Halle
Halle, Germany

Bemessung starrer Fahrbahnen in Halle – Verkehrsflächen nach RStO und ZTV Beton-StB

Wenn der Gleitschalungsfertiger über die Baustelle in Halle fährt und das erste Feld der Platte mit Luftporenbeton der Konsistenz C2 füllt, zeigt sich, ob die Bemessung den städtischen Untergrund richtig abbildet. In Halle, wo mächtige Löss- und Geschiebemergelschichten das Quartär prägen und die Saaleauen für schwankende Grundwasserstände bis nahe an die Geländeoberkante sorgen, ist die rechnerische Dimensionierung einer starren Fahrbahn mehr als die Anwendung von Tafeln. Das Tragverhalten wird von der lastverteilenden Wirkung der Platte bestimmt, die Biegezugspannungen in den Untergrund leitet – ein Mechanismus, der bei feinkörnigen, setzungsempfindlichen Böden im Stadtgebiet eine sorgfältige Abstimmung zwischen Plattendicke, Fugenanordnung und Bettungsmodul erfordert. Wir begleiten die Bemessung starrer Fahrbahnen von der Verkehrslastermittlung über die FEM-gestützte Spannungsanalyse bis zur Ausschreibung, damit die Fahrbahn in Halle die prognostizierten 30 Jahre Nutzungsdauer unter den örtlichen Bedingungen auch tatsächlich erreicht.

Die Lastverteilung einer starren Fahrbahn über Biegezug reduziert die Beanspruchung des Untergrunds – in Halles Lössböden entscheidend für die Nutzungsdauer.

Arbeitsumfang in Halle

Die geotechnischen Randbedingungen für eine starre Fahrbahn unterscheiden sich im Stadtgebiet von Halle erheblich – man vergleiche nur die hochverdichteten Kiese der Saaleterrassen in der Altstadt mit den mehrere Meter mächtigen Lössdecken in den südlichen Stadtteilen wie Silberhöhe. Wo der tragfähige Horizont erst in grösserer Tiefe ansteht, gewinnt die Unterlage aus Frostschutzschicht und gegebenenfalls einer hydraulisch gebundenen Tragschicht an Bedeutung; ihre Steifigkeit beeinflusst den Bettungsmodul direkt, der nach den Tafeln der RStO 12 in die Plattendickenermittlung eingeht. Ein Plattendruckversuch auf der planierten Schotterschicht liefert den Verformungsmodul Ev2 als Eingangsparameter für die Westergaard-Gleichungen, während die Druckfestigkeit des Betons nach DIN EN 13877-2 die rechnerische Biegezugfestigkeit bestimmt. In Halle kommt hinzu, dass die Lössböden bei Wasserzutritt kollabieren können – eine Eigenschaft, die bei der Wahl des Fugenfüllsystems und der Dimensionierung der Querscheinfugen berücksichtigt wird, um Pumpvorgänge unter der Platte zu unterbinden.
Bemessung starrer Fahrbahnen in Halle – Verkehrsflächen nach RStO und ZTV Beton-StB
Bemessung starrer Fahrbahnen in Halle – Verkehrsflächen nach RStO und ZTV Beton-StB
ParameterTypischer Wert
BemessungsverkehrsstärkeBk100 bis Bk3,2 nach RStO 12
Plattendicke (unbewehrt)220 mm – 300 mm je nach Belastungsklasse
BetonfestigkeitsklasseC30/37 bis C35/45 (LP-Beton)
Biegezugfestigkeit (rechnerisch)fct,fl = 5,0 – 6,5 N/mm²
Bettungsmodul k0,05 – 0,15 N/mm³
Verformungsmodul Ev2 (Unterlage)≥ 120 MN/m²
Fugenabstand (längs/quer)≤ 25d Plattendicke, max. 5,0 m
Referenztemperatur Einbau+5 °C bis +30 °C Lufttemperatur

Kritische Bodenfaktoren in Halle

An der Zufahrt zu einem Logistikzentrum östlich von Halle stand der Fertiger bereit, als die Kontrollprüfung auf der Frostschutzschicht einen Ev2-Wert von nur 80 MN/m² ergab – zu wenig für die geplante Plattendicke von 240 mm unter Schwerlastverkehr. Der sandig-schluffige Untergrund hatte sich unter der Schlechtwetterperiode der Vorwochen mit Wasser vollgesogen und an Tragfähigkeit eingebüsst. Eine starre Fahrbahn ist kein biegeschlaffes System, das Unebenheiten ausgleicht; die Platte reagiert auf ungleichmässige Setzungen mit Zwängungsspannungen, die in Kombination mit der Verkehrslast zu Rissen im Fugenkreuz führen. In Halle, wo die quartären Sedimente auf kurzer Distanz wechseln, lassen wir vor der Bemessung stets den Untergrund durch Sondierungen mit der SPT-Bohrung in Kombination mit dynamischen Lastplattenversuchen charakterisieren, um lokale Tragfähigkeitssenken zu identifizieren und die Dicke der Tragschicht darauf abzustimmen – der Mehraufwand in der Planung verhindert spätere Schadensbilder wie Stufenbildung an Querscheinfugen.

