GRUNDLAGEN DER GRUNDBAUNACHWEISE - Frilo · 2016. 5. 3. · Erd- und Grundbau – Zulässige Belastungen des Baugrundes – Pfahlgründungen B 4430-2 Eurocode 7: Entwurf, Berechnung

GRUNDLAGEN DER GRUNDBAUNACHWEISEnach

ÖN EN1997-1-1 und ÖN B1997-1

von

Dornbirn 17.11., Bozen 18.11., Innsbruck 19.11., Linz 24.11., Wien 25.11., Graz 26.11., Salzburg 27.11.2015

© Dipl.-Ing.Dr. Richard FRITZE

Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

2

G R U N D L A G E N

Stand der Normung- Normenreihe EN1997-x und B 1997-x (aus: ÖNORM B 1997-1-1:2010 )


Erd- und Grundbau – Zulässige Belastungen des Baugrundes – Erddruckberechnung

B 4434Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Erddruckberechnung und Stützbauwerke

B 1997-1-4

Erd- und Grundbau – Zulässige Belastungen des Baugrundes – Pfahlgründungen

B 4430-2

Pfahlgründungen – Ermittlung der TragfähigkeitB 4440Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – PfahlgründungenGültig seit 1.8.2015; 47 Seiten

B 1997-1-3

Erd- und Grundbau – Zulässige Belastungen des Baugrundes – Setzungsberechnungen für Flächengründungen

B 4431-1

Erd- und Grundbau – Flächengründungen –EUROCODE-nahe Berechnung der Tragfähigkeit

B 4435-2

Erd- und Grundbau – Flächengründungen –Teil 1: Berechnung der Tragfähigkeit bei einfachen Verhältnissen

B 4435-1Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Flächengründungen

B 1997-1-2

――Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 1: Allgemeine Regeln –Nationale Festlegungen zu ÖNORM EN 1997-1 und nationale ErgänzungenGültig seit 15.3.2010; 27 Seiten

B 1997-1-1

――Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 1: Allgemeine RegelnGültig seit 15.1.2009; 170 Seiten

EN 1997-1

Titel ÖNORMTitelÖNORM

Derzeit Nach Ablauf der Übergangsfrist


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

3

Stand der Normung

ÖNORM B 1997-1-2 steht noch nicht zur Verfügung

⇒ Bemessung von Flachgründungen nach der:

• ÖNORM B 4435-1 Bemessung von Flachgründungen bei einfachenVerhältnissen

• ÖNORM B 4435-2 EuroCode-nahe Bemessung von Flachgründungen

• ÖNORM B 4431-1 Setzungsberechnung

G R U N D L A G E N


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

4

G R U N D L A G E N

Grundlagen der geotechnischen BemessungEN 1997-1 Pkt. 2

• Bemessung auf Grund von Berechnungen (Pkt. 2.4)

• Bemessung auf Grund von anerkannten Tabellenwerten (Pkt. 2.5)

• Probebelastung und Modellversuche (Pkt 2.6)

• Beobachtungsmethode (Pkt 2.7)


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

5

G R U N D L A G E N

BemessungssituationenEN 1997-1 Pkt. 2.2

• Bemessungssituation BS1 entspricht der ständigen Bemessungssituationund den üblichen Nutzungsbedingungen des Bauwerks. Darin enthalten sind alle im normalen Betrieb zu erwartenden Einwirkungen,wie alle ständigen Lasten, die regelmäßig auftretenden Nutzlasten undVerkehrslasten wie Schnee, Grundwasser und Wind. (B 4435-1: LFK 1)

• Bemessungssituation BS2 entspricht einer vorübergehenden Einwirkungskombination, die zeitlich begrenzte Zustände des Tragwerksbeinhaltet, dies bedeutet die Berücksichtigung von Bauzustände,Instandetzungszustände bzw. nicht regelmäßig auftretende Verkehrslasten.(B 4435-1: LFK 2)

