(XXXX) BinSchUO2008Anh X Dienstanweisung Nr. 1 Berechnungsgrundlagen für Hochseilanlagen der Gierfähren auf Wasserstraßen zu Anhang X § 3.04

(Fundstelle: BGBl. I 2008, Anlageband zu Nr. 59, S. 728 — 744)

Inhaltsverzeichnis

1	Anwendungsbereich
2	Normative Verweisungen
3	Begriffe
3.1	Abspannseil
3.2	Anstellwinkel
3.3	Gierseile
3.4	Gierseilwinkel
3.5	Hochseilanlage
3.6	Tragseil
3.7	Verkehrsband
3.8	Rollenbatterie
4	Bautechnische Unterlagen
5	Werkstoffe
5.1	Werkstoffe für Seile und deren Endverankerungen
5.1.1	Drähte und Seile
5.1.2	Verankerung durch Pressklemmen
5.1.3	Verankerung durch Verguss
5.1.4	Verankerung durch Drahtseilklemmen
5.2	Werkstoffe für Ketten
5.3	Werkstoffe für Stahlkonstruktionen
5.4	Werkstoffe für Holzkonstruktionen
5.5	Werkstoffe für Gründungen und Verankerungsblöcke
6	Lastannahmen
6.1	Ständige Einwirkungen
6.2	Veränderliche Einwirkungen
6.2.1	Strömung
6.2.2	Windlasten auf Fähre und Verkehrsband
6.2.3	Windlasten auf Tragwerke und Seile
6.2.4	Temperatureinwirkungen
6.2.5	Eislasten
6.3	Außergewöhnliche Einwirkungen
7	Konstruktion und Ausführung
7.1	Allgemeines
7.2	Seile
7.3	Endverankerungen
7.3.1	Arten
7.3.2	Vergussverankerungen
7.3.3	Kauschen und Klemmen
7.3.4	Andere Verankerungen
7.4	Ketten
7.5	Tragrollen
8	Beanspruchungen
9	Beanspruchbarkeiten
9.1	Teilsicherheitsbeiwerte
9.2	Charakteristische Werte der Beanspruchbarkeit für Seile und deren Endverankerungen
9.2.1	Drähte und Seile
9.2.2	Verankerung durch Pressklemmen
9.2.3	Verankerung durch Verguss
9.2.4	Verankerung durch Drahtseilklemmen
9.3	Werkstoffe für Ketten
9.4	Werkstoffe für Stahlkonstruktionen
9.5	Werkstoffe für Holzkonstruktionen
9.6	Werkstoffe für Gründungen und Verankerungsblöcke
10	Nachweise
10.1	Gierseil
10.2	Gierketten
10.3	Tragseil
10.4	Abspannseile
10.5	Rollenbatterie und Tragrollen
10.6	Maste
10.7	Gründungen und Verankerungsblöcke
11	Herstellung und Errichtung
	Anlagen
Anlage 1:	Ermittlung der Seilkräfte
Anlage 2:	Querwiderstandsbeiwert

1

Anwendungsbereich

Die Berechnungsgrundlagen gelten für die Bemessung und Konstruktion der Hochseilanlagen der Gierfähren. Dies umfasst Gierseile und Gierketten, Rollenbatterien, Trag-(Fähr-) und Abspannseile, Maste einschließlich deren Gründung sowie die Verankerungsblöcke der Abspannseile.

2

Normative Verweisungen

Diese Richtlinie enthält durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diese Publikationen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert und nachstehend aufgeführt. Bei datierten Verweisungen gehören spätere Änderungen oder Überarbeitungen nur zu dieser Richtlinie, falls sie durch Änderung oder Überarbeitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt die jeweils aktuelle Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation.

