040304 VSVI DIN1054

DIN 1054

Seminarveranstaltung des VSVI Mecklenburg Vorpommern

Dipl.-Ing. Kerstin Gallasch

Dipl.-Ing. Christian Koepke

Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau

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Seminarveranstaltung des VSVI Mecklenburg-VorpommernLinstow, 04.03.2004

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BAUGRUND STRALSUND

Ingenieurgesellschaft mbH

Gliederung

1. DIN 1054 (1976-11) - DIN 1054 (2003-01)

2. Stellung der DIN 1054 (2003-01) innerhalb der

geotechnischen Normung

3. Einwirkungen und Widerstände

4. Grenzzustände und Lastfälle

5. Beispiele

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Gliederung

1. DIN 1054 (1976-11) - DIN 1054 (2003-01)





5. Beispiele

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ErscheinungsreihenfolgeDIN 1054 (1976-11)

“Zulässige Belastung des Baugrunds”

bereits 1975: Beschluss über die Harmonisierung der

technischen Regelwerke der Tragwerksplanung

durch die Kommission der EG

ab 1989: Fortführung des EUROCODE - Programms

durch die CEN (Europäisches Komitee für Normung)

Erarbeitung der EN 1990

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Erscheinungsreihenfolge

NABau im DIN:

DIN V 1054-100 (1996-04)

“Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau”

CEN:

DIN V ENV 1997-1 (1996-04)

“Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung

in der Geotechnik”

DIN V ENV 1991-1 (1995-12)

“Eurocode 1: Grundlagen der Tragwerksplanung

und Einwirkungen auf Tragwerke”

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Erscheinungsreihenfolge

E DIN 1054 (2000-12)


DIN 1054 (2003-01)


DIN EN 1990 (2002-10)

“Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung”

DIN EN 1997-1 (????)

“Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung

in der Geotechnik”

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Derzeitiger Stand

• z. Z. Erarbeitung eines DIN Fachberichts als nationales

Anwendungsdokument (NAD)

• Die bauaufsichtliche Einführung der DIN 1054 (2003-01)

steht noch aus

• Ablösung der DIN 1054 (2003-01) durch EC 7-1 (????)

in naher Zukunft nicht vorgesehen

• wahrsch. über längeren Zeitraum zwei anwendbare Regelwerke:

EC 7-1 und DIN 1054

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Gliederung

1. DIN 1054 (1976-11) - DIN 1054 (2003-01)





5. Beispiele

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Geotechnische Leistungen

1. Baugrunderkundung

Beschreibung der Baugrund- und Wasserverhältnisse

Planungsvorbereitende Arbeiten

Planung, Ausführung und Auswertung: DIN 4020

Schürfe und Bohrungen: DIN 4021/4022

Sondierungen: DIN 4094

Laboruntersuchungen: DIN 18121 ff.

Zeichnerische Darstellung: DIN 4023

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2. Festlegung charakteristischer Bodenkennwerte / Widerstände

Gründungstechnische Folgerungen

Planungsvorbereitende Arbeiten

3. Gründungsbeurteilung / geotechnische Nachweisführung

“äussere Tragfähigkeit”

ggfs. Hinweise zur Ausführung, baubegleitende Prüfungen, usw.

4. ggfs. Erbringung geotechnischer Planungsleistungen

(geotechnische Bauwerke)

→ DIN 1054 (2003-01)

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6. Messtechnische Überwachung

⇒ insbesondere bei Anwendung der Beobachtungsmethode)

(z. B. Setzungs-, Erddruck, Inklinometer-, Porenwasserdruck-

messungen

5. Überprüfung der Gründungssohlen bei Flächengründungen

Überwachung und Auswertung von Pfahlprobebelastungen

Baubegleitende Arbeiten

→ u. a. DIN 1054 (2003-01)

auch z. B. DIN 4107 (1978-01): “Baugrund; Setzungsbeobachtungen an ent-

stehenden und fertigen Bauwerken”

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DIN 1054 (2003-01)