• Bemessungsituation BS3 deckt die außergewöhnlichen Situationen ab, diebei außergewöhnlichen Ereignissen wie z.B. Erdbeben, Brand, Explosionen,Anprall und Hochwasser auftreten. (B 4435-1: LFK3)



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

6

G R U N D L A G E N

Bemessung auf Grund von BerechnungenGrenzzustände der Tragfähigkeit

EN 1997-1 Pkt. 2.4.7

• EQU [equilibrium]: Gleichgewichtsverlust des Tragwerks oder des Baugrunds

• STR [structure failure]: inneres Versagen oder sehr große Verformungen desTragwerks oder Bauteile, wobei die Festigkeit der Baustoffe für den Widerstandentscheidend ist

• GEO [geotechnical failure]: Versagen oder sehr große Verformung desBauwerks oder des Baugrunds, wobei die Festigkeit des Bodens oder desGesteins für den Widerstand entscheidend ist

• UPL [uplift]: Gleichgewichtsverlust des Bauwerks oder Baugrundes infolge vonAuftrieb oder Wasserdruck

• HYD [hydraulic failure]: hydraulischer Grundbruch, innere Erosion und Pipingim Boden, verursacht durch Strömungsgradienten


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

7

G R U N D L A G E N

dd RE ≤

);;(

);;(

ddrepEd

dddd

aXFEE

aXFEE

⋅==

γoder

:mit

Nachweis der Tragfähigkeit des BaugrundesEN 1997-1 Pkt. 2.4.7.3

Rdddd

Rdkdd

dddd

aXFRR

aXFRR

aXFRR

γγ/);;(

/);;(

);;(

===

oder

oder

und

EN 1997-1 Pkt. 2.4.7.3.4.1 (1)P: Die Art und Weise, wie die Gleichungen 2.6 (Ed) und 2.7 (Rd) angewendet werden, muss durch eines von drei Verfahren festgelegt werden.


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

8

G R U N D L A G E N

EN 1997-1 => B 1997-1-1


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

9

G R U N D L A G E N

Festlegungen der B 1997-1-1:2010

• Punkt 4.1: Für geotechnische Berechnungen ergeben sich die Mindest-anforderungen aus den Bestimmungen der ON B4430-2 bis B4400.

• Punk 4.2: Die Bemessungssituationen BS1 bis BS3 entsprechen derLastfallklassen LK1 bis LK3 der ON B4433 bis ON B4436-2.

• Punkt 4.3: Die Teilsicherheitsfaktoren sind in der ON B1997-1-1 festgelegt.

• Punkt 4.3: Die Art und Weise, wie der Bemessungswert der Einwirkung (Beanspruchung) ermittelt wird, ist in der ON B1997-1-1 festgelegt.

• Die Grenzwerte der Fundamentbewegung (Setzungsdifferenzen,Fundamentverdrehungen) sind aus dem informative Anhang H der ON EN 1997-1 zu entnehmen.


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

10

G R U N D L A G E N

Für Flachgründungen ist im Speziellen festgelegt:

• Punkt 4.4.1: Bemessung mit dem Nachweisverfahren 2 der ON EN1997-1.Die Teilsicherheitsbeiwerte sind auf die aus den Einwirkungen resul-tierenden Beanspruchungen und auf die Widerstände des Baugrundsanzuwenden.

• Punkt 4.4.2: Die Teilsicherheitsbeiwerte der Einwirkungen ist der ON B1997-1-1 zu entnehmen.

• Punkt 4.4.3: Alle Teilsicherheitsbeiwerte sind beim Nachweis desGrenzzustandes der Gebrauchstauglichkeit mit 1,0 anzunehmen.

=> Die Nachweisformeln sind der B 4435-2 zu entnehmen und mit den Teilsicherheitsbeiwerten der B 1997-1-1 zu adaptieren.


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

11

B E M E S S U N G S W E R T D E R E I N W I R K U N G

Bemessungswert der Einwirkung nach EN 1990 für die Bemessungssituation BS1

Die Bemessungssituation BS1 entspricht der ständigen Bemessungssituation für die üblichen Nutzungsbedingungen des Bauwerks.

