FO RS C H U N GS V E R E I N I G U N G ... - VDA 193... · Bauklasse SV Bauweise 1 8 Bauklasse SV Bauweise 2.1 v120 22 34 Bauklasse III Bauweise 1 VI20 4 4 14 ~22~ VI20 •^45 Bauklasse

F O R S C H U N G S V E R E I N I G U N G A U T O M O B I L T E C H N I K E . V .

FATF A T - S C H R I F T E N R E I H E

Bewertung der Nutzfahrzeug-

kollektiven auf Spurrinnen und

Ermüdung

VDA Verband derAutomobilindustrie

Bewertung der Nutzfahrzeugkollek-tiven auf Spurrinnen und Ermüdung

Auftraggeber:

Forschungsvereinigung

Automobiltechnik e.V. [FAT]

Westendstraße 61

60325 Frankfurt am Main

Auftragnehmer:

Universität Hannover,

Fachgebiet Konstruktiver Straßenbau,

Institut für Verkehrswirtschaft,

Straßenwesen und Städtebau,

apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Hothan

Verfasser:

Dipl.-Ing. Florian Schäfer

© 2005

Postanschrift:Postfach 17 05 63 - 60079 Frankfurt/M.Telefon (069) 9 75 07 - 0Internet: http://www.vda.de

MediaPrintFrankfurt/Main

Vervielfältigungen, auch auszugsweise, nurmit ausdrücklicher Genehmigung der FAT.

FAT

Vorwort

In der Diskussion um die Belastung der Straße gibt es zwei wichtige Problemfelder:

1. Die Ermüdung der Straße2. Die Spurrinnenbildung (Asphalt)

Für die Ermüdung wird das 4. Potenzgesetz herangezogen. Dies ist Auslegungskriteriumfür die Straße und danach sind sie ausreichend bemessen. Die Maxima der Hauptspan-nung treten an der Unterseite der Straße auf. Dort beginnt ein möglicher Schaden nichtsichtbar und bricht nach oben durch. Man spricht daher von der Zeitfestigkeit der Straße.Ist diese erreicht, dann muss die komplette Fahrbahn ersetzt werden.

Die Spurrinnenbildung gehorcht dem 2. Potenzgesetz. Es ist kein Auslegungskriterium fürdie Straße. Die Maxima der Schubbeanspruchung liegen wenige Zentimeter unter derOberfläche der Straße. Die Spurrinnenbildung ist stark abhängig von der Temperatur.Durch hohe sommerliche Temperaturen kann der E-Modul um den Faktor 4 reduziertwerden. Ein möglicher Schaden ist sofort an der Oberfläche sichtbar. Bei geringen Schä-den werden die Unebenheiten der Fahrbahn abgefräst, bei schwereren Schäden wird dieoberste Deckschicht abgefräst und erneuert.

Vor diesem Hintergrund wurden die Belastungen der Straße durch die gebräuchlichenAchsen und zugehörigen Reifen des Schwerlastverkehrs untersucht. Die gesamte Be-lastung der Straße wird auf die Geometrie und Abstände der Bodenaufstandsflächen undderen Druckverteilung reduziert.

Herr Prof. Dr.-Ing. Hothan, Universität Hannover, hat in einem Vorprojekt mit einemgängigen analytischen Modell die Untersuchen durchgeführt. Die Bodenaufstandsflächengehen dort mit einem Ersatzmodell ein, das aus Kreisen mit gleichmäßiger Druckverteilungzusammengesetzt ist und die sich auch überlagern. Die Resultate aus diesen Berechnun-gen sind teilweise widersprüchlich. Auf Empfehlung von Herrn Prof. Hothan sind in diesemVorhaben die Untersuchungen mit einem FE-Modell erfolgt, wobei die Druckverteilung inder Aufstandsfläche idealisiert dicht an der Realität dargestellt wurde.

Wir danken Herrn Prof. Hothan und Herrn Schäfer, Universität Hannover, für die geleisteteArbeit, die aufzeigt, dass mit vorhandenen Achskonzepten auch zukunftsweisende Fahr-zeugkonzepte mit höherem Gesamtgewicht darstellbar sind, bei gleicher mittlerer Achslast.Positiv wirkt sich eine Vergleichmäßigung der Achslasten über das Fahrzeug aus, ebensoeine quadratischere Aufstandsfläche der Reifen und die generelle Vergrößerung der Auf-standsfläche, die durch Reifen mit einem größeren Tragvolumen darstellbar sind.

Die Ergebnisse der Untersuchung sind umfassend nach verschieden Kriterien dargestelltworden, so dass der Arbeitskreis 4 entschieden hat, diese kürzere Fassung zu veröffent-lichen. Dieses Forschungsvorhaben wurde vom Arbeitskreis der FAT AK 4, DynamischeAchslasten und Straßenbeanspruchung, betreut.

Frankfurt, im Dezember 2005

Forschungsvereinigung Automobiltechnik e,V. (FAT)

FATBewertung der Wirkung von Nutzfahrzeugkollektivenauf Spurrinnen und Ermüdung Kurzbericht

1. Ausgangslage und Überblick

In den Nachrichten tauchen regelmäßig Zahlenwerte zur Veranschaulichung der

Straßenschädigung von Lkw gegenüber Pkw auf. Die Zahlen sollen die Anzahl der

Überfahrten von Pkw angeben, welche die gleiche Schädigung wie ein einzelner Lkw

verursachen. Meist wird pauschal auf das Vierte-Potenz-Gesetz aus dem AASHO Road Test

zurückgegriffen, welcher in den Jahren 1957 bis 1961 durchgeführt worden ist. Nähere

Angaben zu der Achsanzahl, der Achsenanordnung, der Achslast, den Reifentypen oder der

Straßenkonstruktion fehlen meistens. Auch wird nicht näher auf den betrachteten

Schädigungsmechanismus eingegangen. Denn bei Asphaltstraßen wird die Straßen-

konstruktion zum einen durch Schub, welcher Spurrinnen verursachen kann, zum anderen

durch Biegung beansprucht, welche zu Ermüdungsrissen führt. Dennoch wird zur

Bemessung in den Richtlinien zur Standardisierung des Oberbaus - RStO [2] nicht die

Spurrinnenbildung, sondern ausschließlich die Ermüdungsrissbildung verwendet, welche bei

den heute gebauten relativ dicken Bauweisen in den Hintergrund tritt.

Um die Wirkung von Nutzfahrzeugkollektiven auf die Asphaltstraßenkonstruktionen differen-

zierter aufzuzeigen, beschäftigt sich das im Auftrag der FAT durchgeführte Forschungsvor-

haben mit dem Spurrinnenbildungs- und Ermüdungspotential von unterschiedlichen Reifen-

typen und Achskombinationen. Der vorliegende Kurzbericht fasst die Ergebnisse der Unter-

suchungen des Instituts für Verkehrswirtschaft, Straßenwesen und Städtebau, Fachgebiet

Konstruktiver Straßenbau der Universität Hannover zusammen.

Über den Vergleich zwischen Einzelreifen und Zwillingsreifen sowie zwischen Einzelachsen

und Mehrfachachsaggregaten wird das Schädigungspotential der gegenwärtigen Schwerlast-

fahrzeuge abgeschätzt. Aus den Ergebnissen der Untersuchung ergeben sich Empfehlungen

sowohl zu straßenschonenden Reifentypen als auch zu straßenschonenden Achs-

konfigurationen.

Wie aus der Untersuchung hervorgeht, gilt bei Autobahnen und Bundesstraßen (Bauklasse

SV) als wesentliche Versagensform die Spurrinnenbildung. Die Schädigung der Spurrinnen-

bildung wirkt aber nicht in der vierten Potenz, so dass dort die Vierte-Potenz-Regel keine

Gültigkeit besitzt.

