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Nichtamtliches Inhaltsverzeichnis

Nationale Sonderbestimmungen (Anhang II der Binnenschiffsuntersuchungsordnung BGBl I 2018, 1398)
Anlage 1 Berechnungsgrundlagen für Hochseilanlagen der Gierfähren auf Wasserstraßen zu Anhang II § 3.04

(Fundstelle: BGBl. I 2018, 1438 - 1448)


Inhaltsverzeichnis
1Anwendungsbereich
2Normative Verweisungen
3Begriffe
3.1Abspannseil
3.2Anstellwinkel
3.3Gierseile
3.4Gierseilwinkel
3.5Hochseilanlage
3.6Tragseil
3.7Verkehrsband
3.8Rollenbatterie
4Bautechnische Unterlagen
5Werkstoffe
5.1Werkstoffe für Seile und deren Endverankerungen
5.1.1Drähte und Seile
5.1.2Verankerung durch Pressklemmen
5.1.3Verankerung durch Verguss
5.1.4Verankerung durch Drahtseilklemmen
5.2Werkstoffe für Ketten
5.3Werkstoffe für Stahlkonstruktionen
5.4Werkstoffe für Holzkonstruktionen
5.5Werkstoffe für Gründungen und Verankerungsblöcke
6Lastannahmen
6.1Ständige Einwirkungen
6.2Veränderliche Einwirkungen
6.2.1Strömung
6.2.2Windlasten auf Fähre und Verkehrsband
6.2.3Windlasten auf Tragwerke und Seile
6.2.4Temperatureinwirkungen
6.2.5Eislasten
6.3Außergewöhnliche Einwirkungen
7Konstruktion und Ausführung
7.1Allgemeines
7.2Seile
7.3Endverankerungen
7.3.1Arten
7.3.2Vergussverankerungen
7.3.3Kauschen und Klemmen
7.3.4Andere Verankerungen
7.4Ketten
7.5Tragrollen
8Beanspruchungen
9Beanspruchbarkeiten
9.1Teilsicherheitsbeiwerte
9.2Charakteristische Werte der Beanspruchbarkeit für Seile und deren Endverankerungen
9.2.1Drähte und Seile
9.2.2Verankerung durch Pressklemmen
9.2.3Verankerung durch Verguss
9.2.4Verankerung durch Drahtseilklemmen
9.3Werkstoffe für Ketten
9.4Werkstoffe für Stahlkonstruktionen
9.5Werkstoffe für Holzkonstruktionen
9.6Werkstoffe für Gründungen und Verankerungsblöcke
10Nachweise
10.1Gierseil
10.2Gierketten
10.3Tragseil
10.4Abspannseile
10.5Rollenbatterie und Tragrollen
10.6Maste
10.7Gründungen und Verankerungsblöcke
11Herstellung und Errichtung
Anlage A:Ermittlung der Seilkräfte
Anlage B:Querwiderstandsbeiwert
1Anwendungsbereich
 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.
2Normative Verweisungen
 Für die in dieser Anlage aufgeführten Normen gilt das hier jeweils genannte Ausgabedatum:
 DIN EN 818-1:2008-12Kurzgliedrige Rundstahlketten für Hebezwecke – Sicherheit – Teil 1:Allgemeine Abnahmebedingungen
 DIN EN 818-3:2008-12Kurzgliedrige Rundstahlketten für Hebezwecke – Sicherheit – Teil 3: Mitteltolerierte Rundstahlketten für Anschlagketten; Güteklasse 4
 DIN 1054:2010-12Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau – Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1
 DIN EN 1090-2:2011-10Ausführung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken – Teil 2: Technische Regeln für die Ausführung von Stahltragwerken
 DIN EN 1990:2010-12Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung
 DIN EN 1990/NA:2010-12Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung
 DIN EN 1991-1-1:2010-12Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen auf Tragwerke – Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten im Hochbau
 DIN EN 1991-1-1/NA:2010-12Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen auf Tragwerke – Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten im Hochbau
 DIN EN 1991-1-3:2010-12Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten
 DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen – Schneelasten
 DIN EN 1991-1-4:2010-12Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten
 DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten
 DIN EN 1992-1-1:2011-01Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau
 DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau
 DIN EN 1993-1-1:2010-12Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau
 DIN EN 1993-1-1/NA:2017-09Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau
 DIN EN 1993-1-8:2010-12Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen
 DIN EN 1993-1-8/NA:2010-12Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen
 DIN EN 1993-1-11:2010-12Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-11: Bemessung und Konstruktion von Tragwerken mit Zuggliedern aus Stahl
 DIN EN 1993-1-11/NA:2010-12Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-11: Bemessung und Konstruktion von Tragwerken mit Zuggliedern aus Stahl
 DIN EN 1993-3-1:2010-12Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 3-1: Türme, Maste und Schornsteine – Türme und Maste
 DIN EN 1993-3-1/NA:2015-11Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 3-1: Türme, Maste und Schornsteine – Türme und Maste
 DIN EN 1995-1-1:2010-12Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau
 DIN EN 1997-1:2014-03Eurocode 7 – Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 1: Allgemeine Regeln
 DIN EN 1997-1/NA:2010-10Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 1: Allgemeine Regeln
 DIN 3091:1988-12Kauschen; Vollkauschen für Drahtseile