Darin enthalten sind alle im normalen Betrieb zu erwartenden Einwirkungen, wie alle ständigen Lasten, die regelmäßig auftretenden Nutzlasten und Verkehrslasten wie Schnee, Grundwasser und Wind.

Der Bemessungswert der Einwirkung ergibt sich zu:

⋅+⋅+⋅= ∑∑≥≥ 2

,,01,1

, )(50,135,1i

ikikj

jkd QQGE ψ


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

12


Die Bemessungssituation BS2 entspricht der vorübergehender Bemessungs-situation.

In der Bemessungssituation BS2 enthalten sind alle Einwirkungen, welche nur zeitlich begrenzt auf das Tragwerk wirken, enthalten. Z.B.: Bauzustände, Instandsetzungszustände, nicht regelmäßig auftretende Verkehrslasten.


⋅+⋅+⋅= ∑∑≥≥ 2

,,01,1

, )(30,120,1i

ikikj

jkd QQGE ψ



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

13



Die Bemessungssituation BS3 enthält die außergewöhnlichen Ereignisse wie z.B.: Erdbeben, Brand, Explosion, Anprall, Hochwasser u.s.w.


∑∑≥≥

⋅+=1

,,21

, )(i

ikij

jkd QGE ψ


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

14

B E M E S S U N G S W E R T D E S W I D E R S T A N D E S

Teilsicherheitsbeiwerte für Bodenkenngrößen γM

nach B 1997-1-1


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

15

B E M E S S U N G S W E R T D E S W I D E R S T A N D E S

Teilsicherheitsbeiwerte für die Widerstände von Flachgründungen und Stützbauwerken γR nach B 1997-1-1

);;(1

dddR

d aXFRR ⋅=γ

Die Ermittlung des Widerstandes der Flachgründung erfolgt entsprechend dem Nachweisverfahren 2 nach der Formel:


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

16

G R U N D B R U C H N A C H W E I S

Definition gem. ON B 4435-2 Pkt. 4.2

Grundbruch tritt ein, wenn die Einwirkung auf ein Fundament so groß ist, dass sich unter ihm Gleitbereiche bilden. Dadurch wird der Scherwiderstand des Bodens überschritten.

Grundbruch gemäß ÖNORM B 4435-2 / Bild 1


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

17


Nachweiskriterium

Die Grundbruchsicherheit ist gemäß ON B 4435-2 erfüllt, wenn:Q ≤ Qf,d

mit

Q ……. der wirksamen Sohldruckkraft (Resultierende R

der Einwirkungen abzüglich Auftriebskraft W)

Qf,d …. Bemessungswert der Grundbruchlast (=Grundbruchwiderstand).

Mit den Bezeichnungen der Euro-Nomen ergibt sich für die Bemessungs-gleichung:

QEd ≤ QRd

Bild 3 aus ÖNORM B 4435-2


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

18


Einwirkung

Die wirksame Sohldruckkraft Q bzw. QEd wird aus VEd, HEd (allgemein XEd) und WEd

ermittelt. VEd, HEd und WEd ergeben sich in Abhängigkeit von der Bemessungs-

situation BS1 bis BS3 entsprechend den Formeln:

kEdi

iQkij

jGkEd

kEdi

iQkiQkj

jGkEd

kEdi

iQkiQkj

jGkEd

WWXXX

WWXXXX

WWXXXX

=⋅+=

=

⋅+⋅+⋅=

=

⋅+⋅+⋅=

∑∑

∑∑

∑∑

≥≥

≥≥

≥≥

und:BS3

und:BS2

undBS1:

1,,0

1,

2,,01,

1,

2,,01,

1,

)(

)(30,120,1

)(50,135,1

ψ

ψ

ψ


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

19


Grundbruchwiderstand

In den Formeln wird der Grundbruchwiderstand Qf,d mit den Bemessungswerten

der Bodenkennwerte berechnet. Gemäß dem Nachweisverfahren 2 und den darin

verwendeten Teilsicherheitsbeiwerte γM für die Bodenkennwerte und dem Teilsicherheitsbeiwert für den Grundbruchnachweis von Flachgründung γR= γR,v

ergibt sich der Widerstand des Fundamentkörpers zu:

vR

dfddd

vRRd

QaXFRQ

,

,

,

);;(1

γγ=⋅=

In der ON B 4435-2 sind für den Grundbruchwiderstand Qf,d zwei Formeln ange-

geben, nämlich der Endtragfestigkeit mit ϕ > 0, cd und der Anfangstragfestigkeit mit ϕ = 0, cu,d, mit cd, der Kohäsion und cu,d, der Anfangsscherfestigkeit des Bodens.


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

20



Für die Endtragfestigkeit gilt:

Qf,d = A´ · ( γu´ · b´ · Nγ + γo´ · t · Nq + cd · Nc )

mit

A´ ……. rechnerische Fläche des Fundamentsb´ ……..reduzierte Breite des FundamentsNγ Nq Nc … Tragfähigkeitsbeiwerteγu´, γo´ …… wirksame Wichte des Bodens oberhalb und unterhalb der

Gründungssohlet …… Einbindetiefe cd …. Bemessungswert Kohäsion

und ( )vR

cdqouRd

NcNtNbAQ

,

''''

γγγ γ ⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅

=


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

21



Für die Anfangstragfestigkeit gilt:

Qf,d = A´ · ( γo · t · Nq + cu,d · Nc )

mit

A´ ……..… rechnerische Fläche des FundamentsNq Nc ….… Tragfähigkeitsbeiwerteγu, γo …….. totale Wichte des Bodens oberhalb und unterhalb der

Gründungssohlet …………. Einbindetiefe cu,d ………. Bemessungswert undrainierte Scherfestigkeit (Anfangsscherfestigkeit)

und

( )vR

cduqoRd

NcNtAQ

,

,'

γγ ⋅+⋅⋅⋅

=


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

22


rechnerische Fläche A´

Bei außermittig belasteten Sohlflächen wird eine mittig belastete, reduzierte rechnerische Ersatzfläche A´ nach den folgenden Regeln angenommen:

A=l·b …. tatsächliche Fläche derGründungssohle

A'=l'·b' .. rechnerische Flächeder Gründungssohle


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

23

Beispiel 01: Einzelfundament, senkrecht belastet

Beispiel 01 1)

Geg: Einzelfundament mit den Abmessungen 2m x 3m x 1,2 mBodenkennwerte (charakteristische Werte)

Spezifisches Gewicht: γ = 18 kN/m³; γ´ = 10 kN/m³

Reibungswinkel: ϕ´= 32,5°Kohäsion: c = 10 kN/m²

Einwirkungen:G1,k = 3.500 kN (ohne Eigengewicht Fundament)VQ,k = 1.200 kN HQ,k = 0 kN

Grundwasserspiegel außerhalb des Grundbruchbereichs

Ges: Grundbruchnachweis

b = 2,0 m

t = 1,2 m

VG,k

VQ,k

l = 3,0 mVG,k

VQ,k

1) Angabe: DI.Dr. M. Kofler: Flächengründungen – Nachweise nach den Eurocodes in Österreich, FRILO-Softwareanwendung; S.8


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

24

Grundbruchnachweis für Streifenfundamente nach ON B 4435-2

1) Fundament Geometrie, Material:Breite b = 2,00 mLänge l = 3,00 mTiefe t = 1,20 m

Exzentrizität in b-Richtung eb = 0,00 mExzentrizität in l-Richtung el = 0,00 m

spez. Gewicht des Fundaments γ = 25,00 kN/m³

Rechnerische Fläche der Gründungssohle A':rechnerische Sohlflächenbreite b' = b - 2*eb = 2,00 mrechnerische Sohlflächenlänge l' = l - 2 * el= 3,00 mrechnerische Sohlfläche A' = b' * l' = 6,00 m²