DIN EN 818-1:1996-08:	Kurzgliedrige Rundstahlketten für Hebezwecke – Sicherheit –
	Teil 1: Allgemeine Abnahmebedingungen
DIN EN 818-3:1999-07:	Kurzgliedrige Rundstahlketten für Hebezwecke – Sicherheit –
	Teil 3: Mitteltolerierte Rundstahlketten für Anschlagketten; Güteklasse 4
DIN 1045-1:2001-07:	Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton – Teil 1:
	Bemessung und Konstruktion
DIN 1054:2005-01:	Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau
DIN 1055-1:2002-06:	Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1: Wichten und Flächenlasten von Baustoffen, Bauteilen und Lagerstoffen
DIN 1055-4:2005-03:	Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 4: Windlasten
DIN 1055-5:2005-07:	Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 5: Schnee- und Eislasten
DIN EN 1990:2002-10:	Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung
DIN V ENV 1993-3-1:2002-05:	Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten –
	Teil 3-1: Türme, Maste und Schornsteine – Türme und Maste
DIN 3091:1988-12:	Kauschen; Vollkauschen für Drahtseile
DIN EN 10083-1:2006-10:	Vergütungsstähle – Teil 1: Allgemeine technische Lieferbedingungen
DIN EN 10083-3:2007-01:	Vergütungsstähle – Teil 3: Technische Lieferbedingungen für legierte Stähle
DIN EN 10204:2005-01:	Metallische Erzeugnisse – Arten von Prüfbescheinigungen
DIN EN 10264-1:2002-06:	Stahldraht und Drahterzeugnisse – Stahldraht für Seile – Teil 1:
	Allgemeine Anforderungen
DIN EN 10264-2:2002-06:	Stahldraht und Drahterzeugnisse – Stahldraht für Seile – Teil 2:
	Kaltgezogener Draht aus unlegiertem Stahl für Seile für allgemeine Verwendungszwecke
DIN EN 10264-3:2003-02:	Stahldraht und Drahterzeugnisse – Stahldraht für Seile – Teil 3:
	Runder und profilierter Draht aus unlegiertem Stahl für hohe Beanspruchungen
DIN EN 10293:2005-06:	Stahlguss für allgemeine Anwendungen
DIN EN 12385-1:2003-03:	Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 1: Allgemeine Anforderungen
DIN EN 12385-2:2003-04:	Stahldrahtseile – Sicherheit – Teil 2: Begriffe, Bezeichnung und Klassifizierung
DIN EN 12385-3:2004-12:	Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 3: Informationen für Gebrauch und Instandhaltung
DIN EN 12385-4:2003-03:	Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 4: Litzenseile für allgemeine Hebezwecke
DIN EN 12385-8:2003-03:	Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 8: Zug- und Zug-Trag-Litzenseile für Seilbahnen zum Transport von Personen
DIN EN 12385-9:2003-03:	Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 9: Verschlossene Spiraltragseile für Seilbahnen zum Transport von Personen
DIN EN 12385-10:2004-03:	Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 10: Spiralseile für den allgemeinen Baubereich
DIN EN 13411-1:2002-05:	Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit –
	Teil 1: Kauschen für Anschlagseile aus Drahtseilen
DIN EN 13411-2:2002-04:	Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit –
	Teil 2: Spleißen von Seilschlaufen für Anschlagseile
DIN EN 13411-3:2004-09:	Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit –
	Teil 3: Pressklemmen und Verpressen
DIN EN 13411-4:2002-05:	Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit –
	Teil 4: Vergießen mit Metall oder Kunstharz
DIN EN 13411-5:2003-09:	Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit –
	Teil 5: Drahtseilklemmen mit U-förmigem Klemmbügel
DIN EN 14330:2004-02:	Fahrzeuge der Binnenschifffahrt – Steglose Ankerkette – Rundstahlkette
DIN 18800-1:1990-11:	Stahlbauten; Bemessung und Konstruktion
DIN 18800-2:1990-11:	Stahlbauten; Stabilitätsfälle; Knicken von Stäben und Stabwerken
DIN 18800-3:1990-11:	Stahlbauten; Stabilitätsfälle; Plattenbeulen
DIN 18800-7:2002-09:	Stahlbauten; Ausführung und Herstellerqualifikation
SEW 520:1996-09:	Hochfester Stahlguss mit guter Schweißeignung – Technische Lieferbedingungen
Z-30.3-6:	Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stählen

3

Begriffe

3.1

Abspannseil

Seil zur Rückverankerung der Maste im Baugrund.