Anwendungsbereiche• Flächen- und Pfahlgründungen

• Geotechnische Bauwerke Stützbauwerke

konstruktive Böschungssicherungen

im Baugrund eingebette Bauwerke (z.B. Tunnel)

Grundbaukonstruktionen für vorübergehende Zwecke (Baugruben)

Erdbauwerke (Dämme, Einschnitte)

• natürliche Hänge

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DIN 1054 (2003-01)


Maßgebend waren• DIN 1054 (1976-11) Zulässige Belastung des Baugrunds

• DIN V 1054-100 (1996-04) Sicherheitsnachweise im Erd- und

Grundbau

• DIN V ENV 1997-1 (1996-04) EC 7: Entwurf, Berechnung und

Bemessung in der Geotechnik

• DIN 1055-100 (2001-03) Einwirkungen auf Tragwerke

(nach dem Konzept der

Teilsicherheitsbeiwerte)

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DIN 1054 (2003-01)


Weitere Berechnungsnormen (1996-04)(umgestellt auf Teilsicherheitskonzept)• DIN V 4017-100 Grundbruchberechnungen

• DIN V 4019-100 Setzungsberechnungen

• DIN V 4084-100 Gelände- und Böschungsbruchberechnungen

• DIN V 4085-100 Berechnung des Erddrucks

• DIN V 4126-100 Schlitzwände

zeitgleich mit DIN V ENV 1997-1 (EC 7) erschienen,

zur Zeit in Überarbeitung

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Ausführung von besonderen geotechnischen Arbeiten

(Spezialtiefbau)

Inhalte• Baustoffe und Bauprodukte

• Entwurf und Bemessung “innere Tragfähigkeit”

• Ausführung

• Aufsicht und Überwachung (auch Durchführung von

Probebelastungen, Ankerprüfungen, usw.)

Ausführung

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(Spezialtiefbau)• DIN EN 1536 (1999-06) Bohrpfähle

• DIN EN 1537 (2001-01) Verpressanker

• DIN EN 1538 (2000-07) Schlitzwände

• DIN EN 12063 (1999-05) Spundwandkonstruktionen

• DIN EN 12699 (2001-05) Verdrängungspfähle

• DIN EN 12715 (2000-10) Injektionen

• DIN EN 12716 (2001-12) Düsenstrahlverfahren

• DIN EN 12794 (1997-06) Vorgefertigte Gründungspfähle aus Beton (E)

• DIN EN 14199 (2001-08) Pfähle mit kleinen Durchmessern (E)

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(Spezialtiefbau)• DIN EN 14475 (2002-07) Bewehrte Schüttkörper (E)

• DIN EN 14490 (2002-09) Bodenvernagelung (E)

• DIN EN 14679 (2003-07) Tiefreichende Bodenstabilisierung (E)

• DIN EN 14731 (2003-08) Baugrundverbesserung durch Tiefen-

rüttelverfahren (E)

Ausführung

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Ergänzende Normen für die Planung und Ausführung

(weiterhin gültig)

• DIN 18196 (1988-10) Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke

• DIN 4093 (1987-09) Einpressen in den Untergrund

• DIN 4095 (1990-06) Dränung zum Schutz baulicher Anlagen

• DIN 4123 (2000-09) Ausschachtungen, Gründungen und

Unterfangungen

• DIN 4124 (2002-10) Baugruben und Gräben

• alle VOB/C in gültiger Fassung

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Zurückgezogene / ungültige Normen

• DIN 4014 (1990-03) Bohrpfähle

• DIN 4018 (1974-09) Sohldruckverteilung unter Flächengründungen

• DIN 4026 (1975-08) Rammpfähle

• DIN 4125 (1990-11) Verpressanker

• DIN 4126 (1986-08) Ortbeton - Schlitzwände

• DIN 4127 (1986-08) Schlitzwandtone

• DIN 4128 (1990-07) Verpresspfähle mit kleinem Durchmesser

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Gliederung

1. DIN 1054 (1976-11) - DIN 1054 (2003-01)





5. Beispiele

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Einwirkungen / Nachweise

charakteristische Einwirkungen Ei,k

Bemessungswerte der Einwirkungen Ei,d = Ei,k * γi

charakteristische Widerstände Ri,k

Bemessungswerte der Widerstände Ri,d = Ri,k / γi

Vergleich der Bemessungswerte der widerstehenden

und der belastenden Grenzzustände

Ei,d ≤ Ri,d

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Einwirkungen

für Flächen- und Pfahlgründungen

→ “Gründungslasten”