Vielmehr kann bei geeigneter Reifen- und Achskonfigurationswahl mehr Last bei gleicher

Schädigung transportiert werden.

Die genaue Vorgehensweise in der Berechnung sowie alle durchgeführten Vergleiche der

Reifentypen und der Achskonfigurationen sind im Projektbericht „Bewertung der Wirkung von

Nutzfahrzeugkollektiven auf Spurrinnen und Ermüdung" [3] beschrieben.

-1 -

Bewertung der Wirkung von Nutzfahrzeugkollektiven

auf Spurrinnen und Ermüdung

FATKurzbericht

2. Herangehensweise

Das Spurrinnenbildungs- und Ermüdungspotential für Nutzfahrzeugkollektive wird mit Hilfe

eines Finite-Elemente-Programmes ermittelt. Die Flächenpressung in der Bodenaufstands-

fläche (BAF) und der Fahrbahnaufbau werden getrennt modelliert und in der Berechnung

zusammengeführt. Zur Berechung der Flächenpressung wird ein von der Firma CONTINEN-

TAL zur Verfügung gestelltes Modell herangezogen (siehe Abb. 2-1).

Reifendruck (in bar) t i

Abb. 2-1: Reifendruckmodell in Draufsicht

Der Aufbau der zu untersuchenden Straßenkonstruktionen richtet sich nach den Asphalt-

bauweisen gemäß der Tafel 1 der RstO 01 (Richtlinien zur Standardisierung des Oberbaus

von Verkehrsflächen) [2]. Die Bauklasse SV wird für Straßen mit einem hohen Schwerver-

kehrsaufkommen und die Bauklasse III für ein mittleres Verkehrsaufkommen verwendet. Als

Bauweise werden die Zeilen 1 (Asphalttragschicht auf Frostschutzschicht (FSS)) und 2.1

(Asphalttragschicht auf hydraulisch gebundener Tragschicht (HGT) auf FSS) ausgewählt. So

ergeben sich vier verschiedene Fahrbahnaufbauten (SV 1, SV 2.1, III 1, III 2.1 - siehe Abb.

2-2).

- 2 -


auf Spurrinnen und Ermüdung Kurzbericht

Bauklasse SV Bauweise 1

8

Bauklasse SV Bauweise 2.1

v12022

34

Bauklasse III Bauweise 1

VI20

44

14

~22~

VI20

•^45

Bauklasse

VI20

8 l,4 ]15

41

III Bauweise

mmmm 4 ]

ö J15

31

26

2.1

•16

mit

I H Asphaltdeckschicht

'••:• Asphaltbinderschicht

Asphalttragschicht

hydraul. geb. Tragschicht HGT

Frostschutzschicht FSS

Dickenangaben in cm,

Ev2-Mindestwert in MN/m2

Abb. 2-2: untersuchte Fahrbahnaufbauten

Spurrinnenbildung

Überschreiten die in der Asphaltschicht auftretenden Schubspannungen ein bestimmtes

Schubspannungsniveau (Verhältnis der vorhandenen zur aufnehmbaren Schubspannung),

so werden Kriechvorgänge ausgelöst, welche Spurrinnen erzeugen. Die Gefahr der Spurrin-

nenbildung erhöht sich bei hohen Temperaturen und niedrigen Belastungsfrequenzen (Fahr-

geschwindigkeiten), wenn im Asphalt die viskosen Eigenschaften dominieren und ein niedri-

ger E-Modul vorhanden ist. Der ungünstigste und somit der maßgebende Fall tritt daher für

die Spurrinnenbildung im Sommer auf.

Das Spurrinnenbildungspotential (primary rutting) kann anhand der maximalen Schubspan-

nung rmax und der Gestaltänderungsarbeit (MISES) o~v abgeschätzt werden. Die Schubspan-

nungshypothese nimmt ein Versagen an, wenn die maximale Schubspannung rmax über-

schritten wird. Die Gestaltänderungshypothese geht davon aus, dass ein Versagen erfolgt,

wenn die Formänderungsenergie eines Volumenelementes einen Grenzwert erreicht. Dabei

wird die Gestaltänderungsarbeit av durch eine Vergleichsspannung ausgedrückt, welche alle

drei Hauptschubspannungen berücksichtigt.

- ̂ y (2.1)

Mit der Wahl der Gestaltänderungsarbeit av als Versagenskriterium kann somit die vorhan-

dene mehrachsige Beanspruchung realitätsnaher abgebildet werden.

Innerhalb der Asphaltschicht treten mehrere Maxima der Schubbeanspruchung auf. Zum

einen am Rand und unterhalb der BAF in einer Tiefe bis ca. 10 cm und zum anderen an der

Unterseite der Asphaltschicht. Um nicht nur den absoluten Maximalwert, sondern einen defi-

nierten Bereich der höchsten Schubbeanspruchungen zu erfassen, wird ein Integral um die

Elemente mit den höchsten MISES-Spannungen gebildet (MISESIOintGES). Auf diese Wei-

FAT

- 3 -



se können gleichzeitig mehrere, an den verschiedenen Stellen vorkommende Maximalfelder

unter Einbeziehung ihrer Größe zur Beurteilung der Spurrinnengefährdung berücksichtigt

werden. Da zur Bildung des Integrals immer ein konstantes Volumen verwendet wird, wel-

ches 10% der Elemente im oberen Abschnitt des Betrachtungsbereichs entspricht (siehe

Abb. 2-3), ist ein Vergleich der Schädigung auch zwischen den Bauweisen mit ihren unter-

schiedlichen Asphaltschichtdicken möglich.

FAT

nTiefe

ab Oberfläche '

200220 :

360'

Fahrtrichtung

240Entfernung vom

Lastmittelpunkt(quer)

0 40 80 120 200

oberer Bereicn(100 mm)

300 360(mm)

(Bauweise 1111)Entfernung vom Lastmittetpunkt(längs)

Abb. 2-3: Aufbau des Betrachtungsbereiches in der Bauweise 1111

Die Schädigung durch Spurrinnenbildung aus Schubbeanspruchung erfolgt etwa mit der 2.

Potenz der auftretenden Spannungen. Dieser Zusammenhang ergibt sich aus zahlreichen

empirischen Forschungsergebnissen, z. B. aus COST 334 [1]. Daher verhalten sich die Le-

bensdauern N zweier Beanspruchungen umgekehrt proportional zu der 2. Potenz ihres

Spannungsverhältnisses.

(2.2)

Ermüdung

Ermüdungsrisse entstehen aus einer Biegebeanspruchung der Fahrbahnbefestigung, die

unterhalb der Lasteinleitung an der Unterseite des gebundenen Schichtpaketes horizontal

gerichtete Zugspannungen verursacht. Der ungünstigste und somit der maßgebende Fall tritt

bei Ermüdungsrissen im Winter auf. Denn bei tiefen Temperaturen steigt der E-Modul der

oberen Schichten und damit gleichzeitig die Zugspannung an, welche zur Rissbildung führt.

Zur Ermittlung der Gefahr von Ermüdungsrissen (fatigue cracking) stehen die maximalen

Hauptspannungen (cj| bzw. MAX. PRINCIPAL) an der Unterseite der Asphaltschicht zur Ver-

fügung. Diese entsprechen den dort auftretenden höchsten Zugspannungen.

- 4 -


Die Schädigung durch Ermüdungsrisse erfolgt etwa mit der 4. Potenz der auftretenden

Spannungen. Nach diesem Berechnungshintergrund ergeben sich die Lastäquivalenzfakto-

ren aus den RStO [2].