 DIN 4085:2017-08Baugrund – Berechnung des Erddrucks
 DIN EN 10083-1:2006-10Vergütungsstähle – Teil 1: Allgemeine technische Lieferbedingungen
 DIN EN 10083-3:2007-01Vergütungsstähle – Teil 3: Technische Lieferbedingungen für legierte Stähle
 DIN EN 10204:2005-01Metallische Erzeugnisse – Arten von Prüfbescheinigungen
 DIN EN 10264-1:2012-03Stahldraht und Drahterzeugnisse – Stahldraht für Seile – Teil 1: Allgemeine Anforderungen
 DIN EN 10264-2:2012-03Stahldraht und Drahterzeugnisse – Stahldraht für Seile – Teil 2: Kaltgezogener Draht aus unlegiertem Stahl für Seile für allgemeine Verwendungszwecke
 DIN EN 10264-3:2012-03Stahldraht und Drahterzeugnisse – Stahldraht für Seile – Teil 3: Runder und profilierter Draht aus unlegiertem Stahl für hohe Beanspruchungen
 DIN EN 10293:2015-04Stahlguss für allgemeine Anwendungen
 DIN EN 12385-1:2009-01Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 1: Allgemeine Anforderungen
 DIN EN 12385-2:2008-06 +
A1:2009-01		Stahldrahtseile – Sicherheit – Teil 2: Begriffe, Bezeichnung und Klassifizierung
 DIN EN 12385-3:2008-06 +
A1:2009-01		Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 3: Informationen für Gebrauch und Instandhaltung
 DIN EN 12385-4:2008-06 +
A1:2009-01		Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 4: Litzenseile für allgemeine Hebezwecke
 DIN EN 12385-8:2003-03Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 8: Zug- und Zug-Trag-Litzenseile für Seilbahnen zum Transport von Personen
 DIN EN 12385-9:2003-03Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 9: Verschlossene Spiraltragseile für Seilbahnen zum Transport von Personen
 DIN EN 12385-10:2008-07 +
A1:2009-01		Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 10: Spiralseile für den allgemeinen Baubereich
 DIN EN 13411-1:2009-02Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 1: Kauschen für Anschlagseile aus Drahtseilen
 DIN EN 13411-2:2009-02Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 2: Spleißen von Seilschlaufen für Anschlagseile
 DIN EN 13411-3:2011-04Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 3: Pressklemmen und Verpressen
 DIN EN 13411-4:2011-06Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 4: Vergießen mit Metall oder Kunstharz
 DIN EN 13411-5:2009-02Endverbindungen für Drahtseile aus Stahldraht – Sicherheit – Teil 5: Drahtseilklemmen mit U-förmigem Klemmbügel
 DIN EN 14330:2004-02Fahrzeuge der Binnenschifffahrt – Steglose Ankerkette – Rundstahlkette
 SEW 520:1996-09Hochfester Stahlguss mit guter Schweißeignung – Technische Lieferbedingungen
 Z-30.3-6:2018-03Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung – Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stählen
3Begriffe
3.1Abspannseil
 Seil zur Rückverankerung der Maste im Baugrund.
3.2Anstellwinkel
 Winkel zwischen Fährlängsachse und Strömung (Gierwinkel).
3.3Gierseile
 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.
3.4Gierseilwinkel
 Winkel zwischen der Verbindung der Endpunkte des Gierseils und der Horizontalebene.
3.5Hochseilanlage
 Gesamte bauliche Anlage, bestehend aus Gierseilen- oder -ketten, Rollenbatterien, Tragseil, Abspannseile, Masten einschließlich deren Gründungen sowie der Verankerungsblöcke der Abspannseile.
3.6Tragseil
 Das die Wasserstraße kreuzende Seil, auf dem die Tragrollen laufen.
3.7Verkehrsband
 Für die Ermittlung der Einwirkungen aus Windkräften anzusetzendes Raumprofil der zu befördernden Fahrzeuge und Personen.
3.8Rollenbatterie
 Auf dem Tragseil laufender Wagen, bestehend aus zwei oder mehr Tragrollen.
4Bautechnische Unterlagen
 Bezüglich der Bautechnischen Unterlagen gelten die Regelungen der Fachnormen DIN EN 1993-1-1 + NA, DIN EN 1995-1-1, DIN EN 1992-1-1 + NA und DIN 1054.
5Werkstoffe
5.1Werkstoffe für Seile und deren Endverankerungen
5.1.1Drähte 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.
5.1.2Verankerung durch Pressklemmen
 Für Pressklemmen gilt DIN EN 13411-3.
5.1.3Verankerung 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 EN 1993-1-8/NA, Tabelle NA.8.2.
5.1.4Verankerung durch Drahtseilklemmen
 Für Drahtseilklemmen gilt DIN EN 13411-5.
5.2Werkstoffe für Ketten
 Die Werkstoffe für Ketten sind DIN EN 818-3 (Güteklasse 4) oder DIN EN 14330 (Klasse 2) zu entnehmen.
5.3Werkstoffe für Stahlkonstruktionen
 Es gelten die Regelungen der DIN EN 1993-1-1 + NA und der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6 für Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stählen des Deutschen Institutes für Bautechnik.
5.4Werkstoffe für Holzkonstruktionen
 Es gelten die Regelungen der DIN EN 1995-1-1.
5.5Werkstoffe für Gründungen und Verankerungsblöcke
 Es gelten die Regelungen der DIN EN 1992-1-1 + NA.
6Lastannahmen
6.1Ständige 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.
6.2Veränderliche Einwirkungen
6.2.1Strömung
 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:

