Präsentation Schiene und Straße

Verkehrsinfrastrukturforschung 2013

(VIF 2013)

F&E Dienstleistungen

Themenschwerpunkt 3:

INFRASTRUKTUR

SCHIENE & STRASSE

Wien, 11. November 2013

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VIF 2013 STRASSE & SCHIENE

Themenbereich Bautechnik

• LOTS - LowTemperatureSpalling – Abplatzpotential bei

Betonbauteilen im Straßen- und Eisenbahntunnel im

Niedertemperaturbereich

• Optimierte Bemessungsregeln für bewehrte Betongelenke

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LOTS - LowTemperatureSpalling –

Abplatzpotential bei Betonbauteilen im Straßen- und

Eisenbahntunnel im Niedertemperaturbereich

• max. Projektdauer: 24 Monate

• max. Projektkosten: 150.000 € (excl. USt.)

VIF 2013 SCHIENE & STRASSE


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• Ständig wachsende Nachfrage

an nationaler und internationaler Mobilität

• Laufende Anpassung des

einzuhaltenden Sicherheitsniveaus

• Prognose von Zerstörungen des Betons

durch Abplatzungen im Brandfall

(Niedertemperaturbereich ≤ 450°C)

Problemstellung


LOTS - LowTemperatureSpalling

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• Entwicklung, Verifikation und Absicherung von Modellen zur

Bewertung des Abplatzpotentials bei Betonbauteilen

• Brandversuche mit konvektivem Wärmeeintrag unter Verwendung

von Standardbeton gem. ÖBV Richtlinie „Innenschalenbeton“ mit

Variation des Zuschlagmaterials

• Reduktion der Kosten durch Entfall spezieller Maßnahmen bzw.

Betonrezepturen für Tunnelinnenschalenbeton

• Vermeidung von Bauteil- und Personenschäden im Brandfall

durch Betonabplatzen bei Temperaturen bis 450°

Zielsetzung


LOTS - LowTemperatureSpalling

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Optimierte Bemessungsregeln für

bewehrte Betongelenke





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• Verwendung von bewehrten Betongelenken

bei fugenlosen langen Bauwerken

(oft Zwang maßgebend)

• Berücksichtigung der Biege- und Schubsteifigkeit

• Konstruktive Durchbildung (z.B. Panzerung)

Problemstellung


Bewehrte Betongelenke

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• Statistisch abgesicherte Aussagen über die Dauerhaftigkeit der

Bauwerke mit Betongelenken

• Lösungsansätze zur Ermittlung der Biege- und Schubsteifigkeit

unter Berücksichtigung der konstruktiven Ausbildung von

Betongelenken

• Bemessungsvorschläge für dauerhafte Betongelenke

• Konstruktive Ausbildung von Betongelenken unter

Berücksichtigung der Möglichkeit zur Anwendung von höherfesten

Betonen

Zielsetzung


Bewehrte Betongelenke

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Themenbereich Erhaltungsmanagement

• Einfluss der Meteorologie auf die Schallausbreitung von

Bahnstrecken und Straßen

• Software-Entwicklung zur Qualitätssicherung für die Anwendung

von Verkehrsmodellen und Verkehrsprognosen

• Abschätzung des optimalen Instandsetzungszeitpunktes von

Verkehrsinfrastrukturbauten auf Basis eines risikobasierten

Entscheidungsmodells

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Einfluss der Meteorologie auf die Schallausbreitung

von Bahnstrecken und Straßen





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• Aktuelle Schallausbreitungsmodelle:

Ausbreitungsberechnung für meteorologisch „günstige“

Bedingungen

• Lärmmessungen weichen oft stark von Modellberechnungen ab

• Einflussparameter für Temperatur und Luftfeuchte liegen vor

• Wind und Temperaturschichtungen finden derzeit keine

ausreichende Berücksichtigung

Problemstellung


Einfluss der Meteorologie Schallausbreitung von


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• Verbesserung der aktuellen Berechnungsmethode

• Ermittlung des Einflusses der unterschiedlichen meteorologischen

Bedingungen, wie z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windrichtung,

Windgeschwindigkeit

• Ermittlung der Korrekturfaktoren zur Erweiterung der

gegenwärtigen Schallausbreitungsmodelle

• Erstellen von realen Immissionsprognosen

Zielsetzung


Einfluss der Meteorologie Schallausbreitung von


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Software-Entwicklung zur Qualitätssicherung für die

Anwendung von Verkehrsmodellen und

Verkehrsprognosen





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• Verkehrsnachfragemodelle die als Basis für Bewertungsverfahren

und für die Dimensionierung von Verkehrsinfrastrukturbauten

herangezogen werden, weisen in der Anwendungspraxis nur

geringe Qualitätssicherungsstandards auf.

• Die Erfahrung zeigt, dass viele Verkehrsmodellanwendungen nicht

ausreichend dokumentiert und ohne standardisierte

Qualitätsindikatoren quasi „black-box“ Ergebnisse darstellen,

sodass keine Qualität der Ergebnisse offengelegt wird und

nachvollziehbar ist.

Problemstellung


Software - Qualitätssicherung

Verkehrsmodellen und Verkehrsprognosen

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• Standardisierte Berechnung von quantitativen Qualitätsindikatoren

(z.B. RVS 02.01.31) samt der für die Qualitätssicherung

notwendigen Dokumentation in standardisierter Form (z.B. RVS

02.01.31)

• Entwicklung einer neutralen Software-Applikation mit praktikablen

Schnittstellen zu den am Markt vorhandenen

Verkehrsmodellierungsprogrammen (Kompatibilität)

• Nachweis der Eignung von Verkehrsmodellen und

Verkehrsprognosen und somit Steigerung der Planungsqualität

und Sicherheit der Infrastrukturentscheidungen

Zielsetzung


Software - Qualitätssicherung

Verkehrsmodellen und Verkehrsprognosen

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Abschätzung des optimalen

Instandsetzungszeitpunktes von

Verkehrsinfrastrukturbauten auf Basis eines

risikobasierten Entscheidungsmodells



VIF 2013 SCHENE & STRASSE


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• Instandhaltungs- und Instandsetzungskosten zuverlässig zu

planen und zu budgetieren (Bauprogramm)

• Sanierungsmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt (technisch und

wirtschaftlich) umzusetzen

• Unterschiede zwischen der Mikro-Ebene (jedes einzelne Bauwerk)

und der Makro-Ebene (gesamte Streckenabschnitte)

• Zustandsdaten sind mit statistischen Unsicherheiten behaftet

Problemstellung


Abschätzung des optimalen Instandsetzungs-

zeitpunktes - risikobasierten Entscheidungsmodells

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• Modelle zur Abschätzung der Restlebensdauer

• Bewertung der Restlebensdauer auf Mikro- und Makroebene

• Risikobewertung auf Basis der Restlebensdauern und LCC unter

Berücksichtigung unterschiedlicher Instandsetzung-Szenarien

• Beschreibung von risikobasierten Entscheidungsmodellen und

Vergleich mit bereits eingesetzten Entscheidungsmodellen

• Bestimmung des optimalen Instandsetzungszeitpunktes von

Verkehrsinfrastrukturbauten auf Basis von risikobasierten

Entscheidungsmodellen unter Berücksichtigung der

Erhaltungsstrategien

Zielsetzung


Abschätzung des optimalen Instandsetzungs-

zeitpunktes - risikobasierten Entscheidungsmodells

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VIF 2013

DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!

DI Dr. techn. Johann Horvatits

[email protected]

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