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

25

Einwirkungen:

Ständige Auflast senkrecht G1,k = 3.500,00 kNFU-Gewicht G0,k = g * b * l * t = 180,00 kNGesamt VG,k = G1,k + G0,k = 3.680,00 kNVeränderliche Einwirkungen

senkrecht: VQ,k = 1.200,00 kNhorizontal: HQ,k = 0,00 kN

Bemessungssituation BS1:Teilsicherheitsbeiwert ständige Einwirkungen γG = 1,35Teilsicherheitsbeiwert veränderliche Einwirkungen γQ = 1,50

Bemessungswert der vertikalen Einwirkung VEd =γG*VG,k + γQ*VQ,k= 6.768,00 kNBemessungswert der horizontalen Einwirkung HEd = 0,00 kN



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

26

Da der Grundwasserspiegel außerhalb des Grundbruchbereiches angenommen wird und HEd = 0 kN, ergibt sich der Bemessungswert der Einwirkungen zu:

QEd = VEd = 6.768,00 kN

3) Bodenkennwerte:

Wichte des Bodens oberhalb der Gründungssohle γo' = 18,00 kN/m³Wichte des Bodens unterhalb der Gründungssohle γu' = 18,00 kN/m³

Winkel der inneren Reibung ϕ = 32,50 ° = 0,567 radKohäsion c = 10,00 kN/m²



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

27

4) Tragfähigkeitsbeiwerte:4.1) Beiwerte für den Grundfall:Nq,0 = (1 + sin(ϕ)) / (1 - sin(ϕ)) * e(π * tan(ϕ)) = 24,585 Nγ,0 = (Nq,0 -1) * tan(ϕ) = 15,025Nc,0 = (Nq,0 -1) * cot(ϕ) = 37,021

4.2) Lastneigungsbeiwerte:Neigung der Einwirkung gegenüber der Vertikalen δs = 0,00 °Neigung der Einwirkung gegenüber der Querachse κ = 0,00 °

Hilfsbeiwert m = 0,5 * b'/l'+(1-b'/l') * κ / 0,5*π = 0,33

ig = WENN(δs≥0; (1-δs)(3,7-m); (1-2,27*δs)(0,64-1,63*ϕ)) = 1,00 iq = WENN(δs ≥ 0; (1-δs)(2-m); (1-1,4*δs)(0,03+2,3*ϕ)) = 1,00ic = i q = 1,00



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

28

4.3) Geländeneigungsbeiwerte:β = 0,00 ° = 0,000 rad

gγ = (1,00 -β)2,6 = 1,000 gθ = (1,00 -β)2,0 = 1,000 gχ = e(-2 * b * tan(ϕ)) = 1,000

4.4) Sohlneigungsbeiwerte:α = 0,00 ° = 0,000 radtγ = (1+0,52*α)(1,5-7,9*ϕ) = 1,00tθ = e(-2*α*tan(ϕ)) / cos(α) = 1,00tc = tθ = 1,00



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

29

4.5) Formbeitwert:l' / b' = 1,50

sγ = WENN(l'/b'<5; 1 - 0,3 * b' / l' ;1) = 0,80

sq = WENN(l'/b'<5;1,00 + b' / l' * sin(ϕ) ;1) = 1,36

sc = WENN(l'/b'<5;(Nq,0 * sq - 1) / (Nq,0 - 1);1) = 1,38

4.6) Tragfähigkeitsbeiwerte:

Nγ = Nγ,0 * i γ * gγ * t γ * sγ = 12,020

Nq = Nq,0 * i q * gq * tq * sq = 33,436

Nc = (Nq,0 * i c * gc * tc - 1/(cos(α)*cos(δs))) * sc / tan(ϕ) = 51,089



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

30

5.) Widerstand:

Qf,d = A' * (γu' * b' * Nγ + γo' * t * Nq + c * Nc ) = 9.994,97 kN

Teilsicherheitsbeiwert des Widerstandes γR,v = 1,40

QRd = Qf,d / γR,v = 7.139,26 kN

6.) Ausnutzungsgrad:

η = QEd / QRd = 0,948 ≤ 1



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

31


0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

20,0 22,5 25,0 27,5 30,0 32,5

phi [°]

sigm

a_zu

l [kN

/m²]

0,00

2,50

5,00

7,50

10,00

Abhängigkeit der Bodenpressung vom Reibungswinkel ϕ und der Kohäsion c

für das gegebene Einzelfundament (γE = 1,40; γR = 1,40).

b = 2,0 m

t = 1,2 m

VG,k

VQ,k

l = 3,0 mVG,k

VQ,k


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

32

Beispiel 02: Kellerwand mit Streifenfundament

Geg: Kellerwand mit Streifenfundament lt. Zeichnung

Bodenkennwerte (charakteristische Werte)

Spezifisches Gewicht: γ = 18 kN/m³

Reibungswinkel: ϕ = 30°Kohäsion: c = 5 kN/m²

Einwirkungen (ohne Eigengewichte und Erddruck):

FG,k = 290 kN/m

FQ,k = 105 kN/m

Grundwasserspiegel außerhalb des Grund-bruchbereichs

Ges: Grundbruchnachweis


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

33



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

34



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

35



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

36



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

37


e

e


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

38


e


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

39



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

40

G L E I T S I C H E R H E I T S N A CH W E I S

Die Gleitsicherheit ist nach ON B 4435-2 nachzuweisen, wenn der Lastneigungs-

winkel δs ungleich 0 ist.

Nachweiskriterium

Die Gleitsicherheit ist gemäß ON B 4435-2 Pkt. 7.1 erfüllt, wenn:tan(δs) ≤ tan(δd)

gilt, mit

δs ……. Lastneigungswinkel der einwirkenden, aktiven Kräfte unter Berück-sichtigung der Auftriebskraft W

δd ……. Bemessungswinkel des Widerstandes auf Grund der Reibung in der Sohlfuge.

In der angegebene Beziehung wird die Wirkung einer möglichen, stützenden Erdwiderstandkraft nicht berücksichtigt.


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

41


Nachweiskriterium

Mit den Bezeichnungen der Euro-Nomen ergibt sich das Nachweiskriterium in der

Sohlfuge zu:

TEd ≤ TRd

mit

ΤEd ..…. Bemessungswert einwirkenden Scherkräfte in der Sohlfuge, und

ΤRd ……Bemessungswert der Scherwiderstandskräfte in der Sohlfuge.


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

42


Einwirkung

Der Bemessungswert der einwirkenden Scherkräfte TEdergibt sich aus der Gleichung

QkQGkGEd TTT ⋅+⋅= γγ

mit:

TGk …. charakteristischer Wert der Scherkräfte der ständigen Einwirkungen TQk …. charakteristischer Wert der Scherkräfte der veränderlichen Einwirkungen

γG, γQ … Teilsicherheitsfaktoren der Einwirkungen in Abhängigkeit von der Bemessungssituation BS1 bis BS3


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

43


Widerstand

Der charakteristische Wert der Scherwiderstandskraft TRkergibt sich aus:

pRkRkRk TTT ,, += δ

mit:

TRk,δ …. charakteristische Scherwiderstandskraft in Folge der Reibung in der

Sohlfuge und TRk,p …. charakteristische Scherwiderstandskraft in Folge des Erdwiderstandes

Für den charakteristischen Wert des Sohlreibungswinkels δk gilt:tan δk = tan ϕk ………bei Ortbetongründungen undtan δk = 2/3 tanϕk …. bei Sohlflächen von Betonfertigteilen.


