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Influence of dynamic soil-structure interaction analyses on shear buildings

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[Quelle: http://d-nb.info]

Trotz umfangreicher Forschung bestehen nach wie vor kontroverse Auffassungen über die Rolle der Boden-Struktur-Interaktion (BSI) bei der seismischen Leistungfähigkeit von auf weichem Untergrund errichteten Strukturen. Die Vernachlässigung der BSI-Effekte wird gewöhnlich in vielen seismischen Codes als konservative Vereinfachung empfohlen, was vermutlich zu erhöhten Sicherheitsspielräumen führt. Das Interesse an der Untersuchung der seismischen BSI begründet auf der Notwendigkeit die effektive Erdbebenerregung auf eine Struktur zu errechnen (Untergrund-Input-Bewegung) unter Berücksichtigung der Freifeldbewegung. Die letzteren beeinflussen stark die seismische Strukturanforderung, da sowohl die Bodenfundamentverbindung (d. h. die dynamische Impedanzfunktion des Untergrund-Fundament-Systems) und die Streueffekte (Scattering) auf Grund der Bewegungen der Fundamente (d. h. die kinematischen Interaktionseffekte), beachtet wurden. Es wurde eine systematische Anwendung der gesamten BSI-Analyse auf verschiedene Gebäudearten (bis zu zwanzig Stockwerken) durchgeführt; die Weichheit des Grundes wurde mit Hilfe des Computerprogramms SASSI2000 (Lysmer et al., 1999) bewertet. Konkrete Scherstrukturen wurden als allgemeine Single Degree Of freedom (SDOF) Systeme modelliert, wobei das Prinzip der virtuellen Verschiebungen angewandt wurde, während man unterschiedlichen Bodenverhältnissen (in Übereinstimmung mit EC8-I), Grundlagentiefen und seismischen Bewegungen Rechnung trug. Der BSI-Effekt wurde auch bewertet im Hinblick auf die maximalen Verschiebungen/Beschleunigungen des obersten Teils eines Gebäudes und es fand ein systematischer Vergleich mit den Festverankerungslösungen statt. Das Endziel ist die Ausarbeitung von vereinfachten Diagrammen und Tabellen, die für Fachberater einfach zu konsultieren sind, welche die Aufgabe der BSI auf unmittelbare und vereinfachte Art angehen wollen. Dieses Arbeitsinstrument wird Ingenieuren eine große Hilfe sein, besonders was die Projektierung halbhoher betonverstärker Gebäude und/oder die Vorentwurfphasen betrifft, wo der BSI-Effekt geschätzt werden muss und nicht a priori ausgeschlossen werden kann.

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Bücher, Broschüren

Empfehlungen des Arbeitskreises "Baugrunddynamik"
2., Aufl.
2018, VIII, 174 S., 71 SW-Abb., 20 Tabellen. 244 mm, Hardcover
Ernst & Sohn

 

 

Die in dem Sammelband "Empfehlungen des Arbeitskreises 1.4 Baugrunddynamik" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT) zusammengefassten Empfehlungen haben das Ziel, das Vorgehen bei baugrunddynamischen Aufgaben zu vereinheitlichen. Ferner geben sie Hinweise, wie durch angemessene baugrunddynamische Untersuchungen die Beeinträchtigung von Einrichtungen, Schäden an Bauwerken und Anlagen sowie störende Umwelteinwirkungen auf Menschen und Geräte vermieden werden können. Die Empfehlungen stellen den neuesten Stand von Wissenschaft und Technik auf dem Gebiet der Baugrunddynamik dar. Sie beruhen auf gesicherten Erkenntnissen, die einen empirischen Nachweis einschließen, d.h. es liegen für diese Empfehlungen auch praktische Erprobungen vor. Sie sind daher Bestandteil der "allgemein anerkannten Regeln der Technik". Für die zweite Ausgabe wurden die Empfehlungen erneut umfangreich überarbeitet und um zwei Teile ergänzt.

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Bastian Fuchs, Hans-Gerd Haugwitz
Homogenbereiche
Aus Bodenklassen werden Homogenbereiche - technische und rechtliche Auswirkungen auf die VOB Teil C
2., aktual. Aufl.
2017, 182 S., 48 teilw. farb. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Buch erläutert die neue Klassifizierung der Böden im Tiefbau, ihre Auswirkung und Risiken. Dabei lenkt es den Blick auf die Neuerungen und die wichtigen Unterschiede zum früheren Status Quo. Erste Erfahrungen, Einschätzungen und Beispiele aus der Praxis bei der Ausschreibung und der Anwendung zeigen den Umgang mit den neuen Homogenbereichen.

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Gerd Möller
Geotechnik
Bodenmechanik
3., Aufl.
2016, 584 S., 358 SW-Abb., 107 Tabellen. 24,5 cm, Softcover
Ernst & Sohn

 

 

Der Band vermittelt alle wichtigen Aspekte über den Aufbau und die Eigenschaften des Bodens, die bei der Planung und Berechnung sowie bei der Begutachtung von Schäden des Systems Bauwerk-Baugrund zu berücksichtigen sind. Schwerpunkte sind die Baugrunderkundung, die Ermittlung von Bodenkennwerten im Labor sowie die Behandlung von Setzungs- und Tragfähigkeitsnachweisen einschließlich des Erddrucks. Alle Darstellungen basieren auf dem aktuellen technischen Regelwerk. Zahlreiche Beispiele, die nachvollziehbar erläutert werden, sowie eine große Anzahl von Hinweisen auf den Umgang mit den zu beachtenden Normen und weiterführende Literatur erleichtern das Verständnis.; The book described all aspects of ground properties with the emphasis on site investigation, ground parameters, settlement and load-bearing verifications. Provided with numerous examples, this is an essential clarification aid for daily design practice.