(2.3)(T2j

Schädigungspotentialabschätzung mit Tyre Configuration Factor

Zusätzlich wird aus den Spannungen der Tyre Configuration Factor (TCF) nach [1] be-

rechnet, welcher das allgemeine Schädigungspotential eines Reifentypes angibt. Der TCF

kann zur Relativbewertung von unterschiedlichen Fahrzeugkombinationen verwendet wer-

den. Außerdem lässt sich hiermit eine Beziehung zwischen den aus der Untersuchung ermit-

telten Spannungswerten und dem COST 334-Bericht [1] herstellen.

Zur Berechnung des TCF-Wertes nach COST 334 werden ausschließlich reifenabhängige

Einflussfaktoren benötigt. Es gehen die Breite (width), die Ganze Breite (total width), die Ab-

weichung vom optimalen Reifendruck (rel. pressure ratio) und zur Bestimmung der Reifen-

aufstandsfläche entweder der Reifendurchmesser (diameter) oder die Reifenlänge ein. Beim

Zwillingsreifen entspricht die Breite der zweifachen Breite des Einzelreifens, während die

Ganze Breite zusätzlich noch den Raum zwischen den Reifen beinhaltet. Da über die For-

meln das Schädigungspotential aller Reifen auf das Schädigungsvermögen des Reifentyps

295/80 R 22.5 Zw bezogen werden, sind beim Referenzreifen die Werte alle konstant auf

eins normiert.

Der Tyre Configuration Factor wird für primary roads (300 mm Asphaltdicke oder mehr) und

secondary roads (ca. 200 mm Asphaltdicke) unterschiedlich berechnet. Die Bauklasse SV

entspricht etwa den primary roads (Bundesfernstraßen) und die Bauklasse III den secondary

roads (sekundäres Netz).

Bei primary roads (Bauklasse SV) wird nur eine Art des Fahrbahnverschleißes (pavement

wear ratio PWR) - die Spurrinnenbildung aus Schubbeanspruchung in der Asphaltschicht

(„primary rutting") - berücksichtigt. Somit entspricht hier der TCF dem PWRprimary rutting-

P\VRprimary roads primary rutting

• N-1,65 / \1,42 /- x-1,12

width Reifen pressure ratio Reifen diameterReifen

. width R e f e r e n z r d f e n) y pressure ratio Referenzreifen J l diameterReferenzreifen

Bei secondary roads (Bauklasse IM) setzt sich der TCF aus mehreren, unterschiedlich ge-

wichteten Schadensmechanismen zusammen. Neben den zwei hier beschriebenen Fahr-

bahnverschleißtypen - Spurrinnen durch Schubbeanspruchung in der Asphaltschicht („prima-

- 5 -


ry rutting") und Ermüdungsrissen („fatigue cracking") - wird zusätzlich die Spurrinnenbildung

durch Verformung des Untergrundes („secondary rutting") berücksichtigt.

TCF = 1/ • PWR + 2 / . PWR + 2 / . PWR1 secondary roads /<j " x primary rutting / § L secondary rutting / ^ fatigue cracking

/ . , , \ - l ,65 /• . \1,42 / \-l,12= 0 2 w l d t h Reifen pressure ratio Reifen diameterReifen

[ J t J [ Jw i d t h Referenzreife„ J t pressure ra t io Referenzreifen J [ diameterRefe renzre i fen

, • , , \-2,57 , . xl,58 (2 5)total widthReifen pressure ratio Reifen '

total width Referenzreifen J { pressure ratio Referenzreife„

total width Reifen V ( diameterReifen "i '

total width Refere„zreifcn ) \ diameterReferenzreifen

Die Nachverdichtung des Untergrundes (PWRsecondary rutting) ist in der Bauklasse III aufgrund

der dicken Frostschutzschicht jedoch nur in einem sehr geringem Maße relevant, so dass sie

im aus den Spannungswerten gebildeten TCF nicht weiter berücksichtigt wird. Daher setzt

sich dieser aus 1/3-PWRprimaryrutting und 2/3-PWRfatiguecracking zusammen.

Außerdem kann mit dem Axie Wear Factor (AWF) die Achslast mit einbezogen werden, so

dass die Schädigung der einzelnen, unterschiedlich belasteten Achsen erkennbar wird. Da-

bei wird die Veränderung der Last gegenüber einer 10 t-Achse bei primary roads (Fahrbahn-

verschleißart: „primary rutting") mit der quadratischen Potenz berücksichtigt. Bei secondary

roads bestimmt der jeweilige Schädigungsmechanismus die Gewichtung der Last. So geht

die Last im „primary rutting"-Anteil quadratisch und im „fatigue cracking"-Anteil mit der vierten

Potenz ein. Der „secondary rutting"-Anteil wird in Einpassung an die anderen Schadensme-

chanismen mit einem kubischen Lastfaktor angenommen.

Die Schädigung eines ganzen Nutzfahrzeuges lässt sich bestimmen, indem die aus dem

Tyre Configuration Factor und der Achslast abgeleiteten Axie Wear Faktoren der jeweiligen

Achsen zum Vehicle Wear Factor (VWF - nach COST [1]) aufaddiert werden.

Achsanzahl

VWF= ^ AWFj (2.6)I

Mit Hilfe des VWF können die Fragen, wie man bei gleichem Gewicht den Fahrbahnver-

schleiß eines Nutzfahrzeuges minimiert oder ob es möglich ist, bei gleicher Schädigung hö-

here Lasten zu transportieren, anschaulich beantwortet werden.

- 6 -


3. Ergebnisse

Lage und Höhe des Maximums der Gestaltänderungsarbeit (MISES) zur Abschätzung des

Spurrinnenpotentials sowie der maximalen Hauptspannung zur Abschätzung der Ermüdung

sind von den Bauweisen und der Form der BAF abhängig (Überblick siehe Tab. 3-3).

Spurrinnenbildung

Das Spannungsbild und damit die Lage des Maximums der Gestaltänderungsarbeit (MISES),

welche das Spurrinnenpotential anzeigt, ist von der Bauweise abhängig. In der Bauweise

SV 1 liegen die höchsten MISES-Spannungen oberflächennah in Quer- oder Längsrichtung.

Oberhalb einer gewissen Größe der BAF befindet sich das Maximum an der Unterseite der

Asphaltschicht. Das Maximum in der Bauweise III 1 tritt immer an der Unterseite der As-

phaltschicht auf. In den Bauweisen SV 2.1 und III 2.1 liegen die Maxima immer im oberflä-

chennahen Bereich.

Mit zunehmender Breite eines Reifens wird das MISES-Maximum in Querrichtung kleiner,

mit zunehmender Länge das Maximum in Längsrichtung. Je großflächiger und quadratischer

die BAF eines Reifens ausgebildet ist, desto kleinere MISES-Spannungen treten auf.

Die Höhe des MISES-Maximums ist ebenfalls von der Bauweise abhängig. Die in der Bau-

weise III 1 auftretenden absoluten MISES-Maxima sind fast um das Doppelte höher als in

den übrigen Bauweisen. In Abb. 3-1 wird durch das Integral über ein definiertes Volumen

(entsprechend MISESIOintGES) diese Aussage etwas abgemindert. Die Bauweisen SV 1

und III 2.1 besitzen, obwohl sie verschiedenen Bauklassen angehören, etwa das gleiche

Schädigungsvermögen bezüglich der Spurrinnenbildung. Bei der Bauweise SV 2.1 liegen die

Werte der Zwillingsreifen 295/80 R 22.5 Zw und 315/80 R 22.5 Zw etwas niedriger als in den

Bauweisen SV 1 und III 2.1, dabei ist das ganze Feld der Spannungswerte weiter auseinan-

dergezogen.