3.2

Anstellwinkel

Winkel zwischen Fährlängsachse und Strömung (Gierwinkel)

3.3

Gierseile

Seilverbindung zwischen Fähre und auf dem Tragseil laufender Rollenbatterie. Gierseile sind im Regelfall Seile, sie dürfen auch ganz oder teilweise aus kurzgliedrigen Rundstahlketten („Gierketten“) bestehen.

3.4

Gierseilwinkel

Winkel zwischen der Verbindung der Endpunkte des Gierseils und der Horizontalebene.

3.5

Hochseilanlage

Gesamte bauliche Anlage, bestehend aus Gierseilen- oder –ketten, Rollenbatterien, Tragseil, Abspannseile, Masten einschließlich deren Gründungen sowie der Verankerungsblöcke der Abspannseile.

3.6

Tragseil

Das die Wasserstraße kreuzende Seil, auf dem die Tragrollen laufen.

3.7

Verkehrsband

Für die Ermittlung der Einwirkungen aus Windkräften anzusetzendes Raumprofil der zu befördernden Fahrzeuge und Personen.

3.8

Rollenbatterie

Auf dem Tragseil laufender Wagen, bestehend aus zwei oder mehr Tragrollen.

4

Bautechnische Unterlagen

Bezüglich der Bautechnischen Unterlagen gelten die Regelungen der Fachnormen DIN 18800-1, DIN 1052, DIN 1045-1 und DIN 1054.

5

Werkstoffe

5.1

Werkstoffe für Seile und deren Endverankerungen

5.1.1

Drähte und Seile

Für Drähte von Seilen sind korrosionsgeschützte Drähte aus Stählen nach den Normen der Reihe DIN EN 10264 unter Berücksichtigung der Normen der Reihe DIN EN 12385 zu verwenden. Die maximale zulässige Nennzugfestigkeit der Drähte beträgt 1 770 N/mm².

5.1.2

Verankerung durch Pressklemmen

Für Pressklemmen gilt DIN EN 13411-3.

5.1.3

Verankerung durch Verguss

Für Vergussverankerungen gilt DIN EN 13411-4. Für Verankerungsköpfe sind Gussteile aus Stahlguss G20Mn5 oder G26CrMo4 nach DIN EN 10293 oder G18NiMoCr36 nach SEW520 sowie Schmiedeteile aus Vergütungsstahl 34CrNiMo6+QT oder 42CrMo4+QT nach DIN EN 10083-3 zu verwenden. Bezüglich der inneren und äußeren Beschaffenheit von Verankerungsköpfen aus Stahlguss gelten die Anforderungen der DIN 18800-1.

5.1.4

Verankerung durch Drahtseilklemmen

Für Drahtseilklemmen gilt DIN EN 13411-5.

5.2

Werkstoffe für Ketten

Die Werkstoffe für Ketten sind DIN EN 818-3 (Güteklasse 4) oder DIN EN 14330 (Klasse 2) zu entnehmen.

5.3

Werkstoffe für Stahlkonstruktionen

Es gelten die Regelungen der DIN 18800-1 und der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6 für Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stählen des Deutschen Institutes für Bautechnik.

5.4

Werkstoffe für Holzkonstruktionen

Es gelten die Regelungen der DIN 1052.

5.5

Werkstoffe für Gründungen und Verankerungsblöcke

Es gelten die Regelungen der DIN 1045-1.

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 1055-1 zu ermitteln. Bezüglich der charakteristischen Werte der Eigenlasten der Seile ist DIN 18800- 1:1990-11, Tabelle 10 und DIN EN 12385-10 zu beachten. Bezüglich der charakteristischen Werte der Eigenlasten der Ketten ist DIN 818-3:1999-07, Tabelle B.1 oder DIN 14330:2004- 02, 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 Wasser- 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:

	WP β k= Alat · pk · cWq · fWβ	(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 2
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:
Abbildung 6.1: Korrekturfaktor fwβ
Der ermittelte Querwiderstand ist als stromparallele horizontale Kraftkomponente auf das Gierseil anzusetzen.
	HP, β, k = WP, β, k	(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
Fährgefäß
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:

	wk = c . q	(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 1055-4 und DIN V ENV 1993-3-1 erfolgt, dürfen vereinfachend die nachfolgend aufgeführten Windlasten angesetzt werden:

	wk = c . q	(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 1055-5, Anhang A zu ermitteln.