anzugeben vom Tragwerksplaner als charakteristische

Beanspruchungen (Ei,k) für jede kritische Einwirkungs-

kombination in Höhe der Oberkante der Gründungskonstruktion,

ständige Einwirkungen (EG,k)

veränderliche Einwirkungen (EQ,k)

in Ausnahmefällen: Aufstellung getrennt nach Ursachen

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Einwirkungen

für geotechnische Bauwerke

→ i.d.R. “Grundbauspezifische Einwirkungen” • Eigengewicht

• Erddruck

• Flüssigkeitsdruck

• Seitendruck, negative Mantelreibung

→ ggfs. zusätzlich dynamische Einwirkungen

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Teilsicherheitsbeiwerte für Einwirkungen

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Widerstände von Boden

→ im Baugrundgutachten anzugeben als

charakteristische Widerstände• Scherfestigkeit (ϕ’k, ϕu,k, c’k, cu,k)

• Steifigkeit (Es,k)

• Eindring-, Herauszieh- und Seitenwiderstand (qs,k, qb,k, ks,k)

→ bei den in “älteren” Baugrundgutachten angegebenen

Werten handelt es ebenfalls um charakteristische Werte

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Widerstände von Boden

→ im Rahmen der Vorbemessung bzw. bei Nachweisführung

zu berechnende Widerstandskräfte • Grundbruchwiderstand (Rn,k)

• Gleitwiderstand (Rt,k)

• Erdwiderstand / passiver Erddruck

• Pfahlwiderstand

Mantelwiderstand (Rs,k)

Fußwiderstand (Rb,k)

• Herausziehwiderstand eines Ankers (Ra,k)

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Teilsicherheitsbeiwerte für Widerstände

DIN 1054 (2003-01)

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Gliederung

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5. Beispiele

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Grenzzustände nach DIN 1054 (01/2003)

GZ 1 Grenzzustände der TragfähigkeitGZ 1 A Grenzzustand des Verlustes der Lagesicherheit

GZ 1 B Grenzzustand des Versagens von Bauwerken und Bauteilen

GZ 1 C Grenzzustand des Verlustes der Gesamtstandsicherheit

GZ 2 Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit

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Grenzzustand 1 A

Verlust der Lagesicherheit

• Sicherheit gegen Aufschwimmen

• Sicherheit gegen Abheben

• Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch

• Sicherheit gegen Gleichgewichtsverlust

→ Ansatz der Bemessungswerte der günstigen und

ungünstigen Einwirkungen (Widerstände treten nicht auf)

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Grenzzustand 1 B

Versagen von Bauwerken und Bauteilen

• Sicherheit gegen Grundbruch

• Sicherheit gegen Gleiten

• Materialversagen (z. B. Spundwandbemessung)