- 7 -



MISESIOintGES bei SV 1 MISESIOintGES bei SV 2 1

1000

900

800

700

600

500

400

300

1000

900

800

700

600

500

400

3007.5 8.5 9.5 10.5 11.5

Belastung in t

6.5 7.5 85 9.5 10.5 11.5

Belastung In t

MISESIOintGES bei 1111 MISESIOintGES bei III 2.1

900

800

700

600

500

400

1000

900

800

70.)

600

HO

400

HO

A- • 295/80 R 22 5

A- • Zvt 295/80 R 22.5

- *—315/80 R 22.5

- * — Z w 315/80 R 22.5

D 385/55 R 22.5

H l — 385/65 R 22.5

- •—445 /45 R 19.5

-425/65 R 22.5

495/45 R 22 5

6.5 7,5 8.5 9.5 10.5 11.5

Belastung In t

6.5 7.5 6.5 9,5 10.5 11.5

Belastung in I

Abb. 3-1: definiertes Volumenintegral der Gestaltänderungsarbeit über Achslast

Bei allen Achskonfigurationsvergleichen besitzen die maximalen MISES-Spannungen zwi-

schen einer, zwei und drei Achsen nie über 8% Abweichung (siehe Tab. 3-1); dabei hat der

Reifentyp der zweiten Achse auf das Schädigungsverhalten der ersten Achse keinen Ein-

fluss. Außerdem besteht über die verschiedenen Bauweisen keine einheitliche Entwicklung.

Daher lohnt sich die Einbeziehung der Achskonfiguration nicht, um das Spurrinnenpotential

genauer zu bestimmen.

Achsanzahl

MaximaleAbweichung

absolutes Maximum

1 ^ 2

8

2 H > 3

4

1 ->3

6

10 % der Maximalwerte(MISESIOintGES)

1 ->2

6

2->3

3

1 ^ 3

3

FAT

Tab. 3-1: Entwicklung der MISES-Spannung bei verschiedenen Achskonfigurationen



FATKurzbericht

Ermüdung

Die höchsten Werte der maximalen Hauptspannung, deren Überschreitung die Ermüdung

verursacht, treten immer an der Unterseite der Asphaltschicht auf.

Je dicker das Asphaltpaket einer Befestigung ist, desto kleiner sind die maximalen Haupt-

spannungen (Die Werte in der Bauweise III 1 sind etwa doppelt so groß wie in der Bauweise

SV 1.). Außerdem verringert sich mit der Dicke der Einfluss der Größe und der Form der BAF

auf die maximale Hauptspannung (siehe Abb. 3-2).

Die maximalen Hauptspannungen verringern sich mit größeren Aufstandsflächen. Gleichzei-

tig vermindern sie sich mit einer vom Quadrat abweichenden Form der BAF. Zur Berechnung

der maximalen Hauptspannung aus der Reifenaufstandsfläche sollte bei Zwillingsreifen wie

in den Formeln nach COST 334 [1] der Raum zwischen den Reifen zur Breite hinzuaddiert

werden. Denn an der Unterseite der Asphaltschicht, wo das Maximum der Hauptspannung

auftritt, also in einigem Abstand zur Lasteinleitung, wirken die BAF und der Zwischenraum

wie eine große Fläche.

max. Hauptspannung bei SV 1 max. Hauptspannung bei III 1

• A- - 295/80 R 22.5

- A- • Zw 295/80 R 22.5

-*—315/80 R 22.5

- * — Z w 315/80 R 22.5

• O • 385/55 R 22.5

-•—385/65 R 22.5

-•—445/45 R 19.5

—•—425/65 R 22.5

• 495/45 R 22.5

Abb. 3-2: maximale Hauptspannung über Achslast

Im Vergleich zwischen einer, zwei und drei Achsen ist ein Anstieg der Hauptspannungen mit

wachsender Achszahl zu verzeichnen (siehe Tab. 3-2), der mit zunehmender Größe der BAF

und bei höheren Achslasten kleiner ausfällt und bei dünnen Asphaltschichtdicken sogar ne-

gativ werden kann. Bei Bauweisen mit größerer Asphaltschichtdicke wird die eingetragene

Last stärker über die Befestigung verteilt, wodurch auch weiter entfernt liegende Lasten ei-

nen größeren Einfluss besitzen, während bei Bauweisen mit kleinerer Asphaltschichtdicke

das Hauptspannungsmaximum mehr durch die lokale, direkt darüber liegende Last verur-

sacht wird.

- 9 -



FATKurzbericht

Achsanzahl

MaximaleAbweichung

absolutes Maximum

1 -+2

16

2-»3

15

1 ->3

33

Tab. 3-2: Entwicklung der Hauptspannungen bei verschiedenen Achskonfigurationen

Lage derMaxima

Höhe derMaxima

WirkungderAchsen

Spurrinnenbildung

SV1oberflächennah quer od. längs od.(oberhalb best. Größe der BAF)Unterseite der Asphaltschicht

1111Unterseite der Asphaltschicht

SV2.1 /IM 2.1oberflächennah quer od. längs

je destolänger BAF kleiner Max. längsbreiter BAF kleiner Max.quergroßflächiger BAF kleiner Max.

III 1doppelt so hoch wie SV 1,SV 2.1 u. III 2.1

Achskonfiguration besitzt geringenEinfluss

Ermüdung

SV1 /III 1Unterseite der Asphaltschicht

je destogroßflächiger BAF kleiner Max.

III 1doppelt so hoch wie SV 1

(bei 1111 größerer Einfluss von Größeund Form der BAF )mehrere Achsen verursachen meisthöhere Maxima, abh. v. BAF und Last

Tab. 3-3: Lage und Höhe der Spannungsmaxima sowie Wirkung der Achsen

Schädigungspotentialabschätzung über verschiedene Bauweisen

Der in der Bauweise SV 1 (primary roads) aus den Spannungswerten ermittelte TCF stimmt

etwa mit den Formelergebnissen des COST 334-Berichtes [1] überein. Dagegen liegt der in

der Bauweise III 1 (secondary roads) berechnete TCF viel niedriger als die Formel es angibt,

was vor allem an der starken Gewichtung des Schadensmechanismus der Untergrundver-

formung (secondary rutting) liegt, welcher in der Berechnung nicht berücksichtigt wird (ver-

gleiche Abb. 4-1).

Um bei der TCF-Bestimmung für die Bauweise 2.1 unmittelbar einen Vergleich zur gebräuch-

lichsten Bauweise (Bauweise 1) herzustellen, werden die Spannungswerte a« der Bauweise

2.1 auf die Referenzreifenspannung a0 der Bauweise 1 bezogen. Hiermit kann die durch die

Bauweise bedingte Mehr- oder Minderschädigung herausgestellt werden. In der Bauklasse

SV verursacht die Wahl der Bauweise 2.1 statt der Bauweise 1 bei Reifen mit kleinflächiger

BAF einen ungünstigen und bei Reifen mit großflächiger BAF einen günstigen Effekt. Da in

der Bauweise III 2.1 aufgrund der HGT die maximalen Hauptspannungen gegenüber der

-10-



FATKurzbericht

Bauweise III 1 wesentlich kleiner sind, entstehen als TCF-Werte nur Bruchteile der aus

COST bestimmten, bauweisenunabhängigen Formelwerte (siehe Abb. 4-1).

So ergeben sich für die verschiedenen Bauweisen einer Bauklasse erhebliche Unterschiede,

die durch die überschlägigen Formeln nach COST nicht erkennbar sind. Nur anhand von

Spannungsberechnungen ist eine differenzierte Beurteilung des Schadenspotentials eines

Reifentypes möglich.

Zur Bestimmung des Schädigungspotentials von zwei und drei Achsen wird bei den Formel-

werten nach COST der doppelte oder dreifache TCF wie für eine Achse verwendet. Ein auf

die Achsenanzahl abgestimmter TCF gibt es hier nicht. Dagegen kann die Schädigung bei

den Spannungswerten genauer bestimmt werden, indem mit einem aus den Achskombinati-

onen zu ermittelnden TCF gerechnet wird. Dabei ergeben sich für Bauklasse SV (primary

roads) geringe, aber für Bauklasse III (secondary roads) bedingt durch den Ermüdungsanteil

größere Abweichungen.

