Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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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 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 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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) Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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

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) Bodeneigengewicht, Erd- und Wasserdruck, Seitendruck. Baugrundverformung aus Nachbarbebauung etc. Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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) Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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

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 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

9 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

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. gF = gE = gR = 1,0 SK 1 SK 2 SK 3 EK 1 LF 1 LF 2 - EK 2 LF 2*) LF 3 EK 3 LF 3**) Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)

13 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)
1.4 Aufnehmbarer Sohldruck Flachgründung (GK 2 und GK 3) 1.4.1 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 Bodenmechanik und Grundbau II (SS 2010)