→ Gegenüberstellung der Bemessungswerte der Einwirkungen

und der Bemessungswerte der Widerstände

∑ Ed,i ≤ ∑ Rd,i

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Grenzzustand 1 C

Verlust der Gesamtstandsicherheit

• Sicherheit gegen Böschungsbruch

• Sicherheit gegen Geländebruch

• ggfs. Böschungsgrundbruch

→ Gegenüberstellung der Bemessungswerte der Einwirkungen

und der Bemessungswerte der Widerstände

∑ Ed,i ≤ ∑ Rd,i

→ Berechnung mittels der Bemessungswerte der

Scherfestigkeit ϕ’d und c’d

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Nachweisführung im GZ 1

• Nachweis der Einhaltung der Grenzzustandsbedingungen

• durch Wahl der Abmessungen von Bauwerken und Bauteilen

aufgrund normativer Festlegungen für einfache Fälle

z.B. Baugrubenverbau nach DIN 4124

• durch Verwendung aufnehmbarer Sohldrücke nach DIN 1054

• durch Anwendung der Beobachtungsmethode

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Grenzzustand 2

Gebrauchstauglichkeit

einzuhaltende Verformungen bzw. Verschiebungen

• Setzungen

• Horizontalverformungen

• Verdrehungen

→ Ansatz der charakteristischen Einwirkungen und

Widerstände

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Nachweisführung im GZ 2

• Nachweis der Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit

• durch Hinweis auf belegbare Erfahrung

• durch Verwendung aufnehmbarer Sohldrücke nach DIN 1054

• durch Einführung von Anpassungsfaktoren

für Bodenwiderstände

• durch Anwendung der Beobachtungsmethode

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Festlegung von Lastfällen für den GZ 1

EinwirkungskombinationenEK 1 Regelkombination

EK 2 seltene Kombination

EK 3 außergewöhnliche Kombination

SicherheitsklassenSK 1 auf die Funktionszeit des Bauwerks angelegte Zustände

SK 2 Bauzustände (Herstellung, Reparatur, Maßnahmen neben

dem Bauwerk), Baugrubenkonstruktionen

SK 3 einmalig oder voraussichtlich nie auftretend

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Festlegung von LastfällenLastfall 1EK 1 - SK 1

DIN 1055-100: “ständige Bemessungssituation”

Lastfall 2EK 2 - SK 1 / EK 1 - SK 2

DIN 1055-100 “vorübergehende Bemessungssituation”

→ Zwischenstufen in begründeten Fällen

→ bei EK 3- SK 3 werden alle TSB zu 1,0

Lastfall 3EK 3 - SK 2 / EK 2 - SK 3

DIN 1055-100: “außergewöhnliche Bemessungssituation”

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Anwendung der Beobachtungsmethode nach DIN 1054

→ erstmalig normativ geregelt

Die Beobachtungsmethode sollte angewendet werden

• bei Baumaßnahmen mit hohem Schwierigkeitsgrad

• bei ausgeprägter Bauwerk-Baugrund-Wechselwirkung

• bei erheblichen und veränderlichen Wasserdruckeinwirkungen

• bei komplexen Wechselwirkungssystemen

(insbesondere unter Einbeziehung angrenzender Bebauung)

• bei Auftreten von nennenswerten Porenwasserüberdrücken

(z. B. schwimmende Gründungen auf org. Baugrund)

• bei Baumaßnahmen an Hängen

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Anwendung der Beobachtungsmethode nach DIN 1054

Ziele

• Überprüfung des Einhaltens der Grenzzustände 1 und 2

→ Rechtzeitiges Ergreifen von Gegenmaßnahmen

• Steuerung des Bauablaufs

• Optimierung des Bauablaufs

Voraussetzung

→ Versagen muss rechtzeitig erkennbar sein

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Gliederung

1. DIN 1054 (1976-11) - DIN 1054 (2003-01)





5. Beispiele

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Beispiel 1:

Flachgründung

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Angaben im Baugrund- und Gründungsgutachten

zur Vorbemessung

nach globalem Sicherheitskonzept:

zulässige Bodenpressungen nach Tabellenwert der

DIN 1054 (1976-11) oder aus Grundbruch- und Setzungsberechnung

σzul = 470 kN/m²

für Einzelfundament a = 5 m, b = 4 m, t = 1 m

zu erwartende Setzungen bei voller Ausnutzung s = 3,5 cm

→ Angabe für den Lastfall 1, beinhaltet bereits η = 2,0

(Bruchspannung = 940 kN/m² / Bruchlast = 18800 kN)

→ Gegenüberstellung mit vorh. Sohlpressungen σvorh

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zur Vorbemessung

nach Teilsicherheitskonzept:

in einfachen Fällen Angabe des aufnehmbaren Sohldrucks

nach DIN 1054 (2003/01) für Streifenfundamente

σzul = 240 kN/m² (Begrenzung der Setzungen)

für Streifenfundament, b = 3 m, t = 1 m

zu erwartende Setzungen bei voller Ausnutzung s = 2 cm

→ Gegenüberstellung mit dem vorhandenen Sohldruck σvorh

(charakteristische Einwirkungen)

