Kreisverkehre mit Betonfahrbahndecken : Bemessung und Ausführung

Abstract

Oberbaukonstruktionen von Kreisverkehren unterliegen aufgrund der Flieh- & Bremskräfte des den Kreisverkehr durchfahrenden Schwerverkehrs besonders hohen Beanspruchungen. Gerade im so genannten Übergangsbereich eines Kreisverkehrs kommt es durch die Ausführung von unregelmäßig geformten Plattengeometrien zu häufigen Schadensfällen. Im Zuge der Diplomarbeit wurden diese Bereiche eines Kreisverkehrs genauer untersucht und in Zusammenarbeit mit der ÖVBB (Österreichische Vereinigung für Beton & Bautechnik) ein Merkblatt für die Planung und Ausführung von Kreisverkehren mit Betonfahrbahndecken erstellt.<br />Um Aussagen über die optimale Baustoffwahl, Fugenausbildung und vor allem die Fugenaufteilung geben zu können, wurden zu Beginn Informationen zum derzeitigen Stand der Technik von Kreisverkehren mit Betonfahrbahndecken in Österreich zusammengetragen und aufbereitet. Die in den Fugenteilungsplänen auftretenden unregelmäßig geformten Plattengeometrien wurden mit Hilfe der numerischen Methode, basierend auf der Methode der Finiten Elemente (FEM) untersucht. Die Ermittlung der Verkehrslastspannungen erfolgte für den Lastfall "freier Plattenrand" und "Querkraftübertragung am Plattenrand". Damit konnten Aussagen über die Dimensionierung derartiger Betonplattengeometrien getroffen werden. Bei ausreichender Querkraftübertragung zwischen den einzelnen Betonplatten ist die Ausbildung von Plattengeometrien mit einem Eckwinkel < 85° zulässig. Bei hohen Radlasten sind diese jedoch mit einer Bewehrung zu versehen.<br />Aufgrund der erhöhten Beanspruchung ist ein Oberbau mit einer Betondeckenstärke von 22 cm als Mindestanforderung auszuführen. Neben der Kreisverkehrfläche selbst sind auch die Ein-/Ausfahrtsbereiche eines Kreisverkehrs mit einer Länge von 40 m in Betonbauweise auszuführen.<br />

Wearing courses of roundabouts are subject to particularly high demands due to the fleeing and braking force the roundabout of driving through heavy traffic. Exactly in the so called transition area of a roundabout, the implementation of irregularly formed plate geometries causes frequent damage cases. In the course of the master thesis, these areas of a roundabout are examined and a technical leaflet is produced in cooperation with the ÖVBB (Austrian union for concrete & construction technology) for the planning and implementation of roundabouts with concrete pavements.<br />For recommendations the optimal construction material election, joint design and the joint layout, information about the state of the art of concrete pavements in Austria was collected first.<br />In a second step the irregularly formed plate geometries occurring in the joint division plans became examines (with help of the numerical method, based on the method of the finite elements (FEM)). The investigation of the resulting traffic load stresses took place for the load case "free plate edge" and "shear force transmission at the plate edge." Statements about the dimensioning of such concrete plate geometries could be met with it. In case of intact slab load transfer at the edges, the formation of plate geometries with corner angles of < 85° is allowable. With high wheel loads, however, these slabs must be reinforced.<br />As consequence of the specific aggressive loading situation in roundabouts, concrete pavements with a minimum thickness of 22 cm are recommended. Beside the circle pavement also the in-/exit areas of a roundabout should be constructed with a length of 40 m.<br />