Da im Lastfaktor das Gewicht je nach Fahrbahnverschleißart potenziert eingeht, kann mit

einer zusätzlich angebrachten Achse eine höhere Last bei gleichzeitig geringerer Schädi-

gung transportiert werden. In Abb. 3-3 würde die extrapolierte Achskombination Wear Fac-

tor (AkWF)-Linie für eine Achse über der AkWF-Linie für zwei Achsen liegen, welche wieder-

um über der AkWF-Linie für drei Achsen angeordnet ist.

Vergleich des Schädigungspotentials zwischeneiner, zwei und drei Achsen bei primary roads -

BW SV 1

A

0 5 10 15 20 25 30Gesamtlast auf Achskonfiguration in t

Vergleich des Schädigungspotentials zwischeneiner, zwei und drei Achsen bei secondary roads -

BW III 1

w!2 3,oo

• 385/65 R 22.5 - 1 Achse-^- 445/45 R 19.5 - 1 Achse

» 385/65 R 22.5 - 2 AchsenA 445/45 R 19.5 - 2 Achsen• 385/65 R 22.5 - 3 Achsen

-m- 445/45 R 19.5 - 3 Achsen

<385/65 R 22.5 - 1 Achse445/45 R 19.5 - 1 Achse385/65 R 22.5 - 2 Achsen445/45 R 19.5-2 Achsen385/65 R 22.5 - 3 Achsen445/45 R 19.5 - 3 Achsen

0 5 10 15 20 25 30

Gesamtlast auf Achskonfiguration in t

Abb. 3-3: Schädigungspotential unterschiedlicher Achskonfigurationen

- 11 -

FATBewertung der Wirkung von Nutzfahrzeugkollektiven


4. Schlussfolgerungen

Empfehlungen zur Reifen- und Achskonfigurationswahl

Aus der durch den TCF realisierbaren Abschätzung des Schädigungspotentials der einzel-

nen Reifentypen sowie der verschiedenen Achskombinationen erfolgen Empfehlungen zu

einer achsenspezifischen fahrbahnschonenden Reifen- und Achskonfigurationswahl. Hierzu

ist der TCF aus den Formeln nach COST [1] dem TCF aus MISESIOint gegenüber gestellt.

In der Abb. 4-1 werden die Reifentypen getrennt nach der Bauweise (primary roads - SV 1

oder SV 2.1 und secondary roads - III 1 oder III 2.1) und nach dem Einsatzbereich (Vorder-

achse oder Antriebs- und Anhängerachse) aufgelistet.

- 1 2 -

Bewertung der Wirkung von Nutzfahrzeugkollektivenauf Spurrinnen und Ermüdung

FATKurzbericht

Vergleich des Schädigungspotentials bei primary roads

D TCF aus Formeln nach COST

• TCF für Bauweise SV 1 ausMISESIOintGES

DTCF für Bauweise SV 2.1 ausMISESIOintGES

Vorderachse

6,00

5,00

3,00

aü

2,00

1,00

0,00

Antriebs- und Anhängerachse

9- 9- <?- <?-

&

$

#/

Vergleich des Schädigungspotentials bei secondary roadsDTCF aus Formeln nach COST

BTCF für Bauweise II11 ausBerechnung

DTCF für Bauweise III 2.1 ausBerechnung

6,00Antriebs und Anhängerachse

Abb. 4-1: Schädigungspotential unterschiedlicher Reifen bei primary roads und secondary roads

- 1 3 -


- Vorderachsen

Im Vergleich der Vorderachsen (siehe linke Bereiche von Abb. 4-1) bewirkt der Reifentyp

295/80 R 22.5 bei primary roads die höchste Schädigung, die zweithöchste Beanspruchung

entsteht durch den Reifentyp 315/80 R22.5. Nur bei secondary roads ergibt der TCF aus

den Spannungswerten ein gleich großes Schädigungspotential der beiden Reifen.

Eine etwa ein Drittel kleinere Straßenschädigung verursachen die breiteren und großflächi-

geren Reifentypen 385/55 R 22.5 und 385/65 R 22.5, wobei die geringste Schädigung beim

385/55 R 22.5 auftritt. Für die Vorderachse ist demnach aus Sicht der Fahrbahnbeanspru-

chung ein Breitreifen zu wählen.

- Antriebs- und Anhängerachsen

Bei den Antriebs- und Anhängerachsen (siehe rechte Bereiche von Abb. 4-1) verursachen

die Zwillingsreifen 295/80 R 22.5 Zw und 315/80 R 22.5 Zw in Bezug zu den anderen Reifen

die geringste Schädigung, wobei der 315/80 R 22.5 Zw den kleineren Fahrbahnverschleiß

bedingt. Die Einzelreifen weisen einen erheblich höheren TCF-Wert auf, denn das Schädi-

gungsvermögen nimmt - abhängig von der Fahrbahnkonstruktion - mit zunehmender BAF

oder Ganzer Breite ab.

Zum Antrieb können je nach Achskonfiguration eine oder zwei Achsen genutzt werden. Dort

wird die geringste Schädigung durch den 315/80 R 22.5 Zw erzeugt.

Zusätzlich existieren noch Kombinationen aus einer mit 11,5 t belasteten 315/80 R 22.5 Zw-

oder 495/45 R 22.5-Achse und einer mit 7,5 t belasteten 315/80 R 22.5-Achse. Dadurch wird

eine Gesamtschädigung verursacht, welche überwiegend kleiner als die Schädigung zweier

mit je 91 belasteter 385/65 R 22.5-Achsen ist.

Im Vergleich des Schädigungsverhaltens zwischen einer Achse und zwei Achsen ist es im

Hinblick auf den Fahrbahnverschleiß besser, statt einer hoch belasteten Einzelachse zwei

gleichbelastete Antriebsachsen einzusetzen, da dadurch eine höhere Last bei geringerer

Schädigung transportiert werden kann. Wird zum Beispiel der Reifentyp 315/80 R 22.5 Zw

betrachtet, so liegt bei primary roads die Schädigung der mit 11,5t belasteten Einzelachse

im Bereich einer mit 16 t belasteten Doppelachse. Bei secondary roads verursacht die mit

11,5t belastete Einzelachse einen höheren Verschleiß als eine mit 18 t belastete Doppel-

achse (vergleiche Tab. 4-1 und Abb. 3-3).

Ein Anhänger kann eine, zwei oder drei Achsen besitzen. Für eine und zwei Achsen werden

alle in den rechten Bereichen der Abb. 4-1 befindlichen Reifentypen eingesetzt. Auch hier

verursachen die Zwillingsreifen 295/80 R 22.5 Zw und 315/80 R 22.5 Zw die kleinste Schädi-

gung. Für drei Achsen werden die Reifentypen 385/55 R 22.5, 385/65 R 22.5 und

445/45 R 19.5 verwendet, wobei die kleinste Schädigung durch den 445/45 R 19.5 verur-

sacht wird.

- 14-



FATKurzbericht

Außerdem zeigt sich im Vergleich zwischen einer, zwei und drei Achsen, dass auch hier eine

zusätzlich angebrachte Achse vorteilhaft sein kann, denn damit wird trotz erhöhter Last eine

kleinere Schädigung erreicht (vergleiche Abb. 3-3). Daher werden beispielsweise für die

Achskonfiguration eines Anhängers mit einer Gesamtlast von circa 201 statt zwei Achsen

drei empfohlen.