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

44


Widerstand

Aus dem charakteristischen Wert der Scherwiderstandskraft TRkkann der Bemessungswert der Scherwiderstandkraft TRd unter Berücksichtigung der

Teilsicherheitsfaktoren γR berechnet werden.

eR

pRk

hR

RkRd

TTT

;

,

;

,

γγδ +=

mit:

γR;h …. Teilsicherheitsfaktor des Gleitwiderstandes nach B 1997-1-1 unter Berücksichtung der Bemessungssituation BS1 bis BS3

γR;e …. Teilsicherheitsfaktor des Erdwiderstandes nach B 1997-1-1 unter Berücksichtung der Bemessungssituation BS1 bis BS3


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

45


Teilsicherheitsbeiwerte für die Widerstände von

Flachgründungen und Stützbauwerken γR nach B 1997-1-1


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

46


Widerstand

Wenn kein Scherwiderstand auftritt, stellt sich die Bemessungsformel in der Form:

khRG

s

khRk

Rk

hRsG

k

EkG

khR

RkEkG

hR

RkEd

V

T

V

T

VT

T

TT

δγγ

δ

δγγ

δγγ

γγ

γ

δ

δ

δ

tan1

tan

tan11

tan

;

;

,

;

;

,

;

,

⋅⋅

≤

⋅=⋅≤⋅=⋅

≤⋅

≤

somitund

:manerhält durchDivisionNachdar.

und

Vergleiche B 4435-2: tanδs ≤ tanδd


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

47


Geg: Kellerwand mit Streifenfundament lt. Zeichnung wie Beispiel 02

Bodenkennwerte (charakteristische Werte)

Spezifisches Gewicht: γ = 18 kN/m³

Reibungswinkel: ϕ = 30°Kohäsion: c = 5 kN/m²

Einwirkungen (ohne Eigengewichte und Erddruck):

FG,k = 290 kN/m

FQ,k = 105 kN/m

Grundwasserspiegel außerhalb des Grund-bruchbereichs

Ges: Gleitsicherheitsnachweis


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

48



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

49



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

50



Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

51

K I P P N A C H W E I S

Fundament. genkreisförmi einem bei

und ndament,Rechteckfueinembei

250

6

1

,r

eb

e

l

e bl

≤

≤+

• Für den Nachweis der Kippsicherheit gilt die ÖNORM B4435-2 Pkt. 9 unverändert.

• Der Kippnachweis wird mit den charakteristischen Werten der Einwirkungengeführt.

Unter den ständigen Einwirkungen gelten für die Exzentrizität die bekanntenFormeln:

Unter der Gesamtlast darf ein begrenztes Klaffen der Sohlfuge auftreten. Es gilt:

Fundament. genkreisförmi einem bei

und ndament,Rechteckfueinembei

590

9

1

,r

eb

e

l

e bl

≤

≤+


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

52


Geg.: Geometrie und Einwirkungen wie in Beispiel 02.

Ges.: Kippnachweis


Grundlagen

Grundbruch

Gleiten

Zusammen-fassung

Kippen

Z U S A M M E N F A S S U N G

Obwohl die ÖNORM B 1997-1-2 „Entwurf, Berechnung und Bemessung in der

Geotechnik – Flachgründungen“ noch nicht aufliegt (Entwurf 1.12.2012, zurück-

gezogen 1.9.2013) ergibt sich aus der Kombination der ÖNORM B 4435-2 und

der ÖNORM B 1997-1-1 ein weitgehend taugliches Mittel zur geotechnischen

Bemessung von Flachfundamenten.

Um die Gefahr einer Fehlinterpretation bei der erforderlichen Anpassungen der

relativ komplexen Bemessungsformeln der B 4435-2 und den anzusetzenden

Teilsicherheitsfaktoren an das Sicherheitskonzept des EuroCodes zu vermeiden,

wäre es wünschenswert, wenn die seit Langem angekündigte ÖNORM B 1997-1-

2 mit hoher Priorität fertig gestellt und veröffentlicht würde.

Danke für Ihre Aufmerksamkeit

Documents

GRUNDLAGEN DER GRUNDBAUNACHWEISE - Frilo · 2016. 5. 3. · Erd- und Grundbau – Zulässige Belastungen des Baugrundes – Pfahlgründungen B 4430-2 Eurocode 7: Entwurf, Berechnung