Buch: Probabilistische Analyse der Zuverlässigkeit von Ufereinfassungen aus Stahlbeton-Schlitzwänden

Probabilistische Analyse der Zuverlässigkeit von Ufereinfassungen aus Stahlbeton-Schlitzwänden
Berichte des Instituts für Massivbau der Universität Hannover, Band 8
Judith Böckmann
Hrsg.: Leibniz Universität Hannover, Institut für Massivbau; Steffen Marx
2012, 251 S., zahlr. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-8167-8700-6

Inhalt

In den letzten Jahren wurde ein einheitliches Europäisches Regelwerk, die Euronormen, für das Bauwesen unter Leitung des Europäischen Komitees für Normung (CEN) erarbeitet. Den zurzeit gültigen Bemessungsnormen liegt zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit von Bauwerken das semiprobabilistische Sicherheitskonzept zugrunde, das durch Teilsicherheitsbeiwerte gekennzeichnet ist. Diese ermöglichen eine Berücksichtigung der zufallsbedingten Variation der Materialparameter und Einwirkungen. Für die Bemessung von Ufereinfassungen werden sie bisher aus Erfahrung abgeleitet. Eine probabilistische Kalibrierung der Teilsicherheitsbeiwerte unter Berücksichtigung ihrer Streuung wurde für Ufereinfassungen in den gültigen deutschen Normen bisher nicht durchgeführt. Zur Beurteilung der Zuverlässigkeit und Sicherheit von Ufereinfassungen ist jedoch eine Untersuchung auf probabilistischer Basis erforderlich. In der Zuverlässigkeit spiegelt sich die Qualität einer baulichen Anlage wider.
Die theoretischen Ansätze zur probabilistischen Analyse von Bauwerken sind grundsätzlich gut entwickelt, eine Umsetzung auf praxisgerechte Konstruktionen ist aber insbesondere für geotechnische Fragestellungen schwierig. Aus diesem Grund beruhen die derzeitigen Berechnungsvorschriften und Bemessungsregeln im Grundbau allgemein und im Hafenbau im besonderen auf jahrelanger Erfahrung.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der probabilistischen Analyse von Ufereinfassungen. Das Vorgehen wird allgemein gültig vorgestellt und am Beispiel einer Stahlbeton-Schlitzwand präsentiert. Hierfür werden die Streuungen der Variablen, die in die probabilistische Analyse eingehen, auf Grundlage einer Literaturrecherche abgeschätzt. Anhand der Widerstandsmodelle des Biege- und Querkraftversagens werden die probabilistischen Analysen am Beispiel einer Stahlbeton-Schlitzwand durchgeführt. Die Beschreibung des Grenzzustands der Biegetragfähigkeit in der probabilistischen Analyse wird für die Untersuchung der Schlitzwände um einen Normalkraftanteil erweitert, da diese Konstruktion zwar vorwiegend auf Biegung, aber gleichzeitig auch durch Normalkräfte beansprucht wird, z. B. durch am Wandkopf einwirkende Kranlasten. Anhand der berechneten Zuverlässigkeit wird die Versagenswahrscheinlichkeit für den Grenzzustand bestimmt und mit Zielwerten aus der Literatur verglichen.

Verfügbare Formate

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Problemstellung, Stand der Forschung

