Gestrata Journal Ausgabe 134

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Dr.-Ing. Christiane WEISE
4. Auswirkungen auf die rechnerische
Dimensionierung
Da für die beschriebenen Versuche ein Asphaltdeckschichtgemisch
Verwendung fand, sollen die Auswirkungen
der Lastpausendauer und der damit einhergehenden
Heilung auf die Problematik der Rissbildung
von oben angewendet werden. Die für die
Rissbildung von oben noch ungeklärten Problemstellungen
(Temperaturabhängigkeit des Nachweispunktes,
Systemausdehnung, Achslastkombinationen,
Kontaktproblem Reifen-Fahrbahn) müssen unberücksichtigt
bleiben. Für die Berechnungen wurden die
folgenden Festlegungen getroffen:
• Bauklasse II gemäß RStO 01 (3-10 Mio.
10t-Achsübergänge)
• Dicke des Frostsicheren Oberbaus: 75 cm
• Schichtenaufbau:
4 cm Asphaltdeckschicht
SMA 11 S PmB 25-55/55A
8 cm Asphaltbinderschicht
AC 16 B S PmB 25-55/55A
14 cm Asphalttragschicht
AC 32 T S 50/70
49 cm Frostschutzschicht
es wird nahezu vollständiger
Schichtenverbund angenommen.
Abbildung 8: Shift-Faktoren in Abhängigkeit von der induzierten Dehnung bezogen
auf die Versuchsreihe ohne Lastpause
Die Materialkennwerte für die Asphalte wurden z.T.
in zurückliegenden Forschungsvorhaben bestimmt.
Die Steifigkeitsmodul-Temperaturfunktionen der drei
Asphaltgemische wurden im Bereich unterhalb von
40 °C mit einem Polynom 6.Grades und oberhalb
von 40 °C mit einer Potenzfunktion abgebildet. Die
Querdehnzahl für Asphalt wurde gemäß (Witczak
1999) temperaturabhängig angesetzt. Der Spannungs-Dehnungszustand
wurde mit BISAR linear
elastisch berechnet. Zur Auswertung wurden insgesamt
1716 Lastfälle herangezogen, die sich aus der
Kombination von 12 Temperaturverläufen (ncT1 bis
ncT12, (Kayser 2008)), 13 Oberflächentemperaturklassen
(-10 bis +50 °C) und 11 Achslastklassen
(0-22t) sowie den zugeordneten Häufigkeitsfunktionen
ergeben. Der Radius der Reifenaufstandsfläche
wurde konstant bei r=15 cm gehalten.
Die größten Dehnungen an der Oberseite der Asphaltdeckschicht
sind zwischen den Lasteinleitungsflächen
zu erwarten, da sich die Dehnungen hier überlagern
(siehe Abbildung 9). Mit Hilfe von BISAR können nur
rotationssymmetrische Systeme horizontal unendlicher
Ausdehnung betrachtet werden, d.h. neben den
Rollspuren können keine Flächenbegrenzungen
angeordnet werden. Für die hier angestellten
Betrachtungen ist der genaue Nachweispunkt und
die Größe der auftretenden Zugdehnungen prinzipiell
von untergeordneter Bedeutung. Daher wurde
ein rechnerisch maßgebender Punkt der Straßenkonstruktion
ausgewählt, der eine große Zugspannung
an der Oberseite der Asphaltdeckschicht
aufweist. Dieser liegt 130 cm neben der Lastachse.
Die auftretenden Dehnungen sind abhängig von der
Temperatur und der Verkehrsbelastung. Der Verlauf
der Dehnung an der Oberseite der Asphaltdeckschicht
in Abhängigkeit von der Entfernung zur
Lastachse kann Abbildung 9 entnommen werden.