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 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:
 
 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)
Wasserverdrängung des Schwimmkörpers bei Ruhelage
 
 Abbildung 6.1: Korrekturfaktor fwβ
 
Der ermittelte Querwiderstand ist als stromparallele horizontale Kraftkomponente auf das Gierseil anzusetzen. 
HP,β,k = WP,β,k(3)
6.2.2Windlasten 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 β zu:
 
Hw,β,k = c · q · [(t1 – T0 + h1) · (l1 · sin3β + b1 · cos3β) +(5)
(t1 – T0 + h2) · (2 · l2 · sin3β + 2 · b2 · cos3β) + 
(H – T0) · ((l – l1 – 2 · l2) · sin3β + (b – b1 – 2 · b2) · cos3β)] 

6.2.3Windlasten 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:
 
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.
6.2.4Temperatureinwirkungen
 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.
6.2.5Eislasten
 Die charakteristischen Werte der Eislasten auf Tragwerk und Seile sind aus DIN EN 1991-1-3 zu ermitteln.
6.3Außergewöhnliche Einwirkungen
 Die Untersuchungskommission kann die Berücksichtigung außergewöhnlicher Einwirkungen fordern.
7Konstruktion und Ausführung
7.1Allgemeines
 Soweit im Folgenden keine anders lautenden Regelungen getroffen werden, gelten hinsichtlich Konstruktion und Ausführung die Regelungen in DIN EN 1993-1-1 + NA, DIN EN 1090-2, DIN EN 1992-1-1 + NA, DIN EN 1995-1-1, DIN 1054 und DIN EN 1997-1 + NA.
7.2Seile
 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.
7.3Endverankerungen
7.3.1Arten
 Seile sind mit Vergussverankerungen, Kauschen und Klemmen oder anderen Verankerungen nach Abschnitt 7.3.4 anzuschließen.
7.3.2Vergussverankerungen
 Zum Nachweis der Eignung einer vergossenen Seilendverankerung ist ein Prüfbericht gemäß DIN EN 13411-4, Anhang C vorzulegen.
7.3.3Kauschen 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.
7.3.4Andere Verankerungen
 Der Nachweis der Verwendbarkeit anderer Verankerungen ist im Sinne der Landesbauordnungen zu führen.
7.4Ketten
 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.
7.5Tragrollen
 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.
8Beanspruchungen
 Die Bemessungswerte der Einwirkungen sind für die in Tabelle 8.1 aufgeführten Bemessungssituationen für ständige und vorübergehende Bemessungssituationen nach DIN EN 1990, Gleichung (6.10) ohne Ansatz einer Leiteinwirkung und für außergewöhnliche Bemessungssituationen nach DIN EN 1990, Gleichung (6.11b) zu berechnen:
 