1.2 Motivation

1.3 Probabilistische Methoden und Modellbildung

1.4 Gliederung

2 Konstruktionstypen für Ufereinfassungen

2.1 Funktionen von Ufereinfassungen

2.2 Einflussfaktoren für die Wahl von Kaimauerkonstruktionen

2.3 Konstruktionstypen für Kaimauern

2.4 Kaimauern in deutschen Häfen

2.4.1 Umschlagsentwicklung an den Hafenstandorten

2.4.2 Verwendete Kaimauerkonstruktionen in deutschen Häfen

2.5 Konstruktion und Ausführung von Stahlbeton-Schlitzwänden

3 Zuverlässigkeit von Ufereinfassungen

3.1 Grundlagen der Zuverlässigkeitstheorie

3.2 Lösungsverfahren in der Zuverlässigkeitstheorie

3.3 Herleitung von Sicherheitselementen und Bewertung der Zuverlässigkeit

3.3.1 Ableitung von Teilsicherheitsbeiwerten nach FORM

3.3.2 Zielzuverlässigkeiten

3.4 Sicherheitsformate in der Normung

4 Probabilistische Beschreibung der Einwirkungen

4.1 Ständige Einwirkungen

4.1.1 Eigengewicht

4.1.2 Erddruck

4.1.3 Wasserdruck

4.2 Veränderliche Einwirkungen

4.2.1 Nutzlasten/Erddruck infolge von Nutzlasten

4.2.2 Zusatzlasten

5 Widerstandsmodelle

5.1 Widerstandsmodell Biegung

5.1.1 Modellierung der Basisvariablen für den Grenzzustand Biegung

5.1.2 Grenzzustand der Biegetragfähigkeit unter gleichzeitiger Wirkung von Längskräften

5.2 Widerstandsmodell Querkraft

5.2.1 Grenzzustand der Querkrafttragfähigkeit biegebewehrter Bauteile ohne Querkraftbewehrung

5.2.2 Grenzzustand der Querkrafttragfähigkeit für Bauteile mit Querkraftbewehrung – Nachweis Zugstrebe

5.2.3 Grenzzustand der Querkrafttragfähigkeit für Bauteile mit Querkraftbewehrung – Nachweis Druckstrebe

5.2.4 Basisvariablen für die Grenzzustände der Querkrafttragfähigkeit

5.2.5 Grenzzustand der Querkrafttragfähigkeit unter gleichzeitiger Wirkung von Längskräften

5.3 Widerstandsmodell Baugrund

6 Modellbildung für eine Stahlbeton-Schlitzwand

6.1 Gesamtmodell Tragwerk und Baugrund

6.2 Partialmodell Tragwerk mit Einwirkungen und Reaktionen des Baugrunds

6.3 Mechanisches Modell der Schlitzwand

6.4 Stochastisches Modell

6.4.1 Stochastisches Modell für die Biegetragfähigkeit

6.4.2 Grenzzustand der Querkrafttragfähigkeit

6.4.3 Basisvariablen der Grenzzustandsgleichungen

7 Probabilistische Analyse von Stahlbeton-Schlitzwänden

7.1 Grenzzustand der Biegetragfähigkeit unter gleichzeitiger Wirkung von Längskräften

7.1.1 Wertung der Grenzzustandsgleichung für Biegung mit Normalkraft

7.1.2 Auswirkungen einer Variation der Parameter auf die Zuverlässigkeit

7.1.3 Wichtung der Einflussgrößen

7.1.4 Berücksichtigung einer Druckbewehrung

7.1.5 Beanspruchung der Schlitzwand durch Kranlasten

7.1.6 Variation des angesetzten Erddrucks

7.2 Grenzzustand der Querkrafttragfähigkeit

8 Ableitung von Teilsicherheitsbeiwerten und Bewertung der Zuverlässigkeit

8.1 Grenzzustand der Biegetragfähigkeit mit Berücksichtigung der Normalkraft

8.1.1 Teilsicherheitsbeiwerte für Einwirkungen und Widerstände

8.1.2 Auswirkungen der Variation der Parameter auf die Sicherheitselemente

8.1.3 Festlegung der Teilsicherheiten mit Zuverlässigkeitsmethoden des Levels III

8.2 Grenzzustand der Querkrafttragfähigkeit

9 Zusammenfassung und Ausblick

9.1 Zusammenfassung

9.2 Ausblick

Literaturverzeichnis

Anlagen

Publikationslisten zum Thema:
Uferbefestigung, Ufereinfassung, Einfassung, Stahlbeton, Schlitzwand, Stahlbetonbau, Bemessungsverfahren, Zuverlässigkeit, Berechnungsmethode, Teilsicherheitsbeiwert, Modellbildung,

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Gerd Morgenschweis
Hydrometrie
VDI-Buch
Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen
2., Aufl.
2018, xvi, 637 S., 404 SW-Abb., 229 Farbtabellen. 240 mm, Hardcover
Springer, Berlin

Die Kenntnis der in einem Gewässer (Fluss, Kanal) fließenden Wassermenge und ihrer räumlichen und zeitlichen Varianz ist eine wesentliche Grundlage für die Bemessung von Wasserbauwerken sowie die nachhaltige Bewirtschaftung der Ressource Wasser. Um das pro Zeiteinheit durchfließende Wasservolumen, den Durchfluss, messtechnisch zu erfassen, gibt es seit Jahrhunderten eingesetzte traditionelle Verfahren, aber auch in den letzten Jahren vermehrt "neue" Messverfahren, die aufgrund des zunehmenden Einsatzes von Elektronik in der Mess- und Regeltechnik möglich geworden sind. Aufbauend auf den physikalischen Grundlagen behandelt der Autor die Möglichkeiten und Grenzen der einzelnen Messverfahren, bei ihrem Einsatz unter den rauen Umweltbedingungen von Feldmessungen in kleinen und großen Flüssen sowie in Zu- und Abläufen von Kläranlagen. Anhand von Beispielen aus der nationalen und internationalen Messpraxis sowie mit ausgeführten Berechnungsbeispielen werden Kriterien für die Wahl der geeigneten Messtechnik aufgezeigt. Der Leser findet viele Lösungsmöglichkeiten für konkrete Fragestellungen.

