Stephanibrücke in Bremen

Eine andere Quelle:
Seite 14
Die Fahrtgeschgwindigkeit wird in dem Diagramm unten links als Einflussfaktor für Straßenabnutzung genannt.

Zitat von Ullie

Eine andere Quelle:
Seite 14
Die Fahrtgeschgwindigkeit wird in dem Diagramm unten links als Einflussfaktor für Straßenabnutzung genannt.

Natürlich ist die Fahrgeschwindigkeit ein Einflussfaktor für die Beanspruchung des Fahrbahnbelages (darum geht es in der verlinkten Studie). Das Problem der Stephanibrücke ist aber nicht, dass sie einen neuen Fahrbahnbelag bräuchte, denn das wäre schnell erledigt, sondern Schäden an der tragenden Brückenstruktur.

Zitat von Ullie

Die Fahrtgeschgwindigkeit wird in dem Diagramm unten links als Einflussfaktor für Straßenabnutzung genannt.

Hast Du auch Quellen, die das in irgendeiner Form quantifizieren?

Zitat von Epaminaidos

Hast Du auch Quellen, die das in irgendeiner Form quantifizieren?

Leider nicht, allerdings kann ich mich erinnern darüber gelesen zu haben, dass die Abnutzung der Straße steigt mit ansteigender Geschwindigkeit. Und zwar nicht linear sondern im Quadrat.
Ich erkläre mir das so: Eine toppebene Straße, ein toppglatter Reifen, alles kein Problem.
Aber die Straße ist nicht toppeben und die Reifen sind nicht toppglatt.
Daraus entstehen Bremswirkungen und die Bremsung ist bekanntlich ein negativer Beschleunugungsvorgang, bei dem die erforderliche Kraft im Quadrat wächst, während die Geschwindigkeit nur linear wächst.
Ein Beispiel, dass das sehr gut verdeutlicht: Fährt ein Auto durch ein Schlagloch, dann bremst der Rand des Schlagloches die Fahrt des Wagens, dabei wird der Rand des Schlagloches weiter abbröckeln.
Dieser Effekt ist jedoch bei doppelter Geschwindigkeit nicht doppelt so hoch, sondern viermal so hoch!
Ein 2,5 t SUV mit Tempo 160 wirkt dann wie ein 10 Tonnen schwerer LKW bei Tempo 80.
Wie schon gesagt, das sind eigene Überlegungen, die mir jedoch sehr plausibel erscheinen. Und zumindest auf das Schlaglochbeispiel ziemlich genau zutreffen dürften.
Und da auch eine noch schlaglochfreie Straße Unebenheiten aufweist, ist das vermutlich weiter übertragbar. Was meinst du? Vermutlich spielt auch das Reifenprofil und die Elastizität des Gummis eine Rolle, ebenso wie der Luftdruck.

*seufz*

Ich versuche es. Würdest du bitten den gesamten Argumentationsvorgang oben vergessen und gänzlich aus dem Gedächtnis werfen? So wird eine Straße nämlich nicht geschädigt. Die Kraft, die vom Bremsen und Beschleunigen ausgeht ist eine Scherbelastung zwischen Reifen und Asphalt (oder Asphalt-Beton-Mix) und dort wird primär der weichere Partner abgerieben. Das erzeugt Feinstaub, aber nicht die hier von dir beschworene Straßenschädigung.

Straßenschäden entstehen durch die Zugbelastung, die aus der Kompression (also dem Druck) durch darüber fahrende Fahrzeuge entsteht. Das erscheint zunächst wenig einleuchtend, weil die Straße ja offensichtlich hält, wenn ein Auto drauf steht (oder Laster, oder Fahrrad). Weil es sich beim Belag aber nicht um ein Metall handelt, ist der Schadensmechanismus für Ermüdung keine Kaltverfestigung oder so, sondern ein unterktitisches Risswachstum in Form von Pittingausbrüchen. Die höchste Zugbelastung liegt parallel zur Fahrbahnoberfläche unter der Oberfläche, weil auf die Oberfläche gedrückt wird.

Versteht kein Mensch, ist mir klar, daher der tragische Versuch einer Zeichnung:

(Das hier ist ein Pfeil, der Druckbelastung bedeuten soll)
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___________________________ Das hier ist die Fahrbahnoberfläche
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/ \
Und hier (ohne Linie) ist die Welt. Eine ganze Erde voller Erde. Die schafft eine Gegenkraft die Ausreicht um die Druckbelastung genau aufzuheben (wäre es mehr, würde die Fahrbahn nach oben springen).