Nr.Einwirkungs-
art		EinwirkungAb-
schnitt		Bemessungssituation
ständig und
vorübergehend		Außer-
gewöhnlich
Einwirkungskombination
1(1)2(1)3(2)4(3)
1ständigStändige Einwirkungen6.1  γG = γGA = 1,35(4)
2veränderlichStrömung6.2.1γQ,i = 1,5
ψ0,i = 1,0		γQ,i = 1,5
ψ0,i = 0,9		 ψ2,i = 0,9
3Windlasten auf Fähre und
Verkehrsband		6.2.2
4Windlasten auf Tragwerke und Seile6.2.3γQ,i = 1,5
ψ0,i = 0,9
5Temperatureinwirkung6.2.4
6Eislasten6.2.5  
7außer-
gewöhnlich		Außergewöhnliche Einwirkungen6.3   γA = 1,0
(1) Gierfähre in Betrieb
(2) Gierfähre außer Betrieb
(3) Für die außergewöhnliche Bemessungssituation sind die veränderlichen Einwirkungen entsprechend der zugehörigen Betriebssituation (Einwirkungskombinationen 1 bis 3) anzusetzen. Bei mehreren möglichen außergewöhnlichen Einwirkungen braucht immer nur eine Einwirkung berücksichtigt zu werden.
(4) γG = 0,9 für das Eigengewicht der Verankerungsblöcke beim Nachweis gegen Abheben
 Tabelle 8.1: Teilsicherheitsbeiwerte γG und γQ sowie Kombinationsbeiwerte ψ für Tragsicherheitsnachweise (ausgenommen Betriebsfestigkeitsnachweise)
 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 A enthält Angaben zur Ermittlung der Seilkräfte.
9Beanspruchbarkeiten
9.1Teilsicherheitsbeiwerte
 Bezüglich der Teilsicherheitsbeiwerte γM der Widerstandsgrößen gelten die jeweiligen Fachnormen, soweit im Folgenden keine abweichenden Angaben gemacht werden.
9.2Charakteristische Werte der Beanspruchbarkeit für Seile und deren Endverankerungen
9.2.1Drähte 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.
9.2.2Verankerung durch Pressklemmen
 Für die Verankerung mit Pressklemmen gilt ke = 0,90.
9.2.3Verankerung 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.
9.2.4Verankerung durch Drahtseilklemmen
 Für die Verankerung mit Drahtseilklemmen gilt ke = 0,90.
9.3Werkstoffe 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.
9.4Werkstoffe für Stahlkonstruktionen
 Die charakteristischen Werkstoffkennwerte sind DIN EN 1993-1-1 + NA und der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6 zu entnehmen.
9.5Werkstoffe für Holzkonstruktionen
 Die charakteristischen Werkstoffkennwerte sind DIN EN 1995-1 zu entnehmen.
9.6Werkstoffe für Gründungen und Verankerungsblöcke
 Die charakteristischen Werkstoffkennwerte sind DIN EN 1992-1-1 + NA zu entnehmen.
10Nachweise
10.1Gierseil
 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 EN 1993-1-1/NA (γM = 1,1)
10.2Gierketten
 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 EN 1993-1-1/NA (γM = 1,1)
10.3Tragseil
 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 EN 1993-1-1/NA (γM = 1,1)
10.4Abspannseile
 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 EN 1993-1-1/NA (γM = 1,1)
10.5Rollenbatterie 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.
10.6Maste
 Bezüglich der Beanspruchbarkeiten und Nachweise gelten die Normen der Reihe DIN EN 1993-3-1 + NA oder DIN EN 1995-1-1.
10.7Gründungen und Verankerungsblöcke
 Bezüglich der Beanspruchbarkeiten gilt DIN EN 1997-1 + NA und 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.
11Herstellung und Errichtung
 Bezüglich der Herstellung und Errichtung der Hochseilanlagen gelten die Regelungen der jeweiligen Landesbauordnungen.
  

Fußnote

Anlage 1 Anlage A Kursivdruck: Aufgrund offensichtlicher Unrichtigkeit wurde das Wort "Emittlung" durch das Wort "Ermittlung" ersetzt