Bertram Botsch
Morphologie von Sandbänken in fließenden Gewässern und Buhnenfeldern
Laterale Sedimentation und natürliche Korngrößensortierung - eine Homologie-Hypothese
2018, xix, 324 S., 103 SW-Abb., 228 Farbabb. 240 mm, Hardcover
Springer, Berlin

In der Arbeit wurden die laterale Sedimentation und Korngrößenverteilung untersucht. Die laterale Sedimentation in natürlichen Gewässern beschreibt die Bildung von Sandbänken besser als das Modell einer longitudinalen Sedimentation. Die Korngrößen verteilen sich lateral. Die groben Körner liegen auf den Bänken oben, die feinen unten. Die Länge der Bänke ist auf etwa die dreifache Breite des Gewässers beschränkt. Die Beobachtungen beziehen sich auf Gewässerbreiten von 1 m bis 300 m und auf Korngrößen von 0,16 mm bis 32 mm. Buhnenfelder können in dauerhaft verlandende und dauerhaft nichtverlandende unterschieden werden. Neben dem kontinuierlichen Sedimentanfall bei Niedrigwasser fällt das Sediment bei jedem Abflußereignis paketweise an. In der Praxis können Sedimente in einer geraden Strömung mittels einer aufgezwungenen Walzenströmung wirkungsvoll und auf kleiner Kanallänge abgeschieden werden.

Georges Descombes
Aire
Der Fluss und sein Doppelgänger
2018, 320 S., 50 farb. u. 218 schw.-w. Abb. 24 cm, Hardcover
Park Books

Die Aire fließt südlich von Genf durch eine Ebene, die von alters her landwirtschaftlich genutzt wird. Ab Ende des 19. Jahrhunderts wurde der Flusslauf zum Schutz vor Hochwassern nach und nach kanalisiert. 2001 fiel der Entscheid, dem Gewässer wieder einen natürlicheren Lauf zu geben. Statt des simplen Rückbaus des Kanals und der Rekonstruktion des alten Flussbetts entschied sich die Projektgemeinschaft Superpositions für ein Verfahren, das die amerikanische Landschaftsarchitektin Elissa Rosenberg als "topografische Imagination" bezeichnet: Es lässt den Kanal bestehen und verbindet ihn mit einer neuen Auenlandschaft. Der Kanal fungiert so als Indikator für die laufenden Umgestaltungen, als Bezugslinie, die das Erkennen und Verstehen von "Vorher" und "Nachher" ermöglicht. Die Monografie dokumentiert die vielfach preisgekrönte Renaturalisierung der Aire am Genfer Stadtrand. Projektskizzen, Fotografien von Bau und neuem Flussverlauf, Essays und Erklärungen internationaler Autorinnen und Autoren zu den Interventionen zeigen, wie das Gewässer wieder zu einem wichtigen Bestandteil der Landschaft aufgewertet wurde.

Melanie Salvisberg
Der Hochwasserschutz an der Gürbe
Eine Herausforderung für Generationen (1855-2010)
2017, 406 S., Karten. 23 cm, Hardcover
Schwabe Verlag Basel

Das im Süden der Stadt Bern liegende Gürbetal ist aufgrund der naturräumlichen Gegebenheiten eine stark hochwassergefährdete Gegend. Immer wieder trägt die Gürbe viel Wasser und Geschiebe ins Tal und verursacht Überschwemmungen. Über viele Jahrhunderte konnten die Anwohner nur punktuelle Schutzmaßnahmen vornehmen. Der Talboden versumpfte und war kaum nutzbar. Dies änderte sich um die Mitte des 19. Jahrhunderts, als sich ein tiefgreifender Wandel im Umgang mit der Hochwassergefahr vollzog. Durch Fortschritte in Wissenschaft und Technik, Veränderungen der politischen Gegebenheiten und des Naturverständnisses rückten nun umfassende Flusskorrektionen in den Bereich des Möglichen. Eine Häufung von schweren Überschwemmungen und der Landhunger der wachsenden Bevölkerung verstärkten das Bedürfnis nach einer Bändigung des Flusses. Im Zuge der Großen Gürbekorrektion (1855-1881) wurde das Gewässer im Unterlauf kanalisiert und im Oberlauf durch Wildbachverbauungen gesichert. Obwohl sich die Lage dadurch verbesserte, konnten die häufigen Überschwemmungen nicht wie gewünscht verhindert werden. In zahlreichen Projekten wurde das Verbauungswerk nach und nach erweitert. Bis heute werden an der Gürbe umfangreiche Hochwasserschutzprojekte umgesetzt. Die Studie untersucht die Entwicklung des Hochwasserschutzes an der Gürbe im Zeitraum von 1855 bis 2010 aus breiter Perspektive. Da aufgrund der stets wiederkehrenden schadenbringenden Überschwemmungen seit 1855 ununterbrochen große Präventionsprojekte umgesetzt wurden, kann beispielhaft aufgezeigt werden, wie sich der Hochwasserschutz veränderte. Hierbei sind nicht nur die technischen Entwicklungen, sondern vor allem auch der Philosophiewandel interessant.