Wenn nun auf einen Körper von oben und unten gedrückt wird, dann deformiert es diesen. Aber nicht nur nach "flacher", sondern auch gleichzeitig nach "ausgebeult". Das ist das Resultat der Zugkräfte, die irgendwo zwischen "oben" und "unten" senkrecht zur Belastung (und damit parallel zur Oberfläche) wirken, damit das Volumen konstant bleiben kann. Dosen gibt es fast keine mehr (und außerdem sind diese unglücklicherweise hohl, so dass die Verformung anders aussieht) - auf eine Dose steigen zeigt aber die Verformung senkrecht zur Druckbelastung schön (und das geht auch mit Knetmasse).

Und nun ist es so, dass keramische Körper wie Beton (oder Verbundsysteme wie Asphalt) eine viel viel viel höhere Druckfestigkeit haben, als ihre Zugfestigkeit. So hoch, dass sie für viele keramische Proben nicht meßbar ist, weil sich der metallische Meßaufbau verbiegt bevor die Keramik komprimiert werden kann. Das ist erfreulich, deswegen ergeben Fundamente und Bauwerke aus Beton einen Sinn. Da ist die Hauptbelastung das Gewicht. Der Druck des darauf stehenden Lasters/Panzers/Schwertransportes ist der Straße zunächst also auch noch egal.

Die Zugbelastung unter der Oberfläche aber nicht. Dort treten an vorhandenen Inhomogenitäten und Schäden Risse auf. Immer. Kleine. Passiert in meinen Tellern auch. Diese wachsen zunächst unter der Oberfläche, können aber die Richtung wechseln. Wenn der Riss bis an die Oberfläche läuft, kann das Bröckchen Straße direkt ausbrechen, oder es dauert halt bis zum ersten Frost wenn Wasser in den Riss gelaufen ist.

Und diese Ausbrüche sind das Hauptermüdungsproblem. Das stand auch schön in den von dir zitierten Dokumenten. Es gibt noch eine Vielzahl von anderen Einflussfaktoren (die du alle ignoriert hast. ALLE!) - viele davon wichtiger als die Geschwindigkeit. Da gibt es längliche Konferenzen drüber, hier ( )ist eine Zusammenfassung die sich ausgiebig nur mit dem Einfluß der Temperatur beschäftigt hat (aus dieser Publikation: ). Vorraussetzung dieses Ermüdungstyps ist also ein hoher Druck auf die Straße. Der hängt am Gewicht des Befahrers. Irgendjemand hatte ja schon den Unterschied zwischen Laster und Auto mit einem Faktor 10.000 eingeworfen. Das passt schon so ungefähr.

Die Geschwindigkeit hat tatsächlich einen Einfluß, weil die Belastungs- und Relaxationsgeschwindigkeit einen Einfluß auf die Rissbildungswahrscheinlichkeit haben. Das ist bei Kaugummi schön zu sehen. Ordentlich durchgekaut und dann ruckartig gezogen reißt er schneller, als wenn man schön langsam einen langen Faden draus zieht. Asphalt und Asphalt-Beton sind aber nun kein Kaugummi, der Einfluss ist also erheblich kleiner. Viele, viele Größenordnungen kleiner als die Gewichtsbelastung.

Und wie gesagt: der oben beschriebene Schadensmechanismus gilt für den Einschlag eines Autos, das vom Lastwagen fällt. Aber nicht für den Fahrbetrieb.

Zitat von Nbgradler

*seufz*

Ich versuche es. Würdest du bitten den gesamten Argumentationsvorgang oben vergessen und gänzlich aus dem Gedächtnis werfen? So wird eine Straße nämlich nicht geschädigt.

Es ist schon reichlich unpädagogisch, jemand anderen zu bitten, erst mal alles zu vergessen, was er sich zu dem Thema angeeignet hat! Geschenkt - bin ja nicht zickig.
Bei deiner Theorie bekommt man jedenfalls den Eindruck, dass es völlig schnuppe sei, mit welcher Geschwindigkeit eine Straße befahren wird, und dass ist ganz sicher nicht der Fall, dass die gefahrene Geschwindigkeit für die Abnutzung der Straße keine Rolle spielen soll. Spätestens an der Stelle, an der Risse auftauchen, auch wenn es nur feine Risse sind, spielt die Geschwindigkeit halt doch eine entscheidende Rolle. Denn wo Risse sind, da sind Risskanten und dann kann man sich nicht mehr damit begnügen, nur die senkrechte Belastung in den Blick zu nehmen.
Bei Kanaldeckeln ist mir übrigens aufgefallen, dass sie neuerdings mit großformatigen Pflastersteinen umgeben sind. Ich kann jetzt jedoch nicht sagen, ob das einen verbesserten Widerstand gegenüber senkrechten oder waagrechten Belastungen bringt. Vielleicht hast du ja eine Erklärung dazu? Ich vermute, dass auch hier beides eine Rolle spielt.