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zur Vorbemessung

nach Teilsicherheitskonzept:

in den übrigen Fällen Angabe des charakteristischen

Grundbruchwiderstands und der Ergebnisse

der Setzungsberechnung nach DIN 1054 (2003-01)

Rn,k = 18800 kN

für a = 5 m, b = 4 m, t = 1 m


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Vorbemessung im Rahmen der Tragwerksplanung

Umwandlung des charakteristischen Grundbruchwiderstands

in den Bemessungswert in Abhängigkeit des Lastfalls

Rn,k = 18800 kN

Rn,d = 13430 kN (Lastfall 1, γGr = 1,4)

für a = 5 m, b = 4 m, t = 1 m


→ Gegenüberstellung mit den Bemessungswerten

der Einwirkungen En,d = En,k * γi ≤ Rn,d

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Nachweis der Grundbruchsicherheit

Notwendige Angaben der Tragwerksplanung

für jede nachzuweisende Einwirkungskombinationen unter Angabe

des Lastfalls (LF 1 - 3):

charakteristische Einwirkungen, getrennt nach

• ständigen Einwirkungen allgemein (γG)

• ständigen Einwirkungen aus Erdruhedruck (γE0G)

• ungünstigen veränderlichen Einwirkungen (γQ)

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z. B. für Lastfall 1

Ständige Einwirkungen allgemein

V = 6000 kN

Hx = 500 kN

Mx = 300 kNm

ständige Einwirkungen aus Erdruhedruck

- entfällt -

ungünstige veränderlichen Einwirkungen

V = 200 kN

Hx = 150 kN

Mx = 50 kNm Abmessungen 5,0 m x 4,0 m

Einbindetiefe 1,0 m

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Ergebnisse nach dem globalen Sicherheitskonzept

DIN 1054 (1976-11)

a’ = 4,9 m

b’ = 4,0 m

ex = 0

ey = -0,05 m

η = 2,02 ≥ ηerf = 2,0 (LF 1)

Kippen: Lage innerhalb der 1. Kernweite

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49

BAUGRUND STRALSUND


Nachweis der Grundbruchsicherheit (GZ 1B)

Ergebnisse nach dem Teilsicherheitskonzept

DIN 1054 (2003-01)

a’ = 4,89 m / b’ = 4,0 m

ex = 0 / ey = -0,056 m

Rd = (Rk = 13912 kN) / (γGR = 1,4) = 9937 kN

Ed = 6000 kN * (γG = 1,35) + 200 kN * (γQ = 1,5) = 8400 kN

Rd = 9937 kN ≥ Ed = 8400 kN

Ausnutzungsgrad = Ed / Rd = 0,85

Kippen: Lage innerhalb der 1. Kernweite (Nachweis nach GZ 1A)

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


50

BAUGRUND STRALSUND


Beispiel 2:

Pfahlgründung - gerammter Verdrängungspfahl

HN-F

SE-SU

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


51

BAUGRUND STRALSUND


Angaben im Baugrundgutachten:

Charakteristische Widerstände für Mantelreibung qs,k

und für Spitzenwiderstand qb,k

qs,k qb,k

5 m u. GOK HN-F - 8 kN/m² ---

10 m u. GOK SE-SU 35 kN/m² ---

30 m u. GOK SE-SU 60 kN/m² 4200 kN/m²

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


52

BAUGRUND STRALSUND


Vorbemessung / Bemessung:

1. Ermittlung der charakteristischen Beanspruchung

eines Einzelpfahls

(getrennt nach ständig und ungünstig veränderlich)