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Forschungsberichte

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Erschütterungsschutz. Abschlußbericht
Bau- und Wohnforschung
1991, 270 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Praxis zeigt, daß bei der Errichtung von Wohnbauten und anderen schutzwürdigen baulichen Anlagen der Erschütterungsschutz im Hinblick auf die Baugrundübertragung im allgemeinen bei der Planung nicht berücksichtigt wird, sondern erst auf Klagen von Bewohnern Beachtung findet. Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, das Vorgehen bei baugrunddynamischen Aufgaben zu vereinheitlichen und Hinweise zu geben, wie durch rechtzeitige baugrunddynamische Untersuchungen Baukosten gespart und Schäden an Gebäuden/Anlagen sowie störende Umwelteinwirkungen vermieden werden können. Sowohl für den Verursacher von Erschütterungen als auch für den planenden Baufachmann sollen die Bedingungen definiert werden, wann und wie das Schwingungsverhalten des Baugrundes berücksichtigt werden muß. Hierzu wurden Labor- und Felduntersuchungen durchgeführt, die der Ermittlung der maßgebenden Kennwerte des Untergrundes dienten. Diese Bodenkennwerte werden dann als Eingangsparameter für die vergleichenden Untersuchungen des dynamischen Verhaltens eines starren Fundamentes benutzt. (-y-)

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K. Bruhm
Rammsondierungen. Abschlußbericht
Bau- und Wohnforschung
1990, 102 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Baugrunderkundung mit der leichten Rammsondierung nach DIN 4094 tritt in bestimmten Bodenarten eine mantelreibungsbedingte Erhöhung der Sondierwiderstände auf, was zu einer Überschätzung der Baugrundeigenschaften führen kann. Ziel der Forschung ist die Entwicklung und Erprobung von Verfahren, die eine von den Mantelreibungseinflüssen unabhängige Interpretation der mit der leichten Rammsonde Sondierergebnisse ermöglichen. Folgende 4 in Frage kommenden Verfahrensweisen wurden untersucht: 1. Verwendung eines Schutzrohres, in dem das Sondiergestänge nahezu mantelreibungsfrei geführt ist; 2. Stützung und Schmierung des hinter der verdickten Sondenspitze entstehenden Ringspaltes mit Bentonitsuspension; 3. Mantelreibungsmessung durch Messung des zum Drehen des Sondiergestänges im Boden erforderlichen Drehmoments; 4. mantelreibungsunabhängige Messung des Spitzenkraftverlaufs jedes Rammschlags direkt in die Sondenspitze mit Hilfe von in der Spitze angeordneten Dehnmeßstreifen. Von den 4 untersuchten Verfahrensweisen ermöglichte nur die Schutzrohrmethode eine zuverlässige Ausschaltung der Mantelreibung. Die Verwendung der Bentonitsuspension führte nur zu einer geringen Reduzierung des Einflusses. Die Mantelreibungsmessung ergab so große Streuungen, daß eine Korrektur des Sondierwiderstandes um den Mantelreibungseinfluß nicht genau genug möglich war. Die mit DMS gemessenen Spitzenkraftverläufe ermöglichten keine ausreichenden Rückschlüsse. (-y-)

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Klaus Hilmer, Rolf Weissmantel, Guenter Grimm
Baukostensenkung durch wirtschaftliche Bemessung von Draenanlagen
Bau- und Wohnforschung
1988, 103 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit der vorliegenden Forschungsarbeit werden im wesentlichen zwei Ziele verfolgt: 1. Der Hinweis auf die Bedeutung einer sorgfältig geplanten und fachgerecht ausgeführten Dränung zum Schutz baulicher Anlagen. 2. Die Entwicklung geeigneter Methoden zur Messung der anfallenden Dränwassermengen sowie die Erstellung der Meßreihen einschließlich der Abteilung von praxisnahen Bemessungsgrundlagen. Die Bedeutung der Dränanlagen soll im 1. Teil der Arbeit zunächst durch eine Querschnittsstudie hervorgehoben werden, in der einige Schadensfälle einschließlich der Schadensursachen aus der langjährigen Praxis des Verfassers aufgezeigt werden. Aus den anschließend durchgeführten Sanierungsmaßnahmen lassen sich die Folgen von fehlerhaften Dränanlagen insbesondere in finanzieller Hinsicht ermessen. Im zweiten Teil sollen Beispiele vorgestellt werden, bei denen durch die Zusammenarbeit von Bauherren, Architekten, Baugrundsachverständigen und Baufirmen fachgerechte Dränsysteme unter Berücksichtigung der geologischen und hydrologischen Verhältnisse geplant und ausgeführt wurden. (-z-)

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Siegfried Jaenke
Ermittlung der Grenztiefe des Verformungsbereiches unter Flaechengruendungen
Bau- und Wohnforschung
1978, 137 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Korthals, Ingo
Baugrundverbesserung und Bauteilanhebung durch Injektion von Expansionsharzen
Konstruktiver Ingenieurbau KI, 2020

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Schüßler, Maik
Geotechnik in Brandenburg - Der sechsstreifige Ausbau der BAB A 115
Straße + Autobahn, 2020

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Priebe, Volker
Ortsumgehung B 48 Imsweiler - Erkenntnisse aus den Baugrunderkundungen und ihre Folgen
Straße + Autobahn, 2020

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Mittag, Jens; Richter, Thomas; Schädlich, Bert; Hao, Peng
Herausforderungen von Hochhausgründungen in Gebieten mit glazial geprägten Böden
Geotechnik, 2020

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Leister, Thomas; Schmidt, Kai Uwe
Aussagekraft der Bandbreiten der physikalischen Kennwerte bei der Festlegung von Homogenbereichen im Erdbau
Straße + Autobahn, 2020

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