Anwendungsbeispiele

Um das Schädigungspotential eines beliebigen Fahrzeuges bzgl. Spurrinnenbildung und

Ermüdung für Bauweise SV 1 (primary roads), welche für den Schwerverkehr relevant ist, zu

bestimmen, kann Tab. 4-1 verwendet werden. Mit Hilfe des TCF-Wertes und des quadrati-

schen Lastanteils lässt sich auf den AWF schließen, die Summe der AWF über die Achsen

ergibt das Spurrinnenbildungspotential des Fahrzeuges (siehe Tab. 4-1, oben). In Hinblick

auf die RStO [2] darf die Schädigungswirkung durch Ermüdung nicht gänzlich vernachlässigt

werden. Diese errechnet sich in gleicher Weise, die Last geht dort mit der vierten Potenz ein

(siehe Tab. 4-1, unten).

Spurrinnenbildung

295/80 R 22.5315/80 R 22.5Zw 295/80 R 22.5

Zw 315/80 R 22.5385/55 R 22.5385/65 R 22.5

445/45 R 19.5425/65 R 22.5495/45 R 22.5Kombination Zw315/315Kombination 495/315

Ermüdung

295/80 R 22.5

315/80 R 22.5Zw 295/80 R 22.5

Zw 315/80 R 22.5385/55 R 22.5

385/65 R 22.5445/45 R 19.5425/65 R 22.5

495/45 R 22.5Kombination Zw315/315

Kombination 495/315

Schädigung Reifen(TCF aus MISESIOintGES)

1 Achse

2,862,361,000,931,84

1,94

1,711,591,33

Schädigung Reifen

1 Achse1,781,92

1,000,891,72

1,781,60

1,80

1,59

2 Achsen

4,42

1,01

3,162,642,52

1,96

-

3 Achsen

5,224,66

Schädigung Achse (AWF)

7

1,40

1,16

0,900,95

7,5

1,611,33

1,04

1,09

Gewicht (in t)auf einer Achse

8

1,83

1.51

1,181,24

1,10

Schädigung Achse

7

0,430,46

0,41

0,43

7,50,560,61

0,54

0,56

9

0,810,751,491,57

1,39

Gewicht (in t)auf einer Achse

80,730,79

0,70

0,730,65

9

0,660,58

1,131,171,05

10

1,00

0,93

1,591,33

10

1,000,89

1,80

1,59

11,5

1,32

1,23

1,75

11,5

1,751,56

2,77

Gewicht (in t)auf 2 Achsen16 18 20

1,50 1,852,36 2,99

2,48 3,14

2,19 2,783,182,65

2,222,75

Gewicht (in t)auf 2 Achsen

16 18 20

1,33 2,03

2,59 4,142,16 3,46

5,04

3,922,564,22

Gewicht (in t)auf 3 Achsen21 24 27

2,71 3,54

2,85 3,72 4,712,52 3,29 4,17

Gewicht (in t)auf 3 Achsen

21 24 27

3,76 6,41 10,273,36 5,73 9,17

Tab. 4-1: Schädigungspotential bei primary roads - BW SV 1

Als Anwendungsbeispiel wird eine zweiachsige Sattelzugmaschine mit einem dreiachsigen

Anhänger und eine dreiachsige Sattelzugmaschine mit einem dreiachsigen Anhänger unter-

sucht. Der VWF wird für Bauweise SV 1 (primary roads) nach den COST-Formeln und über

MISESIOintGES berechnet sowie in Abb. 4-2 dargestellt.

- 1 5 -


Die zweiachsige Sattelzugmaschine mit dem dreiachsigen Anhänger besitzt ein zulässiges

Gesamtgewicht von 401 (nach StVZO [4]). Momentan ist der Sattelzug in der Regel an der

Vorderachse mit 315/80 R 22.5, an der Antriebsachse mit 315/80 R 22.5 Zw und an den drei

Anhängerachsen mit 385/65 R 22.5 bereift (Variante 1).

Bei der dreiachsigen Sattelzugmaschine können an der Vorderachse und den Anhängerach-

sen ein 385/55 R 22.5 und an der Antriebsachsenkombination zwei gleichbelastete

315/80 R 22.5 Zw-Achsen (je 8,0 t) eingesetzt werden. Wenn die Last der Antriebsachsen

auf 19 t (Zwillingsbereifung) und die Last der Anhängerachsenkombination auf 24 t erhöht

wird, was für die Einzelmodule zulässig wäre, ergibt sich eine Gesamtlast von 50 t (Varian-

te 2).

Aus der Gegenüberstellung der Variante 1 und der Variante 2 zeigt sich, dass mit einer bes-

seren Lastverteilung durch den Einsatz mehrerer Achsen und gleichzeitig geeigneter Wahl

der Reifentypen die um 25 % höhere Last mit nur etwa im Mittel 9 % mehr Fahrbahnver-

schleiß transportiert werden kann.

Zum Vergleich unterschiedlich schwerer Fahrzeuge ist nicht der absolute Fahrbahnver-

schleiß (ausgedrückt durch VWF), sondern vielmehr ein gewichtsbezogener Fahrbahnver-

schleiß (VWF / Gewicht) sinnvoll. Erst dann zeigt sich der geringere lastspezifische Ver-

schleiß des sechsachsigen Sattelzuges (siehe Abb. 4-2). Ebenso bleibt bei einem Modellzug

mit gleichbelasteten Einzelachsen (Variante 3a, 3b, 3c) der lastspezifische Verschleiß kon-

stant, wenn die stufenweise Lastzunahme durch zusätzliche Achsen ausgeglichen wird.

Ob zum Transport einer definierten Gütermenge viele kurze Fahrzeuge oder wenige längere

Fahrzeuge zum Einsatz kommen, ist bei gleichem lastspezifischen Fahrbahnverschleiß für

die Straße unerheblich. Somit spricht nichts gegen eine Erhöhung des zulässigen Gesamt-

gewichtes, weil durch sie die Verkehrsdichte reduziert werden kann.

- 1 6 -



FAT

Fünfachsiger Sattelzug(Variante 1)

Reifentyp Achslastint

VorderachseAntriebsachse1. Anhängerachse2. Anhängerachse3. Anhängerachse

315/80 R 22.5 7,0315/80 R 22.5 Zw 11,0385/65 R 22.5 7,3385/65 R 22.5 7,3385/65 R 22.5 7,3

Gesamtlast: 40,0

TCF AWF

(nach COST)2,850,912,112,112,11

1,401,101,141,141,14

VWF: 5,90

TCF AWF

(aus MISESIOintGES)2,360,931,941,941,94

1,161,121,041,041,04

VWF: 5,41

Sechsachsiger Sattelzug(Variante 2)

Vorderachse1. Antriebsachse2. Antriebsachse1. Anhängerachse2. Anhängerachse

3. Anhängerachse

Reifentyp

385/55 R 22.5315/80 R 22.5 Zw315/80 R 22.5 Zw385/55 R 22.5385/55 R 22.5

385/55 R 22.5

Gesamtlast:

Achslastint

7,09,59,58,08,0

8,050,0

TCF

(nach

AWF

COST)1,900,910,911,901,90

1,90VWF:

0,930,820,821,211,21

1,216,21

TCF AWF

(aus MISESIOintGES)1,840,930,931,841,84

1,84VWF:

0,900,840,841,181,18

1,186,12

12,00

10,00

T3no

6,00

> 4,00

2,00

0,00

I-

ö

D

M = £<-> o ) ro£ xi •;=

W >

VWF (nach COST)

VWF (aus MISESIOintGES)

•—VWF/Last (nach COST)

»-VWF/Last (aus MISESIOintGES)

0,180

- 0,160

0,140

0,120%JS

- 0,100 E•in<u

O0,080 -

u.