Ewald Blocher
Der Wasserbau-Staat
Die Transformation des Nils und das moderne Ägypten 1882-1971
2016, 379 S., 4 s/w Grafiken, 22 s/w Abb. und 7 Karten. 23.3 cm, Hardcover
Schöningh

Die Bedeutung des Nils und seiner technischen Umgestaltung in einen Bewässerungskanal wird für die Entstehung eines modernen Staates Ägypten bis heute unterschätzt. Das Streben nach Kontrolle über die Ressource Wasser machte Ägypter und Briten zu Rivalen um die Zukunft des Landes. Die Geschichte Ägyptens im 20. Jahrhundert und seine koloniale Befreiung werden meist als Kampf politischer und sozialer Kräfte erzählt. Dem Nil und seiner wasserbaulichen Nutzung - dem Bau von Bewässerungsanlagen und Staudämmen in dem Wüstenstaat - wird aus historischer Perspektive hierbei kaum Beachtung geschenkt. Der Band schließt diese Lücke. Er erzählt wie Wasserbauingenieure einen "neuen" Nil konstruierten, um Ägypten zu einem fortschrittlichen Staat zu machen. Das Ziel, einen modernen Wasserbau-Staat ohne Ressourcenknappheit zu errichten, machte Ägypter und die Kolonialmacht Großbritannien zu Rivalen in ihren Plänen für die Zukunft Ägyptens. Der Nil wurde zur Arena dieser Auseinandersetzung mit Folgen bis in die Gegenwart.

nach oben

Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

nach oben

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.

Zur Datenbank RSWB^®plus

Ritz, Stephanie; Neukirchen, Bernd; Riecker, Timo; Ehlert, Thomas
Das Auenförderprogramm im Bundesprogramm Blaues Band Deutschland
KW Korrespondenz Wasserwirtschaft, 2019

Schmutz, Stefan
Gewässersanierung - ein gemeinsamer Weg: Beispiele aus Österreich
Wasserwirtschaft, 2019

Epple, Tobias; Friedmann, Arne; Born, Oliver
Schritte zum guten ökologischen Potenzial - Fischaufstiegsanlagen und Ersatzlebensräume an den Illerstaustufen der LEW Wasserkraft GmbH
Wasserwirtschaft, 2019

Göttle, Albert; Schnell, Johannes
Große Wasserkraft an großen Flüssen: Anforderungen, Synergien und Grenzen aus Sicht von Fischerei und Naturschutz
Wasserwirtschaft, 2019

Ernst, Juliane; Busse, Moritz; Buchholz, Helga
Die Modellprojekte des Blauen Bandes Deutschland. Beispielhafte Maßnahmen für den zukünftigen Umsetzungsprozess des Bundesprogramms
KW Korrespondenz Wasserwirtschaft, 2019

nach oben

Immer aktuell informiert:
Newsletter

Kategorien:

Bücher, Broschüren
Merkblätter, Richtlinien, Normen
Forschungsberichte
Zeitschriftenartikel
Aufsätze
Dissertationen
Rechtsbeiträge
Zulassungen und Prüfbescheide

DBV-Merkblätter
Online-Abonnement

Alle DBV-Merkblätter
jetzt im
Online-Abonnement!

Unser aktuelles Verlagsverzeichnis

* Alle Preise verstehen sich inkl. der gesetzlichen MwSt. Lieferung deutschlandweit und nach Österreich versandkostenfrei. Informationen über die Versandkosten ins Ausland finden Sie hier.

Ein Service des Fraunhofer IRB für:
Bauingenieure, Bausachverständige, Architekten, Planungsbüros, Energieberater, Energietechniker, Stadtplaner, Raumplaner, Bauhandwerker, Bauforscher, Studenten im Bauwesen

Von Fachbuch bis Norm in unserer Baufach-Datenbank:
Bücher, Broschüren (auch kostenlos), Fachzeitschriften, Zeitschriftenartikel, Merkblätter, Richtlinien, Normen, Bauforschungsberichte, Dissertationen, Zulassungen, Prüfbescheide

Alle deutschen Publikationen zum Thema:
Baustoff, Bauphysik, Gebäudetechnik, Facility Management, Bauschaden, Bauerhaltung, Bauen im Bestand, Denkmalpflege, Architektur, Gebäudeplanung, Baukonstruktion, Energie, Barrierefrei, Ingenieurbau, Betonbau, Holzbau, Mauerwerksbau, Stahlbau, Bauforschung, Baurecht, Stadtplanung, Städtebau, Raumplanung, Wohnungswesen und mehr

Kontakt | Versand und Zahlung | AGB | Datenschutz | Impressum