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Anwendbare Normen: RStO 12 – Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen, ZTV Beton-StB 07 – Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton, DIN EN 1992-1-1:2011-01 (Eurocode 2) – Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken, DIN EN 13877-2 – Fahrbahnbefestigungen aus Beton – Teil 2: Funktionelle Anforderungen an Fahrbahndecken aus Beton, TL Beton-StB 07 – Technische Lieferbedingungen für Baustoffe und Baustoffgemische für Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton, DIN 18196 – Erd- und Grundbau – Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke

Unsere Leistungen

Unser Leistungsspektrum zur Bemessung starrer Fahrbahnen deckt den gesamten Planungsprozess für Verkehrsflächen in Halle ab – von der Baugrunderkundung bis zur Bauüberwachung:

Verkehrslastermittlung und Belastungsklasse

Prognose der Bemessungsverkehrsstärke nach RStO 12 unter Berücksichtigung der Nutzungsdauer und der lokalen Fahrzeugkollektive im Raum Halle.

Baugrunduntersuchung und Bettungsmodul

Feldversuche mit Plattendruck nach DIN 18134 zur Bestimmung des Verformungsmoduls Ev2 und Ableitung des Bettungsmoduls für die Plattenbemessung.

Rechnerische Dimensionierung der Betonplatte

Ermittlung der Plattendicke und Bewehrungsanordnung mittels FEM-Software auf Basis der Westergaard-Theorie unter Ansatz der lokalen Temperaturgradienten.

Ausschreibung und Qualitätssicherung

Erstellung der Leistungsverzeichnisse nach ZTV Beton-StB und Begleitung der Kontrollprüfungen während des Einbaus in Halle und Umgebung.

Häufig gestellte Fragen

Welche Plattendicke ist für eine starre Fahrbahn in Halle unter Schwerlastverkehr erforderlich?

Die erforderliche Plattendicke hängt von der Belastungsklasse nach RStO 12 ab. Für Autobahnen und Industrieflächen mit hohem Schwerverkehrsanteil liegt die unbewehrte Plattendicke üblicherweise zwischen 260 und 300 mm, bei geringer belasteten Flächen wie Busspuren oder Kreisverkehren bei 220 bis 240 mm. Massgebend sind die Biegezugspannung aus Verkehrslast und Temperaturgradient, die der Untergrund über den Bettungsmodul aufnehmen muss.

Welche Vorteile bietet eine starre Fahrbahn gegenüber einer Asphaltbefestigung auf den Lössböden in Halle?

Die starre Fahrbahn verteilt die Radlasten über Biegezug in der Platte grossflächiger auf den Untergrund als eine Asphaltbefestigung, die als schlaffes System höhere Spannungskonzentrationen in den Untergrund einleitet. Auf den setzungsempfindlichen Lössböden Halles reduziert dies das Risiko von Spurrinnen und Verformungen erheblich. Zudem ist die starre Fahrbahn beständiger gegen aufsteigende Feuchtigkeit aus der Saaleaue und gegen die punktuellen Belastungen durch stehenden Schwerverkehr, etwa an Busbuchten.

Muss die Platte einer starren Fahrbahn in Halle bewehrt werden?

Nach den Vorgaben der ZTV Beton-StB werden Fahrbahndecken aus Beton für den öffentlichen Strassenbau in Deutschland in der Regel unbewehrt ausgeführt, wobei die Rissbildung durch die Fugeneinteilung kontrolliert wird. Eine Bewehrung, etwa in Form von durchgehend bewehrten Betonfahrbahnen, kann bei ungünstigen Untergrundverhältnissen oder beengten Platzverhältnissen ohne Raum für Fugen sinnvoll sein. In Halle mit seinen wechselhaften quartären Sedimenten wird die Entscheidung nach einer geotechnischen Beurteilung des Untergrunds getroffen.

Mit welchen Kosten muss ich für die Bemessung einer starren Fahrbahn in Halle rechnen?

Die Ingenieurleistungen für die rechnerische Bemessung, Baugrunderkundung und Ausschreibung einer starren Fahrbahn liegen je nach Flächengrösse und Komplexität des Untergrunds in Halle zwischen €1.600 und €6.240. Bei grossflächigen Industriearealen mit umfangreichen Sondierkampagnen und FEM-Modellierung können die Kosten am oberen Ende des Bereichs liegen. Wir erstellen Ihnen ein detailliertes Angebot nach HOAI, das den erforderlichen Leistungsumfang transparent abbildet.

Abdeckung in Halle