6.3

Außergewöhnliche Einwirkungen

Die Untersuchungskommission kann die Berücksichtigung außergewöhnlicher Einwirkungen fordern.

7

Konstruktion und Ausführung

7.1

Allgemeines

Soweit im Folgenden keine anders lautenden Regelungen getroffen werden gelten hinsichtlich Konstruktion und Ausführung die Regelungen in DIN 18800-1, DIN 18800-7, DIN 1045-1, DIN 1052 und DIN 1054.

7.2

Seile

Als Tragseile (Fährseile) sind vollverschlossene Spiralseile zu verwenden, die über die ganze Länge zwischen den Abspannpunkten aus einem Stück bestehen. Für die Gierseile sind Rundlitzenseile zu verwenden. Die Endverankerungen der Seile sind gelenkig auszubilden, um Zusatzbeanspruchungen an diesen Stellen zu vermeiden. Für den Korrosionsschutz der Seile gilt DIN EN 12385-10, Abschnitt 5.3.2. Für die verwendeten Seile muss eine Herstellererklärung einschließlich Prüfbericht gemäß DIN EN 12385-1 vorliegen.

7.3

Endverankerungen

7.3.1

Arten

Seile sind mit Vergussverankerungen, Kauschen und Klemmen oder anderen Verankerungen nach Abschnitt 7.3.4 anzuschließen.

7.3.2

Vergussverankerungen

Zum Nachweis der Eignung einer vergossenen Seilendverankerung ist ein Prüfbericht gemäß DIN EN 13411-4, Anhang C vorzulegen.

7.3.3

Kauschen und Klemmen

Wenn offene Spiralseile oder Rundlitzenseile mit Kauschen und Klemmen verankert werden sollen, müssen die Seile ausreichend biegsam sein. Es sind Kauschen nach DIN EN 13411-1 oder DIN 3091 zu verwenden. Das um die Kauschen gelegte Seilende muss durch Pressklemmen aus Aluminium-Knetlegierungen nach DIN EN 13411-3 oder Drahtseilklemmen nach DIN EN 13411-5 befestigt werden. Bei offenen Spiralseilen sind mindestens zwei Pressklemmen nach DIN EN 13411-3 anzuordnen, oder es ist die nach DIN EN 13411-5 erforderliche Anzahl der Klemmen um eins zu erhöhen. Zur Verankerung von vollverschlossenen Spiralseilen dürfen Kauschen und Klemmen nicht verwendet werden. Pressklemmen und Drahtseilklemmen dürfen für Gleichschlagseile nicht verwendet werden.

7.3.4

Andere Verankerungen

Der Nachweis der Verwendbarkeit anderer Verankerungen ist im Sinne der Landesbauordnungen zu führen.

7.4

Ketten

Es sind kurzgliedrige Rundstahlketten (Teilung 2,8 bis 3,0) der Güteklasse 4 nach DIN EN 818-3 oder der Klasse 2 nach DIN EN 14330 zu verwenden. Zum Nachweis der mechanischen Eigenschaften ist ein Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach DIN EN 10204 mit den in DIN EN 818-1 geforderten Angaben sowie der chemischen Zusammensetzung des Ausgangsmaterials vorzulegen.

7.5

Tragrollen

Die Tragrollen sind mit Rundrillen mit einem Verhältnis des Rundrillennennradius rN zum Seilnenndurchmesser dN von rN/dN = 0,53 und einem Öffnungswinkel von mindestens 45° auszubilden.

