6. Lastannahmen
6.1 Ständige Einwirkungen
Die charakteristischen Werte der Eigenlasten des Tragwerks und von nichttragenden Teilen des Bauwerks sind aus den Wichten oder Flächenlasten der Baustoffe nach DIN EN 1991-1 zu ermitteln. Bezüglich der charakteristischen Werte der Eigenlasten der Seile ist DIN EN 1993-1-11, Tabelle 2.2 und DIN EN 12385-10 zu beachten. Bezüglich der charakteristischen Werte der Eigenlasten der Ketten ist DIN 818-3, Tabelle B.1 oder DIN 14330 Tabelle 1 zu beachten.
6.2 Veränderliche Einwirkungen
6.2.1 Strömung
Der durch die Strömung auf eine im rechten Winkel getroffene, ruhende Fläche erzeugte charakteristische Wert des Strömungsdrucks beträgt:
(1)
mit
| ρ | Dichte von Süßwasser (ρ = 1,0·103 kg/m³) |
| v | größte Strömungsgeschwindigkeit |
Die größte Strömungsgeschwindigkeit ist durch das zuständige Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt festzulegen. Für einen quer angeströmten quaderförmigen Schwimmkörper, der scharfkantig ist oder eine seitliche Kimm hat, ist der charakteristische Wert des Querwiderstandes WP,k mit (2) zu berechnen:
(2)
mit
| Alat | angeströmte Lateralfläche des Schwimmkörpers in aufrechter Ruhelage. Horizontale Projektion der eingetauchten seitlichen Bugfläche des Fährgefäßes. Die Lateralfläche ist der Stabilitätsberechnung zu entnehmen. Bei Schräganströmung (β ≤ 90°) bleibt die einzusetzende Lateralfläche unverändert. |
| pk | charakteristischer Wert des Strömungsdrucks |
| cWq | Querwiderstandsbeiwert nach Anlage B |
| fWβ | Korrekturfaktor zur Berücksichtigung der Anströmrichtung nach Abbildung 6.1. Die Einschränkung auf L/B ~ 3,5 ist zu beachten. |
Gleichung (2) ist innerhalb folgender oberer und unterer Grenzen anwendbar:
1,0 ≤ L/B ≤ 6,0
3,5 ≤ B/T0 ≤ 10,0
0,81 ≤ ρ ≤ 1,0
2,0 ≤ L/V1/3 ≤ 6,2
0,004 ≤ V/L3 ≤ 0,122
mit
| L | Länge des Schwimmkörpers in der Wasserlinie bei Ruhelage |
| B | Breite des Schwimmkörpers in der Wasserlinie bei Ruhelage |
| T0 | Tiefgang des Schwimmkörpers in der Wasserlinie bei Ruhelage |
| ρ | Dichte von Süßwasser (ρ = 1,0·103 kg/m³) |
| V | Wasserverdrängung des Schwimmkörpers bei Ruhelage |
Abbildung 6.1: : Korrekturfaktor fwβ
Der ermittelte Querwiderstand ist als stromparallele horizontale Kraftkomponente auf das Gierseil anzusetzen.
(3)
6.2.2 Windlasten auf Fähre und Verkehrsband
Für die Ermittlung der Einwirkungen aus Wind auf Fähre und Verkehrsband sind die in Abbildung 6.2 strichpunktiert angegebenen Begrenzungen des Verkehrsbandes zu berücksichtigen.
Abbildung 6.2: Verkehrsband
Fahrgefäß
| l | Länge über alles |
| b | Breite über alles |
| H | Seitenhöhe |
| t1 | Abstand OK Fahrbahnbelag bis Fährgefäßboden |
| T0 | größter Tiefgang ab Wasserlinie |
| L | Länge in der Wasserlinie bei größter Eintauchung |
| B | Breite in der Wasserlinie bei größter Eintauchung |
Verkehrsband für Fahrzeuge
| l1 | Länge des Verkehrsbandes |
| b1 | Breite des Verkehrsbandes (b1 = 2,5 m für eine Fahrzeugbreite) |
| h1 | Höhe des Verkehrsbandes über OK Fahrbahn (h1 = 2,0 m) |
Verkehrsband für Fahrzeuge
| l2 | Länge des Verkehrsbandes vor und hinter dem Fahrzeugband |
| b2 | Breite des Verkehrsbandes beiderseits des Fahrzeugbandes |
| h2 | Höhe des Verkehrsbandes über OK Fahrbahn bzw. Gehbelag (h2 = 1,8 m) |
Der durch Wind auf eine im rechten Winkel getroffene, ruhende Fläche erzeugte charakteristische Wert des Winddrucks beträgt:
(4)
mit
| c | aerodynamischer Druckbeiwert (c = 1,2) |
| q | Staudruck (q = 0,5 kN/m²) |
In den Einwirkungskombinationen 1 und 2 darf mit einem reduzierten Staudruck von q = 0,2 kN/m² gerechnet werden, wenn sichergestellt ist, dass die Fähre nur bis zu einer Windstärke von 8 Beaufort (zur Orientierung: 64 km/h bis 74 km/h) betrieben wird.
Die stromparallelen Windkraftkomponenten, die die Hochseilanlage belasten, ergeben sich in Abhängigkeit vom Anstellwinkel ß zu:
(5)
6.2.3 Windlasten auf Tragwerke und Seile
Bei der Ermittlung der Windlasten ist der Einfluss der vergrößerten Angriffsfläche infolge Eisansatz nach Abschnitt 6.2.5 zu berücksichtigen. Die Windlast ist in der für den Tragfähigkeitsnachweis ungünstigsten Angriffsrichtung anzusetzen. Soweit keine genaue Ermittlung der Einwirkungen aus Wind nach DIN EN 1991-1-4 + NA und DIN EN 1993-3-1 erfolgt, dürfen vereinfachend die nachfolgend aufgeführten Windlasten angesetzt werden:
(6)
mit
| c | aerodynamischer Druckbeiwert (c = 1,2) |
| q | Staudruck (q = 1,1 kN/m²) |
In den Einwirkungskombinationen 1 und 2 darf mit einem reduzierten Staudruck von q = 0,2 kN/m² gerechnet werden, wenn sichergestellt ist, dass die Fähre nur bis zu einer Windstärke von 8 Beaufort (zur Orientierung: 64 km/h bis 74 km/h) betrieben wird.
6.2.4 Temperatureinwirkungen
Als klimabedingte Temperatureinwirkungen, die durch die Änderung der Lufttemperatur der Umgebung und der Sonneneinstrahlung hervorgerufen werden, sind die folgenden Temperaturen als gleichmäßige Temperaturänderung gegenüber einer Aufstelltemperatur von 10 °C anzusetzen:
höchste Temperatur:
+ 40 °C
tiefste Temperatur bei Betrieb:
− 15 °C
tiefste Temperatur außer Betrieb:
− 25 °C
Temperatureinwirkungen infolge betriebsbedingter Nutzung sind mit den vorgenannten Regelungen nicht abgedeckt.
6.2.5 Eislasten
Die charakteristischen Werte der Eislasten auf Tragwerk und Seile sind aus DIN EN 1991-1-3 zu ermitteln.
6.3 Außergewöhnliche Einwirkungen
Die Untersuchungskommission kann die Berücksichtigung außergewöhnlicher Einwirkungen fordern.
Stand: 07. Oktober 2018