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Forschungsbericht: Untersuchungen zur Sicherheit im Erd- und Grundbau, Kalibrierung der Teilsicherheitsbeiwerte der DIN 1054 Tl.100 unter Beachtung der Kombinationsregeln des Konstruktiven Ingenieurbaus, insbesondere von EC 2 und EC 3. Schlußbericht

Untersuchungen zur Sicherheit im Erd- und Grundbau, Kalibrierung der Teilsicherheitsbeiwerte der DIN 1054 Tl.100 unter Beachtung der Kombinationsregeln des Konstruktiven Ingenieurbaus, insbesondere von EC 2 und EC 3. Schlußbericht
Rolf Weißmantel, T. Henges, S. Muntean, W. Planck
Landesgewerbeanstalt Bayern -LGA-, Grundbauinstitut, Nürnberg
1998, 544 S.
Fraunhofer IRB Verlag

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Inhalt

Im Gegensatz zur Verwendung herkömmlicher, pauschaler Sicherheitsbeiwerte verlangt die Vornorm DIN V 1054-100 »Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau« den Ansatz von Teilsicherheitsbeiwerten gemäß dem probabilistischen Sicherheitskonzept der Eurocodes. Damit sind Veränderungen in den Resultaten grundbautechnischer Bemessungen absehbar. Um das Ausmaß der Abweichungen überschauen zu können, sind Berechnungen nach altem und neuem Sicherheitskonzept sowie vergleichende Analysen erforderlich. Als Beitrag dazu beschreibt der Bericht umfangreiche Parameterstudien und enthält Vergleichsberechnungen einer Winkelstützmauer, Ortbetonwand, rückverankerten Spundwand, verankerten Beton-Baugrubensohle bei hohem Grundwasserstand, eines biegesteifen, einzelligen Stahlbeton-Tunnelrahmens sowie Standsicherheitsberechnungen einer Böschung. Bei letzterer führte das Teilsicherheitskonzept zu einem bis zu 10 Prozent geringeren Sicherheitsniveau. Für die Winkelstützwand ergaben sich mit Teilsicherheiten größere Sohlbreiten, sofern Gleiten und Kippen maßgebend waren, jedoch kleinere Sohlbreiten bei der überwiegend ausschlaggebenden Grundbruchsicherheit. Bei den notwendigen Ankerlängen für die Spundwand und Ortbetonwand traten große Abweichungen zutage. In der Regel erhielt man mit den Teilsicherheiten erheblich kürzere Verankerungen als nach alter Berechnungsweise. Die Bemessung des Tunnelrahmens nach neuem Vorgehen erforderte bei wesentlich größerem Rechenaufwand nur geringfügig weniger Bewehrung als die Bemessung mit pauschalen Sicherheitsbeiwerten. Für die Auftriebssicherheit der verankerten Baugrubensohle ergaben sich kaum Veränderungen. Dagegen waren die Zugglieder der Sohle nach der neuen Berechnungsweise um 11, 5 Prozent kürzer.

Inhaltsverzeichnis

Beispiel 1 Berechnung der Standsicherheit einer Böschung
Beispiel 2 Berechnung einer Winkelstützmauer
Beispiel 3 Berechnung einer Ortbetonwand
Beispiel 4 Berechnung einer Trägerbohiwand
Beispiel 5 Berechnung eines Tunnelrahmens
Beispiel 6 Berechnung eines Trogbauwerkes unter Auftrieb

Publikationslisten zum Thema:
Erdbau, Grundbau, Normung, Sicherheit, Sicherheitsnachweis, Sicherheitskonzept, Teilsicherheitsbeiwert, Böschung, Winkelstützwand, Winkelstützmauer, Ortbetonkonstruktion, Spundwand, Tunnel, Trogbauwerk, Trägerbohlwand, Stützmauer, Vergleich, Parameterstudie, Verankerung, Gründung,

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In Vorbereitung einheitlicher Normen innerhalb der Europäischen Union wurde in Deutschland u. a. DIN 1054-100 "Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau" als Vornorm veröffentlicht. In diesem Standard wird das Konzept der Teilsicherheitsbeiwerte unter Zugrundelegung des probabilistischen Sicherheitskonzepts nach Eurocode 1 und Eurocode 7 vorgeschrieben. Gegenüber den herkömmlichen Sicherheitsbetrachtungen ergeben sich Änderungen, deren ganzes Ausmaß schwer überschaubar ist. Zur Beurteilung der Bauwerkssicherheit wurden deshalb Berechnungen nach altem und nach neuem Sicherheitskonzept sowie vergleichende Analysen erforderlich. Dazu liefert der Bericht einen Beitrag. Er enthält Parameterstudien und vergleichende Berechnungen einer Winkelstützmauer, Ortbetonwand, Trägerbohlwand, eines Tunnelrahmens, eines unter Auftrieb stehenden Trogbauwerks sowie der Standsicherheit einer Böschung. Auf eine ausführliche Darstellung sowie der Nachvollziehbarkeit der einzelnen Rechengänge wird in dem Bericht besonderer Wert gelegt. Es sind die Berechnungsgrundlagen angegeben und zu jedem der sechs Anwendungsbeispiele die Rechenresultate übersichtlich ausgewiesen.

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Der erste Teil des Berichtes behandelt die Mitwirkung der Deutschen Gesellschaft fuer Erd- und Grundbau e.V. (DGEG) in den Ausschuessen der Internationalen Gesellschaft fuer Bodenmechanik und Grundbau (ISSMFE) fuer Sondierungen, Baugrunderkundungen, Probenentnahmen, Software in der Geotechnik und Terminologie, ebenso wie die Mitwirkung in einer grossen Anzahl von Arbeitsgruppen der Internationalen Gesellschaft fuer Felsmechanik. Der Gegenstand des zweiten Teiles des Berichtes ist die Ausarbeitung eines "model code" fuer den EUROCODE 7 fuer Gruendungen, Stuetzbauwerke und Erdarbeiten durch eine gemeinsame Arbeitsgruppe der 9 nationalen Gesellschaften fuer Bodenmechanik und Grundbau der Mitgliedslaender der Europaeischen Gemeinschaft. Zunaechst fuehrte die Arbeitsgruppe eine Bestandsaufnahme der nationalen Richtlinien der 9 Laender durch, deren Ergebnisse in einem Bericht zusammengefasst sind. Danach wurden die wichtigsten Besonderheiten des Inhalts des EUROCODES 7 behandelt und mit den Bestimmungen der deutschen Regelwerke verglichen (Grenzzustaende, Methode der Teilsicherheitsbeiwerte, Geotechnische Kategorien). (car)

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