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Schweiz, Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation -UVEK-, Bundesamt für Strassen -ASTRA-, Bern (Herausgeber); ETH Zürich, Institut für Baustatik und Konstruktion -IBK- (Ausführende Stelle); Matrisk GmbH, Affoldern (Ausführende Stelle)

Grundlagen zur Überprüfung und Bemessung von Steinschlagschutzgalerien

Röthlin, Christina; Vogel, Thomas; Custer, Rocco; Schubert, Matthias
Quelle: Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation, Bundesamt für Strassen
Bern (Schweiz)
Selbstverlag
2019, 314 S., Abb., Lit.
Serie: Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation, Bundesamt für Strassen, Nr.697

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[Quelle: https://www.mobilityplatform.ch]

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Stahlbetonplatten sind zentrale Tragelemente von Steinschlagschutzgalerien. Die Bemessung solcher Platten unter Stoßbeanspruchung erfolgt häufig anhand elastischer Theorien mithilfe von statisch "äquivalenten", empirischen Ersatzkräften. Das plastische Verformungsvermögen – die Duktilität – wird dabei wiederum über empirische Faktoren berücksichtigt. Ein solches Vorgehen ist aus baupraktischer Sicht unbefriedigend, da erstens kein physikalischer Bezug zum wirklichen Tragverhalten erkennbar ist und zweitens keine Aussagen zum Traglastzustand möglich sind. Die zuverlässige Bestimmung der Traglast einer Stahlbetonplatte ist aus praktischer Sicht von zentraler Bedeutung. Anhand der Methoden der Plastizitätstheorie können im Vergleich zu aufwendigen nichtlinearen Methoden schnelle und zuverlässige Abschätzungen der (statischen) Traglast gemacht werden. Das erhöhte Dissipationsvermögen von duktilen Tragelementen im Betonbau führt insbesondere bei aussergewöhnlichen dynamischen Einwirkungen, beispielsweise stoßartigen Belastungen, zu einem günstigen Tragverhalten. Bei den Traglastverfahren der Plastizitätstheorie nimmt der Tragwiderstand eine zentrale Bedeutung ein. Die Bestimmung der Traglast von Stahlbetonplatten mit den Methoden der Plastizitätstheorie setzt ein duktiles Tragverhalten voraus, womit sich ein Versagen mit ausgeprägten plastischen Verformungen ausbilden kann. Die Erweiterung der Plastizitätstheorie zur Beschreibung des Trag- und Verformungsverhaltens von Stahlbetonplatten unter stoßartiger Beanspruchung ist bislang noch unzureichend erforscht. Die Arbeit befasst sich mit der näherungsweisen Modellierung des Tragverhaltens und Verformungsvermögens von duktilen Stahlbetonplatten mit granularer Eindeckung als typischem Tragelement von Steinschlagschutzgalerien unter Aufprallstoß im Versagenszustand auf der Basis der Plastizitätstheorie. Dabei wird von einer energetischen Betrachtungsweise ausgegangen, wobei die Modellbildung auf klaren physikalischen Grundlagen basiert.

Publikationslisten zum Thema:
Steinschlagschutz, Steinschlaggalerie, Schutzbauwerk, Stahlbetontragwerk, Stahlbetonplatte, Stoßbeanspruchung, Tragverhalten, Verformungsverhalten, Duktilität, Modellierung, Modellbildung, Traglastberechnung, Traglastverfahren, Näherungsverfahren, Plastizitätstheorie, Bemessungsgrundlage, Bemessungskonzept, Überarbeitung, Überprüfung, Bemessungsbeispiel, Handlungsempfehlung, protection structures against falling rocks, rockfall gallery, protecting structure, reinforced concrete structure, reinforced concrete slab, impact load, load-bearing behaviour, deformation behaviour, ductility, modelling, model formation, limit load calculation, limit load method, approximation method, theory of plasticity, design principle, design concept, revision, examination, dimensioning examples,