EG,k = 1700 kN

EQ,k = 300 kN

→ E1,k = 2000 kN

2. Ermittlung des Bemessungswerts der Beanspruchung

eines Einzelpfahls

→ E1,d = 1700 kN * (γG = 1,35) + 300 kN * (γQ = 1,5) = 2745 kN

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


53

BAUGRUND STRALSUND



3. Ermittlung des charakteristischen Pfahlwiderstands

eines Einzelpfahls (Ds = 0,6 m, Länge 17 m, Fuß verbreitert)

R1,k = 5 m x 1,88 m²/m x (-8 kN/m²)

+ 5 m x 1,88 m²/m x 35 kN/m²

+ 7 m x 1,88 m²/m x 60 kN/m²

+ 0,7 m² x 4200 kN/m² = 3983 kN

4. Ermittlung des Bemessungswerts des Pfahlwiderstands

eines Einzelpfahls

→ R1,d = 3983,4 kN / (γp = 1,4) = 2845 kN

γp = Teilsicherheitsbeiwert für Pfahlwiderstand aus Erfahrungswerten

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


54

BAUGRUND STRALSUND



5. Aufstellen der Grenzzustandsgleichung

R1,d = 2845 kN ≥ E1,d = 2745 kN

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


55

BAUGRUND STRALSUND


Auswertung einer statischen Probebelastung (Druck)

1. Ermittlung des gemessenen charakteristischen Pfahlwiderstands

im Grenzzustand der Tragfähigkeit Rm1,k aus der Widerstands -

Setzungslinie

2. Ermittlung des charakteristischen Pfahlwiderstands im

Grenzzustand der Tragfähigkeit

R1,k = Rm1,k / ξ

ξ = Streuungsfaktor für die Bewertung der Einzelwerte

von Pfahlprobebelastungsergebnissen


eines Einzelpfahls R1,d = R1,k / γPc

γpc = Teilsicherheitsbeiwert für den Pfahldruckwiderstand

bei Pfahlprobebelastung

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


56

BAUGRUND STRALSUND



4. Überprüfen der Grenzzustandsgleichung

R1,d ≥ E1,d

→ Nachweis der Tragfähigkeit im GZ 1B

5. Ermittlung der Setzung unter Gebrauchslast

s2,k

→ Nachweis der Gebrauchstauglichkeit im GZ 2

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


57

BAUGRUND STRALSUND


Widerstands - Setzungs - Linie aus statischer Probebelastung

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

Charakteristischer Pfahlwiderstand Rk [kN]Se

tzun

g s,

k [m

m]

Rm1,k

s1,k

s2,k

R2,k

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


58

BAUGRUND STRALSUND



1. Rm1,k = 4100 kN

2. R1,k = Rm1,k / ξ = 4100 kN / 1,15 = 3565 kN

3. R1,d = R1,k / γPc = 3565 kN / 1,2 = 2970 kN

4. R1,d = 2970 ≥ E1,d = 2745 kN

5. s2,k = 3 mm

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


59

BAUGRUND STRALSUND


Zu erreichende “Grenzlast” bei einer

stat. Probebelastung auf Druck

1 Probebelastung (ξ = 1,15)

→ R1,k = 3788 kN = 1,9 x E1,k

2 Probebelastungen (ξ = 1,05)

→ R1,k = 3459 kN = 1,7 x E1,k

>2 Probebelastungen (ξ = 1,00)

→ R1,k = 3294 kN = 1,65 x E1,k

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


60

BAUGRUND STRALSUND


Beispiel 3:

Pfahlgründung - Bohrpfahl

HN-F

SE-SU

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


61

BAUGRUND STRALSUND


Angaben im Baugrundgutachten:

Charakteristische Widerstände für Mantelreibung qs,k

und für Spitzenwiderstand qb,k

qs,k [kN/m²] qb,k [kN/m²]

s = 0,02*D 0,03*D 0,1*D

5 m u. GOK HN-F --- --- --- ---

10 m u. GOK SE-SU 50 --- --- ---

30 m u. GOK SE-SU 120 1750 2250 4000

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


62

BAUGRUND STRALSUND



1. Ermittlung der charakteristischen Beanspruchung

eines Einzelpfahls

(getrennt nach ständig und ungünstig veränderlich)

