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13 Ausgangslage: Um hohe Gebäudelasten in den Baugrund zu leiten, muss ein geeignetes Gründungssystem gewählt werden. Dazu kann die Fundation als Flachgründung, Pfahl- gründung oder kombinierte Pfahl-Platten-Gründung (KPP) ausgeführt werden. Die kom- binierte Pfahl-Platten-Gründung berücksichtigt dabei sowohl die Pfahlgruppe als auch die Flachfundation, und somit entsteht eine komplexe Interaktion zwischen Boden, Flachfun- dation und der Pfahlgruppe. Aufgrund dieser Interaktionswirkung gibt es keine geschlos- senen Handberechnungsverfahren, und auch die aktuelle Norm SIA 267 (2013) gibt kei- nen konkreten Vorschlag zur Bemessung einer KPP. Der Einsatz einer KPP kann die Anzahl Pfähle gegenüber einer reinen Pfahlfundation deutlich verringern und ist somit wirtschaft- licher, trotzdem wird dieser Fundationstyp heute noch viel zu wenig angewendet. Vorgehen: Aufgrund des Literaturstudiums wurden die wichtigsten Handberechnungs- verfahren zusammengefasst und miteinander verglichen. Mit Beispielen aus der Literatur und eigenen modellierten Beispielen in Plaxis 3D wurden die verschiedenen Bemessungs- verfahren verglichen, und aus einzelnen Ansätzen wurde ein optimiertes Bemessungsver- fahren vorgeschlagen. Da die Bemessung einer KPP hauptsächlich ein Setzungsproblem ist, sind in der Literatur meist nur Vorschläge zur geeigneten Setzungsberechnung zu fin- den, und auch das hier vorgeschlagene Verfahren dient deshalb der Setzungsberechnung. Ergebnis: Mit den vorhandenen Ansätzen aus der Literatur wurde mit wenigen Anpassun- gen ein Bemessungsverfahren vorgeschlagen. Vergleiche mit bereits ausgeführten und gemessenen KPP und mit weiteren Beispielen in Plaxis 3D haben gezeigt, dass das vor- geschlagene Bemessungsverfahren genügend genaue Ergebnisse liefert. Nichtsdestotrotz gibt es für kombinierte Pfahl-Platten-Gründungen noch einiges an Optimierungsarbeit zu tun, sowohl durch Einbindung in die Norm SIA 267 als auch durch In-situ-Messungen, welche nachher zur Verbesserung der Handrechnung dienen können. Interaktion einer KPP: (1) Pfahl-Boden-Interaktion, (2) Pfahl-Pfahl-Inter- aktion, (3) Platte-Boden-Interaktion, (4) Pfahl-Platten-Interaktion Querschnitt durch eine Plaxis 3D-Setzungsberechnung für eine KPP mit 32 Pfählen Berechnete Last-Setzungs-Linien im Vergleich zur FE-Berechnung, zum vorgeschlagenen Verfahren und zu einem Verfahren aus der Literatur Diplomand Dominic Flury Examinator Prof. Dr. Hansruedi Schneider Experte Dr. Rolf Guldenfels, BAV Bundesamt für Verkehr, Ittigen, BE Themengebiet Geotechnik Praxistaugliches Bemessungsverfahren für kombinierte Pfahl-Platten-Fundationen (KPP) Vorschlag eines Handberechnungsverfahrens für die SIA 267 Dominic Flury

Praxistaugliches Bemessungsverfahren für kombinierte Pfahl ... · und eigenen modellierten Beispielen in Plaxis 3D wurden die verschiedenen Bemessungs verfahren verglichen, und aus

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Page 1: Praxistaugliches Bemessungsverfahren für kombinierte Pfahl ... · und eigenen modellierten Beispielen in Plaxis 3D wurden die verschiedenen Bemessungs verfahren verglichen, und aus

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Ausgangslage: Um hohe Gebäudelasten in den Baugrund zu leiten, muss ein geeignetes

Gründungssystem gewählt werden. Dazu kann die Fundation als Flachgründung, Pfahl­

gründung oder kombinierte Pfahl­Platten­Gründung (KPP) ausgeführt werden. Die kom­

binierte Pfahl­Platten­Gründung berücksichtigt dabei sowohl die Pfahlgruppe als auch die

Flachfundation, und somit entsteht eine komplexe Interaktion zwischen Boden, Flachfun­

dation und der Pfahlgruppe. Aufgrund dieser Interaktionswirkung gibt es keine geschlos­

senen Handberechnungsverfahren, und auch die aktuelle Norm SIA 267 (2013) gibt kei­

nen konkreten Vorschlag zur Bemessung einer KPP. Der Einsatz einer KPP kann die Anzahl

Pfähle gegenüber einer reinen Pfahlfundation deutlich verringern und ist somit wirtschaft­

licher, trotzdem wird dieser Fundationstyp heute noch viel zu wenig angewendet.

Vorgehen: Aufgrund des Literaturstudiums wurden die wichtigsten Handberechnungs­

verfahren zusammengefasst und miteinander verglichen. Mit Beispielen aus der Literatur

und eigenen modellierten Beispielen in Plaxis 3D wurden die verschiedenen Bemessungs­

verfahren verglichen, und aus einzelnen Ansätzen wurde ein optimiertes Bemessungsver­

fahren vorgeschlagen. Da die Bemessung einer KPP hauptsächlich ein Setzungsproblem

ist, sind in der Literatur meist nur Vorschläge zur geeigneten Setzungsberechnung zu fin­

den, und auch das hier vorgeschlagene Verfahren dient deshalb der Setzungsberechnung.

Ergebnis: Mit den vorhandenen Ansätzen aus der Literatur wurde mit wenigen Anpassun­

gen ein Bemessungsverfahren vorgeschlagen. Vergleiche mit bereits ausgeführten und

gemessenen KPP und mit weiteren Beispielen in Plaxis 3D haben gezeigt, dass das vor­

geschlagene Bemessungsverfahren genügend genaue Ergebnisse liefert. Nichtsdestotrotz

gibt es für kombinierte Pfahl­Platten­Gründungen noch einiges an Optimierungsarbeit zu

tun, sowohl durch Einbindung in die Norm SIA 267 als auch durch In­situ­Messungen,

welche nachher zur Verbesserung der Handrechnung dienen können.

Interaktion einer KPP: (1) Pfahl­Boden­Interaktion, (2) Pfahl­Pfahl­Inter­aktion, (3) Platte­Boden­Interaktion, (4) Pfahl­Platten­Interaktion

Querschnitt durch eine Plaxis 3D­Setzungsberechnung für eine KPP mit 32 Pfählen

Berechnete Last­Setzungs­Linien im Vergleich zur FE­Berechnung, zum vorgeschlagenen Verfahren und zu einem Verfahren aus der Literatur

Diplomand Dominic Flury

Examinator Prof. Dr. Hansruedi Schneider

Experte Dr. Rolf Guldenfels, BAV Bundesamt für Verkehr, Ittigen, BE

Themengebiet Geotechnik

Praxistaugliches Bemessungsverfahren für kombinierte Pfahl­Platten­Fundationen (KPP)Vorschlag eines Handberechnungsverfahrens für die SIA 267

DominicFlury