Bild aus:

In dem Text zu dem Bild steht unter anderem:

"Schachtabdeckungen in Straßen leisten Schwerstarbeit. Tagtäglich werden sie viele Hundert mal von PKW und Lastwagen überfahren, was auf Dauer zu Schäden führt. Mit elastischen Einbindungen will man die schlagartigen, horizontalen und vertikalen Lasten dämpfen und die Lebensdauer der Schächte erhöhen. Das IKT untersucht derzeit die Vor- und Nachteile dieses Verfahrens.
(...)
In den kommenden 12 Monaten werden die sanierten Schachtabdeckungen bezüglich einer Veränderung der horizontalen oder vertikalen Lage kontrolliert.
Durch die Verwendung eines derartigen Sanierungssystems soll die Nutzungsdauer von Schachtabdeckungen erhöht und somit die Kosten für die Instandhaltung gesenkt werden." (Unterstreichungen von mir)

Und bei den Untersuchungen des "Institut für Unterirdische Infrastruktur (IKT)" geht es ganz bestimmt nicht um Autos, die vom Laster fallen und auf die Kanaldeckelumfassung purzeln! Auch wenn der Name des Instituts ein bisschen "unterirdisch" klingt und zugegebenermaßen eher auf deine "Stöße in die Tiefe"-Straßenabnutzung hinweist.

Das ist unpädagogisch, das ist meine Verzweiflung und Frustration darüber, wie sehr du an der Geschwindigkeit hängst, die fast keine Rolle spielt.

Schau dir eine Autobahn an: Sind die Spurrinnen, ausgebrochenen Stellen und Reparaturmaßnahmen auf der linken Spur, wo mit höchsten Geschwindigkeiten gefahren wird, oder doch eher rechts, wo die Lastwagen unterwegs sind?

Die Kanaldeckel sind wieder ein anderes Problem. Hier geht es darum den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Eisenrings mit dem Pflaster/Asphalt elastisch auszugleichen, damit nicht so etwas hier passiert:

Die Diskussion führt doch im Endeffekt zu nichts. Selbst im besten Fall einigen wir uns doch nur auf irgendeinen Verlauf der Fahrbahnabnutzung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit: keiner, linear, quadratisch, kubisch oder sonstewas.
Und was machen wir dann mit dieser Information?
Können wir daraus zuverlässig ein Verhältnis herleiten zwischen 40-Tonner bei 80 und PKW bei 250?
Dafür müssen wir uns auf Experten verlassen. Und die reden bei der Abnutzung einer Fahrbahn normalerweise nur von der Achslast.
Daher gehe ich mal davon aus, dass die Geschwindigkeit unter normalen Bedingungen vernachlässigbar ist. Zumindest bis eine quantifizierte Quelle mit abweichendem Inhalt vorliegt.

Zitat von Epaminaidos

Dafür müssen wir uns auf Experten verlassen. Und die reden bei der Abnutzung einer Fahrbahn normalerweise nur von der Achslast.

Die aber wiederum mit der vierten Potenz zuschlägt. D.h. selbst wenn du nur Faktor 2 zwischen Achslasten von PKW und LKW ansetzt , werden dann positive Einflüsse der geringeren Geschwindigkeit von LKWs wohl mehr als kompensiert.

Ach verdammt, ich mag Diskussionen um Logik einfach

Zitat von Ullie

Fährt ein Auto durch ein Schlagloch, dann bremst der Rand des Schlagloches die Fahrt des Wagens, dabei wird der Rand des Schlagloches weiter abbröckeln.
Dieser Effekt ist jedoch bei doppelter Geschwindigkeit nicht doppelt so hoch, sondern viermal so hoch!
Ein 2,5 t SUV mit Tempo 160 wirkt dann wie ein 10 Tonnen schwerer LKW bei Tempo 80.

Diese Schlussfolgerung mit den 10t ist falsch.
Denn im Allgemeinen wird angenommen, dass die Straßenabnutzung mit der vierten Potenz der Achslast steigt. Es würde also ein LKW mit 3,5t reichen.

Auf der Basis mal die Rechnung für folgende Frage:
Wie schnell müsste ein 2,5t-SUV fahren, um die Straße genauso stark abzunutzen wie ein 36-Tonner mit 4 Achsen bei 80km/h?

Die Achslast beträgt beim LKW 9t, beim SUV 1,25t. Fahren beide 80km/h nutzt der LKW die Fahrbahn knapp 2.700 mal so stark ab wie das SUV. Um das auszugleichen, müsste das SUV 50 mal so schnell fahren, also 4.000km/h.
Bei der Geschwindigkeit würde es wohl hauptsächlich die Leitplanke abnutzen, was wieder eine ganz andere Frage ist

Und all das unter der Voraussetzung, dass Deine theoretische Betrachtung von oben richtig ist...