EG,k = 1700 kN

EQ,k = 300 kN

→ E1,k = 2000 kN

2. Ermittlung des Bemessungswerts der Beanspruchung

eines Einzelpfahls

→ E1,d = 1700 kN * (γG = 1,35) + 300 kN * (γQ = 1,5) = 2745 kN

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


63

BAUGRUND STRALSUND



3. Ermittlung des charakteristischen Pfahlwiderstands

eines Einzelpfahls (Ds = 0,8 m, Länge 17 m)

R1,k (s/D = 0,1) = 4736 kN


eines Einzelpfahls

→ R1,d = 4736 kN / (γp = 1,4) = 3383 kN

5. Aufstellen der Grenzzustandsgleichung

R1,d = 3383 kN ≥ E1,d = 2745 kN

γp = Teilsicherheitsbeiwert für Pfahlwiderstand aus Erfahrungswerten

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


64

BAUGRUND STRALSUND


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 500

1.00

0

1.50

0

2.00

0

2.50

0

3.00

0

3.50

0

4.00

0

4.50

0

5.00

0

C h a ra k te ris tis c h e r P fa h lwid e rs ta n d R k [k N]

Setz

ung

s,k

[cm

]

Widerstands - Setzungs - Linie

R1,k

s/D = 0,02

s/D = 0,03

s/D = 0,1 = s1,k

R2,ks2,k

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


65

BAUGRUND STRALSUND


6. Ermittlung der Setzung unter Gebrauchslast

s2,k = 0,8 cm

→ Nachweis der Gebrauchstauglichkeit im GZ 2


DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


66

BAUGRUND STRALSUND


Beispiel 4:

Anwendung der Beobachtungsmethode

Überschüttverfahren auf gering tragfähigem Baugrund

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


67

BAUGRUND STRALSUND


Bauvorbereitende Arbeiten

Porenwasser-

überdruck [kN/m²]

1. Erstellung einer rechnerischen Prognose über die zu

erwartende Setzungs- und Porenwasserdruckentwicklung

2. Festlegung von Grenzwerten des max. Porenwasserüberdrucks

unter Aufrechterhaltung der notwendigen Standsicherheit

(i.d.R. konventionelle Standsicherheitsberechnungen unter

Ansatz der Porenwasserüberdrücke)

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


68

BAUGRUND STRALSUND


Bauvorbereitende Arbeiten

3. Festlegung eines vorläufigen Schüttregimes

4. Erarbeitung eines Mess- und Prüfplans

(Porenwasserdruck-, Setzungs-, Grundwassermessungen)

5. Einbau des notwendigen Messinstrumentariums

Ventilgeber der Fa.

Glötzl Baumesstechnik

Rheinstetten

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


69

BAUGRUND STRALSUND



6. Durchführung der Messungen gemäß Prüfplan

7. Zeitnahe Auswertung -100,0

-80,0

-60,0

-40,0

-20,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

Okt

. 03

Nov.

03

Dez.

03

Set

zung

[cm

]

-60,0

-48,0

-36,0

-24,0

-12,0

0,0

12,0

24,0

36,0

48,0

60,0

Por

enw

asse

rübe

rdru

ck /

Dam

mla

st [k

N/m

²]

SP 2LastPWD 1PWD 2

1. L

age

2. L

age

3. L

age

DIN

105

4 -S

iche

rhei

tsna

chw

eise

im E

rd-u

ndG

rund

bau


70

BAUGRUND STRALSUND



7. Zeitnahe Auswertung

→ Ermittlung der aufgetretenen Porenwasserüberdrücke aus den

gemessenen Gesamtporenwasserdrücken unter Einbeziehung

der Setzungs- und Grundwassermessungen

→ Kontrolle der Grundwasserstände (benachbarte Bebauung)

8. Steuerung der Schüttungen in Abhängigkeit der Messergebnisse

9. Bestimmung des Endes der Liegezeit nach ausreichender Konsolidation

(Porenwasserdruck- und Setzungsmessungen)

→ Abklingen der Setzungen

Documents

040304 VSVI DIN1054