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1 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) 1.4 Aufnehmbarer Sohldruck Flachgründung (GK 2 und GK 3) 1.4.1 Einleitung Dimensionierung im Zusammenhang mit.

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1 1 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) 1.4 Aufnehmbarer Sohldruck Flachgründung (GK 2 und GK 3) Einleitung Dimensionierung im Zusammenhang mit Geotechnik: 1.) Standsicherheit (Grenzzustand GZ 1) 2.) Gebrauchstauglichkeit (Grenzzustand GZ 2) Nachweis (rechnerisch und ggf. ergänzend großmaßstäbliche Versuche) mit ausreichen großer Reserve. Vergleichsweise große Verformbarkeit der Böden  Untersuchung der Verformbarkeit größere Bedeutung als in anderen Fachrichtungen des Bauingenieurwesens

2 2 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Beschaffenheit des Baugrundes = Baugrundmodell auf Grundlage stichprobenhafter Untersuchungen (Bohrungen, Sondierungen, Labor- und Feldversuche) = Prognose  Übereinstimmung mit der Natur im Zuge der Ausführung  messtechnische Überwachung (Beobachtungsmethode)

3 3 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Nachweisverfahren seit Jahrzehnten genormt. Harmonisierung auf europäischer Ebene  früher: globales Sicherheitskonzept  aktuelle Norm (DIN 1054: )

4 4 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Einwirkung F oder Beanspruchung E = auf das Tragwerk einwirkende Kraft oder Verformungsgröße:  Gründungslasten  grundbauspezifische Einwirkungen  dynamische Einwirkungen (Verkehrs-, Anpralllasten, Erdbeben) Gründungslasten: Schnittgrößen aus statischen Berechnungen des Tragwerks am Übergang zur Gründung (charakteristische Größe) grundbauspezifische Einwirkungen Bodeneigengewicht, Erd- und Wasserdruck, Seitendruck. Baugrundverformung aus Nachbarbebauung etc.

5 5 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Widerstand R durch Festigkeit des beanspruchten Materials.  Tragwerk (Druckfestigkeit Beton, Zugfestigkeit Stahl)  Boden: Scherfestigkeit bzw. abgeleitete Größen (Erdwiderstand, Pfahlwiderstand etc.) Problem: Bodeneigenschaften zum Teil auf Einwirkungs- und Widerstandsseite z.B. Stützmauer (aktiver und passiver Erddruck)

6 6 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Index „k“ = charakteristische Werte Wert, der mit vorgegebener Wahrscheinlichkeit nicht unter- bzw. überschritten wird Sicherheitsabstand zum Mittelwert, wird beeinflusst von  der Qualität des Datenmaterials der Erkundung  der Art des Bauwerkes  der Bedeutung des Parameters im rechnerischen Nachweis und vom Berechnungsverfahren

7 7 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Index „d“ = Bemessungswert Wert, der für den Nachweis eines Grenzzustandes zugrunde gelegt wird

8 8 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Der Grenzzustand GZ 1 (Standsicherheit) wird weiter unterteilt in  GZ 1A: Grenzzustand des Verlustes der Lagesicherheit  Aufschwimmen, hydraulischer Grundbruch  GZ 1B: Grenzzustand des Versagens von Bauwerken oder Bauteilen  Grundbruch, Materialversagen von Ankern etc.  GZ 1C: Grenzzustand der Gesamtsicherheit  Grundbruch, Geländebruch

9 9 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

10 10 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Einwirkungskombination, Sicherkeitsklasse und Lastfälle Einwirkungskombination umfasst gleichzeitig mögliche Einwirkungen  EK1 = Regelkombination ständige sowie regelmäßig auftretende Einwirkungen  EK 2 = seltene Kombination EK 1 und seltene oder einmalige planmäßige Einwirkungen  EK 3 = Außergewöhnliche Kombination EK 1 und EK 2; insbesondere bei Katastrophen oder Unfällen

11 11 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) Sicherheitsklassen: Sicherheitsanspruch bei Widerständen in Abhängigkeit von Dauer und Häufigkeit der maßgebenden Einwirkungen  Sicherheitsklasse SK1 Zustände, die auf Funktionszeit des Bauwerks ausgelegt sind  Sicherheitsklasse SK 2 Baumaßnahmen neben dem Bauwerk sowie Baugrubenkonstruktionen  Sicherheitsklasse SK 3 während der Funktionszeit einmalig oder voraussichtlich nie auftretende Zustände

12 12 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)  Lastfall LF 1: ständige und vorübergehende Bemessungssituation mit Ausnahme von Bauzuständen  Lastfall LF 2: vorübergehende Beanspruchung der Gründung in Bauzuständen des aufliegenden Tragwerks  Lastfall LF 3: außergewöhnliche Bemessungssituation *) Interpolation zwischen LF 2 und LF 3 **) ggf.  F =  E =  R = 1,0 SK 1SK 2SK 3 EK 1LF 1LF 2- EK 2LF 2LF 2 *) LF 3 EK 3-LF 3LF 3 **)

13 13 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010) 1.4 Aufnehmbarer Sohldruck Flachgründung (GK 2 und GK 3) Einleitung Bei der ausführlichen Bemessung müssen folgende Nachweise erbracht werden: Für den GZ 1B Nachweis der Sicherheit gegen Kippen Nachweis der Gleitsicherheit Nachweis der Sicherheit gegen Grundbruch Nachweis gegen Materialversagen Für den GZ 2 Zulässige Lage der Sohldruckresultierenden Verschiebungen in der Sohlfläche Setzungen Verdrehungen


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