
3.6.3.1 Vorgehensweise
Für die Einstufung in die Horizontalklasse wird ein
Vergleichswert in Form einer Hilfsschnittgröße H H
am Kragarmanschnitt ermittelt, die sich aus den gemessenen
horizontalen Beanspruchungen aus
dem Anprallversuch ergibt. Diese Hilfsschnittgröße
basiert auf der Annahme, dass die Schutzeinrichtung
biegesteif mit der Kappe und die Kappe widerum
biegesteif mit dem Kragarm verbunden ist, und
geht von einer Lastausbreitung von 45° aus (Normalkraft-
und Biegemoment). Die gemäß nachfolgender
Gleichung zu ermittelnde Hilfsschnittgröße
H H spiegelt damit die maximale Horizontallast aus
dem maßgebenden Block A, B oder C zuzüglich
einem Horizontallastanteil über die Restlänge
(e – 4 m) aus der Horizontallast des 12-m-Gesamtsystems
(alle 3 Blöcke A – C) wider.
mit
H H
gemittelte Horizontallast am Kragarmanschnitt
als Hilfsschnittgröße zur Einstufung
in die Horizontalklasse A – D für
den Lastfall Fahrzeuganprall in [kN]
H max,Block der im Anprallversuch gemessene
Maximalwert der Horizontalkraft im 4-m-
Block A, B oder C in [kN]
H max,GS
der im Anprallversuch gemessene Maximalwert
der Summe der Horizontalkraft
in den allen Blöcken A – C bzw. am
12-m-Gesamtsystem in [kN]
e Länge der Lastausbreitung der Horizontallast
beim Anprallversuch in Abhängigkeit
der Geometrie und der Anordnung
der Schutzeinrichtung in [m] (vgl. Bild
10)
Unter Kenntnis der gemittelten Hilfsschnittgröße H H
erfolgt schließlich die Einstufung durch den Vergleich
mit der Horizontallast der Klassen A – D
gemäß DIN-FB 101:2009.
H H ≤ 100 kN → Einstufung in Klasse A,
100 kN < H H ≤ 200 kN → Einstufung in Klasse B,
200 kN < H H ≤ 400 kN → Einstufung in Klasse C,
400 kN < H H ≤ 600 kN → Einstufung in Klasse D.
3.6.3.2 Beispiel der Horizontallasteinstufung
Als Beispiel für die Horizontallasteinstufung wird die
in Bild 7 dargestellte Schutzeinrichtung gewählt.