8

Beanspruchungen

Die Bemessungswerte der Einwirkungen sind für die in Tabelle 8.1 aufgeführten Bemessungssituationen für ständige und vorübergehende Bemessungssituationen nach DIN EN 1990:2002-10, Gleichung (6.10) ohne Ansatz einer Leiteinwirkung und für außergewöhnliche Bemessungssituationen nach DIN EN 1990:2002-10, Gleichung (6.11b) zu berechnen:



Die Kräfte aus Strömung und Wind auf Fähre und Verkehrsband sind für die Einwirkungskombination 1 mit einem Anstellwinkel β = 60° zu ermitteln. Ist im Betrieb mit einem größeren Anstellwinkel zu rechnen, so sind auch für diese Anstellwinkel rechnerische Nachweise zu führen. Die Kräfte aus dem Gierseil sind am Tragseil in Strommitte anzusetzen.

Anmerkung:

Erfahrungsgemäß wird die Fahrgeschwindigkeit in den meisten Fällen bei einem Anstellwinkel von etwa β = 60° erreicht. Der wirksame Anstellwinkel ist wegen der Fahrgeschwindigkeit der Fähre geringer, was in der Berechnung nicht weiter zu berücksichtigen ist.

Die Kräfte aus Strömung und Wind auf Fähre und Verkehrsband sind für die Einwirkungskombination 2 mit einem Anstellwinkel β = 90° zu ermitteln. Die Kräfte aus dem Gierseil sind am Tragseil entsprechend der Position beim Startvorgang anzusetzen.

Führen Seildehnungen aus äußeren Einwirkungen zu einer Vergrößerung der Beanspruchung, so sind diese in der Berechnung zu berücksichtigen. Anlage 1 enthält Angaben zur Ermittlung der Seilkräfte.

9

Beanspruchbarkeiten

9.1

Teilsicherheitsbeiwerte

Bezüglich der Teilsicherheitsbeiwerte γM der Widerstandsgrößen gelten die jeweiligen Fachnormen soweit im Folgenden keine abweichenden Angaben gemacht werden.

9.2

Charakteristische Werte der Beanspruchbarkeit für Seile und deren Endverankerungen

9.2.1

Drähte und Seile

Der charakteristische Wert der Bruchkraft ZR,k darf nach Gleichung (7) ermittelt werden

	ZR,k = ke · Fmin	(7)
mit
ke	Verlustfaktor in Abhängigkeit von der Verankerung
Fmin	Mindestbruchkraft nach DIN EN 12385-1

Typische Werte für die Mindestbruchkraft von vollverschlossenen Spiralseilen und Spirallitzenseilen werden als Anhaltswerte in DIN EN 12385-10 angegeben. Als Alternative besteht die Möglichkeit, solche Anhaltswerte mit

Fmin = Am · fu,k · kS

nach DIN 18800-1 zu ermitteln. Dies kann nur zu einer Abschätzung dienen und ersetzt nicht den Nachweis der Mindestbruchkraft Fmin nach DIN EN 12385-1.

9.2.2

Verankerung durch Pressklemmen

Für die Verankerung mit Pressklemmen gilt ke = 0,90.

9.2.3

Verankerung durch Verguss

Für die Stahlsorten dürfen als charakteristische Werte für die entsprechenden Wanddickenbereiche die unteren Grenzwerte der Streckgrenze und der Zugfestigkeit nach den jeweiligen Technischen Lieferbedingungen verwendet werden.
Für die Verankerung durch Verguss gilt ke = 1,00.

9.2.4

Verankerung durch Drahtseilklemmen

Für die Verankerung mit Drahtseilklemmen gilt ke = 0,90.

9.3

Werkstoffe für Ketten

Der charakteristische Wert der Bruchkraft BF für Ketten ist DIN EN 818-3 (Güteklasse 4) oder DIN EN 14330 (Klasse 2) zu entnehmen.

9.4

Werkstoffe für Stahlkonstruktionen

Die charakteristischen Werkstoffkennwerte sind DIN 18800-1 und der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6 zu entnehmen.

9.5

Werkstoffe für Holzkonstruktionen

Die charakteristischen Werkstoffkennwerte sind DIN 1052 zu entnehmen.

9.6

Werkstoffe für Gründungen und Verankerungsblöcke

Die charakteristischen Werkstoffkennwerte sind DIN 1045-1 zu entnehmen.