0,060 >

-• 0,040

0,020

0,000

Abb. 4-2: Spurnnnenbildungspotential bei primary roads (gesamt und lastspezifisch)

Für die gleichen Fahrzeuge des vorherigen Diagramms ist das Schädigungspotential bzgl.

Ermüdung in Abb. 4-3 dargestellt. Hier wird vor allem in den Varianten 3a bis 3c die Verrin-

gerung der Schädigung durch bzgl. Gewicht und Abstand gleichmäßig verteilte (Ein-

zel-)Achsen deutlich.

- 1 7 -



FAT

Fünfachsiger Sattelzug(Variante 1)

Reifentyp Achslastint

VorderachseAntriebsachse1. Anhängerachse2. Anhängerachse3. Anhängerachse

315/80 R 22.5 7,0315/80 R 22.5 Zw 11,0385/65 R 22.5 7,3385/65 R 22.5 7,3385/65 R 22.5 7,3

Gesamtlast:

Sechsachsiger Sattelzug(Variante 2)

Reifentyp

40,0

Achslastint

TCF AWF

(nach COST)1,001,001,001,001,00

0,241,460,290,290,29

Vorderachse1. Antriebsachse2. Antriebsachse1. Anhängerachse2. Anhängerachse

3. Anhängerachse

385/55 R 22.5 7,0315/80 R 22.5 Zw 9,5315/80 R 22.5 Zw 9,5385/65 R 22.5 8,0385/65 R 22.5 8,0

385/65 R 22.5 8,0

Gesamtlast: 50,0

VWF:

TCF AWF

(nach COST)

2,57

TCF AWF

(ausMISESIOintGES)1,920,895,225,225,22

0,461,301,511,511,51

VWF: 6,29

1,001,001,001,001,001,00

0,240,810,810,410,410,41

VWF: 3,10

TCF AWF

(ausMISESIOintGES)1,721,011,015,225,225,22

0,410,830,832,142,142,14

VWF:

12,00

Ermüdung (nach COST)

Ermüdung (aus Hauptspannung)

Ermüdung/Last (nach COST)

Ermüdung/Last (aus Hauptspannung)

8,48

0,18

- 0,16

0,14

0.12 »

I0,10 §

o

0,00

B 3 •£ N co a) (oS ~ ' c

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ü JJ -n « 5

o W >O F > ?

Abb. 4-3: Ermüdungspotential bei primary roads (gesamt und lastspezifisch)

Über die Achsanzahl oder das Gesamtgewicht allein lassen sich keine Rückschlüsse auf die

Schädigung ziehen. So führt bei gleichem Gewicht eine Erhöhung der Achszahl zu einer

Verminderung der Schädigung. Erst die Kenntnis über die Achsen mit Reifentyp und Belas-

tung ermöglicht eine Abschätzung und könnte bei der Maut für eine gerechtere Berechnung

verwendet werden.

- 18-

FATBewertung der Wirkung von Nutzfahrzeugkollektiven


5. Fazit

Zusammenfassend lassen sich folgende Aussagen treffen:

Spurrinnenbildung:

Achsen wirken einzeln, keine Überlagerungswirkung

große Reifenbreiten und -längen in der BAF vermindern Schädigung

quadratische Form der BAF vermindert Schädigung

Last geht quadratisch in Beanspruchung ein

- Zwillingsreifen grundsätzlich am günstigsten

Gewichtserhöhung durch Zufügen gleichschwerer Achsen erzeugt gewichtsproportio-

nale Zusatzschädigung

Ermüdung:

Überlagerungswirkung bei Mehrfachachsen

große BAF vermindert Schädigung

Last geht in vierter Potenz in Beanspruchung ein

Zwillingsreifen grundsätzlich am günstigsten

Gewichtserhöhung durch Zufügen gleichschwerer Einzelachsen erzeugt gewichts-

proportionale Zusatzschädigung

So zeigt sich ein erhebliches Potential zur Minimierung des Fahrbahnverschleißes, sowohl

durch die Verwendung anderer Reifentypen, als auch durch den Einsatz geeigneter Achs-

konfigurationen. Dieses Potential kann dazu verwendet werden, bei gleicher Schädigung

höhere Lasten zu transportieren.

Auch wenn durch die Untersuchungen erste Ergebnisse zur Schädigung der Asphaltschich-

ten durch Reifen vorliegen, besteht zu diesem Thema weiterer Forschungsbedarf, welcher

im Projektbericht näher erläutert wird.

- 19-


Literaturverzeichnis

[1] European Co-operation in the Field of Scientific and Technical Research

COST 334 - Effects of Wide Single Tyres and Dual Tyres

Final Report of the Action

European Communities 1999

[2] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen

Arbeitsgruppe Fahrzeug und Fahrbahn

Richtlinien zur Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen (RStO 01)

Köln, 2001

[3] Schäfer, F.

Bewertung der Wirkung von Nutzfahrzeugkollektiven auf Spurrinnen und Ermüdung

Institut für Verkehrswirtschaft, Straßenwesen und Städtebau, Fachgebiet Konstruktiver Straßenbau

Hannover, 2004 - unveröffentlicht

[4] Straßenverkehrszulassungsordnung (StVZO)

Fassung der Bekanntmachung vom 28. September 1988 (BGBI. I S. 1793)

zuletzt geändert durch Verordnung vom 7. Februar 2004 (BGBI. I S. 248)

2004

- 2 0 -

FAT

Projektbegleitender FAT-Ausschussund Straßenbeanspruchung'

'Dynamische Achslast

Dipl.-Ing. Bernd LangeContinental AG30419 Hannover

Dr.-Ing. Ulrich BreitlingM A N Nutzfahrzeuge AG80976 München

Dipl.-Math. J. PresselDaimlerChrysler AG70322 Stuttgart

Dr.-Ing. Reinhard BallDaimlerChrysler AG70546 Stuttgart

Hans Werner KopplowBPW Bergische Achsen KG51656 Wiehl

Dipl.-Ing. H. KoschinatO. Sauer Achsenfabrik63854 Bessenbach

Dipl.-Ing. Franz HölzleIVECO Magirus AGEntw. Fahrgest.89070 U L M

Dr. Eduard GerumKnorr-Bremse Systeme fürNutzfahrzeuge GmbH (SfN)80809 München

Dr. Jörg BöckingVibracoustic GmbH & Co. KG69465 Weinheim

Dr. F. PreißerFAT60325 Frankfurt/M.

- 21 -

Bisher in der FAT-Schriftenreihe erschienen (ab 1997)

130 Zur Verletzungsmechanik und Belastbarkeit der unteren Extremität, insbesondere des Fußes, 1996 26,-131 Analyse Kfz-relevanter Immissionen in innerstädtischen Verkehrs- und Grünflächen, 1997- 26,-132 Batteriemanagementsysteme für Elektrostraßenfahrzeuge, 1997 31,-133 Ozon und Großwetterlagen - Analyse der Abhängigkeit der bodennahen Ozonbelastung von meteoro- 31 ,-

logischen Parametern im Großraum München, 1997134 Meßverfahren für Kräfte und Momente an strich- und punktgeschweißten Überlappverbindungen, 1997 49,-135 Mathematische Nachbildung des Menschen - RAMSIS 3D-Soft-Dummy, 1997 13,-136 Anwendung brennbarer Kältemittel in Autoklimaanlagen, 1997 31,-137 Entwicklung von Finite Element Seitencrash-Dummys: Ein Beitrag zur effizienten Insassensimulation, 1997 16,-138 Ermittlung ertragbarer Beanspruchungen an Aluminium-Punktschweißverbindungen auf Basis der (vergriffen)