Ist die Stephanibrücke eigentlich eine der Brücken, bei denen man eine ursprünglich vorhandene Standspur zur dritten Fahrspur umgewandelt hat ?
Die dann hauptsächlich von LKWs benutzt wird ? Solche aussenliegenden Fahrbahnen sind statisch kritischer als direkt von Pfeiler unterstützte Fahrbahnen.
Da könnte es dann mehr bringen, den LKW-Verkehr auf die inneren Fahrspuren zu verbannen, als Rad- und Fußweg einzuschränken.

Ich möchte Nbgradler beipflichten, dass aus meiner Sicht die Geschwindigkeit eine untergeordnete Rolle spielt. Anders kann dies bei Geschwindigkeitsänderungen (Bremsen/Beschleunigungen) aussehen, da hier Scherkräfte in den Asphalt eingebracht werden.
Das die Geschwindigkeit nicht die große Rolle mit der vierten Potenz spielen kann, wird an dem angeführten Gullibeispiel deutlich. Geht man von einem offenen Gulli aus, so resultiert aus dem Rad eines langsam fahrenden Fahrzeuges sogar eine höhere Querkraft. Dies liegt an der Trägheit des Feder/Dämpfersystems. Fährt man schnell über das Loch, so hat das Rad keine Zeit nach unten auszufedern, woraufhin nur ein kleiner Schlag auf den Gullirand trifft. Wohingegen ein langsameres Fahrzeug das Rad weiter in den Gulli eintauchen lässt und damit einen größeren Impuls ausüben kann (trotz geringerer Geschwindigkeit). Dies lässt sich analog auch auf kleiner Schlaglöcher oder Kanten übertragen.

Da es sich um eine Brücke handelt könnte man noch anführen, dass eine bestimmte "Geschwindigkeit" (abhängig vom Achsabstand) wiederum schädlich sein kann. Ok, eigentlich ist es die Frequenz.

Als CM-Teilnehmer kennen wir ja alle den:

Zitat

StVO § 27 (6) Auf Brücken darf nicht im Gleichschritt marschiert werden.

Ob das wohl auch für Fahrzeuge verboten wird, wenn alle (autonomen oder mit Abstandselektronik versehenen) Fahrzeuge im Gleich"schritt" fahren?

Zitat von fagri

Das die Geschwindigkeit nicht die große Rolle mit der vierten Potenz spielen kann, wird an dem angeführten Gullibeispiel deutlich. Geht man von einem offenen Gulli aus, so resultiert aus dem Rad eines langsam fahrenden Fahrzeuges sogar eine höhere Querkraft. Dies liegt an der Trägheit des Feder/Dämpfersystems. Fährt man schnell über das Loch, so hat das Rad keine Zeit nach unten auszufedern, woraufhin nur ein kleiner Schlag auf den Gullirand trifft. Wohingegen ein langsameres Fahrzeug das Rad weiter in den Gulli eintauchen lässt und damit einen größeren Impuls ausüben kann (trotz geringerer Geschwindigkeit). Dies lässt sich analog auch auf kleiner Schlaglöcher oder Kanten übertragen.

Also ich kann mir nicht vorstellen, dass du mit dem Auto über einen offenen Gulli fahren kannst, ohne dass das Auto erheblichen Schaden dabei nimmt. (Im Falle, dass der Gulli genau in eine der beiden Radspuren liegt, so hast du das doch gemeint?) Bei welcher Geschwindigkeit soll das denn sein, dass das Auto quasi einfach über den offenen Gulli drüber "hinwegfliegt"? Vermutlich nimmt auch das Gulliloch Schaden, obwohl der Rand ja aus Metall ist. Im Gegensatz zu einem Schlagloch. Das wird um so schneller größer, je schneller der Autoverkehr fährt. Deshalb werden bei Schlaglochpisten ja mitunter auch sehr niedrige Tempolimits angeordnet. Und um das noch mal klar zu stellen, ich will hier keinesfalls behaupten, dass alleine die Geschwindigkeit und nicht das Gewicht zur Straßenabnutzung führt. Aber es ist eben nicht alleine das Gewicht der schweren LKW, das die Straßen abnutzt, sondern auch die hohen Geschwindigkeiten der PKW. Dazu kommt, dass PKW immer schwerer werden!

Siehe dazu beispielsweise dieses Bild aus der Zeitschrift auto bild (nicht dass ich die Zeitschrift so toll fände, aber da kann keiner behaupten, es sei irgendwie manipuliert zu Ungunsten des Autos) Gezeigt wird ein VW-Golf der frühen 80er-Jahre und ein aktuelles Modell im Gewichtsvergleich