10

Nachweise

10.1

Gierseil

Es ist davon auszugehen, dass die Einwirkungen aus Strömung und Wind im ungünstigsten Fall von nur einem Gierseil aufzunehmen sind. Es ist mit Bedingung (8) nachzuweisen, dass die vorhandene Zugkraft ZG die Grenzzugkraft ZR,d nicht überschreitet:

(8)

Die Grenzzugkraft darf nach Gleichung (9) ermittelt werden

		(9)
mit
ZR,k	charakteristischer Wert der Bruchkraft
γM	Teilsicherheitsbeiwert nach DIN 18800-1 (γM = 1,1)

10.2

Gierketten

Es ist davon auszugehen, dass die Einwirkungen aus Strömung und Wind im ungünstigsten Fall von nur einem Gierkettenstrang aufzunehmen sind. Es ist mit Bedingung (10) nachzuweisen, dass die vorhandene Zugkraft ZG die Grenzzugkraft ZR,d nicht überschreitet:

(10)

Die Grenzzugkraft darf nach Gleichung (11) ermittelt werden

		(11)
mit
BF	Bruchkraft nach DIN EN 818-3, Tabelle 5 oder DIN EN 14430, Tabelle 3.
γM	Teilsicherheitsbeiwert nach DIN 18800-1 (γM = 1,1)

10.3

Tragseil

Es ist mit Bedingung (12) nachzuweisen, dass die vorhandene Zugkraft ZT die Grenzzugkraft ZR,d nicht überschreitet:

(12)

Die Grenzzugkraft darf nach Gleichung (13) ermittelt werden

		(13)
mit
ZR,k	charakteristischer Wert der Bruchkraft
γM	Teilsicherheitsbeiwert nach DIN 18800-1 (γM = 1,1)

10.4

Abspannseile

Es ist mit Bedingung (14) nachzuweisen, dass die vorhandene Zugkraft ZA die Grenzzugkraft ZR,d nicht überschreitet:

(14)

Die Grenzzugkraft darf nach Gleichung (15) ermittelt werden

		(15)
mit
ZR,k	charakteristischer Wert der Bruchkraft
γM	Teilsicherheitsbeiwert nach DIN 18800-1 (γM = 1,1)

10.5

Rollenbatterie und Tragrollen

Es ist davon auszugehen, dass die Einwirkungen aus Strömung und Wind im ungünstigsten Fall von nur einem Gierseil und einer Rollenbatterie aufzunehmen sind. Der Tragfähigkeitsnachweis der Rollenbatterie darf in Anlehnung an die Regelungen des Stahlbaus geführt werden. Soweit kein genauerer Nachweis der Betriebsfestigkeit geführt wird, darf die Querbelastung der Tragseile durch eine gefütterte Tragrolle höchstens 1/25 der kleinsten Seilzugkraft betragen. Bei Tragrollen mit metallischer Rille soll die Rollenbelastung höchstens 15 kN betragen.

Anmerkung:

Die Festlegung der maximalen Querbelastung basiert auf der Auswertung der statischen Berechnungen bestehender Gierseilfähren. Die Werte sind nicht auf andere Konstruktionen übertragbar.

10.6

Maste

Bezüglich der Beanspruchbarkeiten und Nachweise gelten die Normen der Reihe DIN 18800 oder DIN 1052.

10.7

Gründungen und Verankerungsblöcke

Bezüglich der Beanspruchbarkeiten gilt DIN 1054. Es sind mindestens die folgenden Nachweise erforderlich:

-

Abheben

-

Sicherheit gegen Kippen

-

Grundbruchsicherheit

-

Gleitsicherheit

-

Sicherheit gegen Bauteilversagen (Bemessung des Gründungs- und Verankerungskörpers)

Der Auftrieb für alle im Wasser eingetauchten Konstruktionen ist zu berücksichtigen. In Überschwemmungsgebieten ist mit vollem Auftrieb zu rechnen. Erddruck und Erdwiderstand sind nach DIN 4085 zu berechnen.

11

Herstellung und Errichtung

Bezüglich der Herstellung und Errichtung der Hochseilanlagen gelten die Regelungen der jeweiligen Landesbauordnungen.