Schnittkräfte, 1997139 Subjektive und objektive Beurteilung des Fahrverhaltens von Pkw, 1997 (vergriffen)140 Finite-Element-Berechnung mit 3D-CAD-Systemen - eine vergleichende Untersuchung, 1997 13,-141 Experimentelle Ermittlung des Wirkungsgrades von elektrischen Antrieben, 1998 (vergriffen)142 Untersuchungen zur Übertragbarkeit von Kennwerten einer punktgeschweißten Einelementprobe auf 41,-

Mehrelementprüfkörper und Bauteile, 1998143 Analyse des Fahrverhaltens von Rollenprüfstandsfahrern, 1998 18,-144 Retarderbremsverhalten bei Gefällefahrten mit unterschiedlichem Gefälle, 1998 44,-145 Test und Beurteilung existierender Bordladegeräte für Elektrostraßenfahrzeuge, 1999 21,-146 Konzept für die numerische Auslegung durchsetzgefügter Blechbauteile, 1999 (vergriffen)147 Biomechanische Bewertung der Euro-NCAP-Einstufungskriterien - Untersuchungen an Freiwilligen und 29,-

Dummies, 1999148 Stanznieten von Aluminium mit Stahl mittels Halbhohlniet, 1999 44,-149 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zum Recycling von Kunststoffkraftstoffbehältern, 1999 23,-150 Charakterisierung von USSID und Euro-SID-1 zur Ermittlung von Daten für FEM Crash Simulationen, 2000 18,-151 Blickfixationen und Blickbewegungen des Fahrzeugführers sowie Hauptsichtbereiche an der Wind- 64,-

schutzscheibe, 2000152 Informations- und Assistenzsysteme im Auto benutzergerecht gestalten (Referate des Symposiums 13,-

vom 1.7.99), 2000153 Experimentelle und rechnerische Bestimmung des Versagensverhaltens von punktgeschweißten 98,-

Blechverbindungen, 2000154 Verkehrsplanerische Eckwerte einer nachhaltigen regionalen Verkehrs Strategie, 2000 39,-155 Heizleistung in Pkw mit verbrauchsoptimierten Motoren, 2000 (vergriffen)156 Lärm und kardiovaskuläres Risiko, 2000 18,-157 Pkw-Reifen/Fahrbahngeräusche bei unterschiedlichen Fahrbedingungen, 2000 44,-158 Einflußgrößen auf Reifen/Fahrbahn-Geräusche von Lkw bei unterschiedlichen Fahrbedingungen, 2000- 49,-159 Kölner Verfahren zur vergleichenden Erfassung der kognitiven Beanspruchung im Straßenverkehr, 2000 64,-160 Eichung und Anwendungserprobung von K-VEBIS, 2000 59,-161 Ergänzende Auswertungen zur subjektiven und objektiven Beurteilung des Fahrverhaltens von Pkw, 2000 46,-162 Analyse des Unfallgeschehens'Kleiner Nutzfahrzeuge', 2001 46,-163 Die Bedeutung biogener Kohlenwasserstoffe für die Ozonbildung, 2001 39,-164 Schwingfestigkeitsberechnung an Dreiblech-Punktschweißungen, 2001 28,-165 Energiesparmaßnahmen am Elektroauto, 2001 49,-166 Betriebsfestigkeit von umgeformten Karosseriestählen, 2001 64,-167 Einfluss wasserabweisender Beschichtungen auf Windschutzscheiben im Hinblick auf Sicht und 45,-

Fahrzeugsicherheit, 2001168 Auslegung von Blechen mit Sicken (Sickenatlas), 2001 50,-169 Bewertung und Vereinheitlichung von gefügten Dünnblechproben für Schwingversuche im Zeit- 40,-

festigkeitsbereich, 2001170 Bestimmung des max. Kraftschlusses an mit ABV ausgerüsteten Fahrzeugen und Fahrzeugzügen, 2001 - 35,-171 Beurteilung des Einsatzes von teilstrukturierten Stahlfeinblechen im Kfz-Karosseriebau zur Gewichts- 45,-

reduzierung, 2002172 Erweiterte Knotenfunktionalität im parametrischen Entwurfswerkzeug SFE CONCEPT, 2002 (vergriffen)173 Anwendungspotenziale und Prozessgrenzen für die umformtechnische Herstellung von steifigkeits- 45,-

optimierten Bauteilen aus Doppellagenblechen (Bonded Blanks), 2002174 Verhaltensmodellierung von Steuergeräten für die EMV-Simulation im automotive Bereich, 2002 45,-175 Dehnungsgeregelte Versuche mit Proben aus den Magnesiumdruckgusslegierungen AZ91 HP 15,-

und AM50 HP, 2003176 Betriebsfestigkeit von Bauteilen aus Magnesium unter Berücksichtigung von erhöhter Temperatur und 45,-

Korrosion, 2003177 Fahrzeugklimatisierung und Verkehrssicherheit, 2003 45,-178 Optimierte Verzahnungsgeometrien leistungsübertragender Zahnräder für die umformtechnische Her- 45,-

stellung, 2003179 Ingenieurmäßige Berechnungsverfahren zur Lebensdauerabschätzung von geschweißten Dünn- (vergriffen)

blechverbindungen -Teil I: Punktschweißverbindungen -Teil II: Laserstrahlschweißen, 2003180 Aufbau eines Konzeptes zur Auslegung gefügter Stahlbauteile, 2003 30,-181 Effizienzsteigerung durch professionelles/partnerschaftliches Verhalten im Straßenverkehr, 2004 47,-

182 Einflußgrößen auf den Elastizitätsmodul von Stählen für den Fahrzeugbau, 2004 25,-183 VDA-Forschungstag 13. Juli 2004 - Innovationsmotor Automobilindustrie - Redebeiträge kostenfrei184 Kompetenzerwerb für Fahrer-Informationssysteme - Einfluß des Lernprozesses auf die Interaktion 45,-

mit Fahrerassistenzsystemen, 2004185 Systemvergleich Kostenstruktur der Bodenverkehrsmittel, 2004 45,-186 Experimentelle Bestimmung und rechnerische Vorhersage des Tragverhaltens punktgeschweißter 29,-

Bauteile aus Stahlblechverbindungen unter Crashbelastung mit Hilfe von Ingenieurkonzepten, 2004187 Zeil- und molekurlarbiologische Untersuchungen zur DNS-schädigenden Wirkung des Rußkerns in 34,-

einem Multi-Dose-Modell zur Erfassung von Dosis-Schwellenwert, 2005188 Verwertung von Kunststoffbauteilen aus Altautos - Analyse der Umwelteffekte nach dem LCA-Prinzip 45,-

und ökonomische Analyse, 2005189 Darstellung des Schwingungsverhaltens von Fahrzeug-Insassen - Symbiose aus Experiment und 45,-

Simulation, 2005190 Elektromagnetische Feldverteilung und Einkopplungen bei Mobilfunkbetrieb im Kraftfahrzeug , 2005 45,-191 Leichtbau mit Hilfe von zyklischen Werkstoffkennwerten für Strukturen aus umgeformtem höherfesten

Feinblech , 2005 30,-192 Grundsatzuntersuchung zum quantitativen Einfluß von Reifenbauform und -ausführung auf die

Fahrstabilität von Kraftfahrzeugen bei extremen Fahrmanövern , 2005 45,-193 Bewertung der Nutzfahrzeugkollektiven auf Spurrinnen und Ermüdung , 2005 39,-

VDA Verband derAutomobilindustrie

H A T ForschungsvereinigungAutomobiltechnik

Westendstraße 61D-60325 Frankfurt am Mainwww.vda.de

Documents

FO RS C H U N GS V E R E I N I G U N G ... - VDA 193... · Bauklasse SV Bauweise 1 8 Bauklasse SV Bauweise 2.1 v120 22 34 Bauklasse III Bauweise 1 VI20 4 4 14 ~22~ VI20 •^45 Bauklasse