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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

Kurzbericht [PDF] deutsche Version
Short Version [PDF] englische Version
Version abrégée [PDF] französische Version

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.

Verfügbare Formate

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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Das Spezialtiefbau-Kompendium (Band I und II) hatte sich innerhalb kürzester Zeit zu einem Standardnachschlagewerk im Bereich der Spezialtiefbauverfahrens- und Maschinentechnik entwickelt. Die fortschreitenden Entwicklungen und Neuerungen in der Verfahrens- und Gerätetechnik in den letzten Jahren waren der Anlass, ein völlig neues Fachbuch, das Kompendium Spezialtiefbau auf den Markt zu bringen. Teil 1 des neuen Kompendiums Spezialtiefbau behandelt ausführlich die aktuellen Verfahren, Geräte, Anwendungsbereiche und IT-Lösungen für die Bohrtechnik. Es liefert einen Überblick über den aktuellen Stand der Technik und bietet eine umfassende Übersicht der verschiedenen Bohrverfahren. Zahlreiche anschauliche Illustrationen, hochwertige Renderings und Einsatzfotos ergänzen die beschreibenden Texte und sollen den Lesern das Verständnis erleichtern. Angaben zu den technischen Daten sowie den Maschinen- und Anwendungsgrenzen von Spezialtiefbaugeräten runden die Informationen ab, die für die Einsatzplanung benötigt werden. Neben der Beschreibung von langjährig bewährten Bohrverfahren werden erstmals das Lufthebebohren und das Imlochhammerbohren für die Herstellung von Großbohrpfählen ausführlich behandelt. Ebenfalls vollkommen neu ist der Bereich der IT-Lösungen, der im Kompendium vorgestellt wird. Das Kompendium Spezialtiefbau ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit von Ingenieuren und Technikern von ausführenden Firmen und Geräteherstellern und basiert auf technischen Regelwerken, aktuellen Bauverfahren sowie umfangreichen Erfahrungen aus der Praxis.

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Das Grundbau-Taschenbuch ist das bekannteste und umfangreichste deutschsprachige Kompendium auf dem Gebiet der Geotechnik und hat seit über 60 Jahren zum Ziel, Entwicklungen, neue Erfahrungen und Erkenntnisse, aktuelle und neue Berechnungs- und Nachweismethoden für die Belange der Baupraxis umfassend zusammenzutragen und transparent zu vermitteln. Für die 8. Auflage wurde es umfassend überarbeitet und aktualisiert. Der zweite Teil des Grundbau-Taschenbuches behandelt die geotechnischen Verfahren mit ihren Berechnungs- und Nachweismethoden: Erdbau, Baugrundverbesserung, Injektions- und Ankertechnik, Bodenvereisung, Horizontalbohrungen und Rohrvortrieb, Rammen und Bohren, Grundwasserhaltung, geotechnisches Erdbebeningenieurwesen sowie Geokunststoffe im Erd- und Grundbau. Neu hinzugekommen ist ein Kapitel über hydraulisch bedingte Grenzzustände.

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Forschungsberichte

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Überprüfung der konstruktiven Regeln für Gründungen in EN 1992-1-1 im Hinblick auf den nationalen Anhang mit 1. Ergänzung. Schlussbericht

N. Vogt, C. Kellner
Überprüfung der konstruktiven Regeln für Gründungen in EN 1992-1-1 im Hinblick auf den nationalen Anhang mit 1. Ergänzung. Schlussbericht
Bauforschung , Band T 3131
2007, 23 S., 4 Abb., 4 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Derzeit wird die Einführung des EC 2 "Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken" vorbereitet. Im Kapitel 9.8 werden konstruktive Hinweise zu Gründungen behandelt. Diese Hinweise sollen im "Nationalen Anhang Deutschland", der derzeit formuliert wird, teilweise konkretisiert werden. Kapitel 9.8 "Gründungen" beschreibt die räumliche Schnittstelle zwischen dem Bauwerk und dem Baugrund, zusätzlich aber auch die fachliche Schnittstelle zwischen dem Massivbau und der Geotechnik. Neben der als zwingend anzusehenden Anforderung der fachlich richtigen Darstellung der Inhalte, sollte beim genannten Kapitel darüber hinaus Wert auf folgende Punkte gelegt werden: - Konstruktive Hinweise entsprechend dem aktuellen Stand der Technik, - Minimierung und Vereinheitlichung der Anzahl von konkret vorgegebenen Grenzwerten, - Unmissverständliche Wortwahl (Sprachgebrauch), - Konformität zu derzeitigen und künftigen Normen (z.B. Nationaler Anhang Deutschland des EC 7). Ziel des vorliegenden kleinen Forschungsvorhabens war die Überprüfung des vorliegenden Entwurfs hinsichtlich der oben genannten Punkte auf dem Gebiet der Geotechnik. Bei möglichen Überschneidungen und/oder Missverständnissen sollen Korrekturvorschläge gemacht werden. Zum ersten der genannten Punkte ist festzustellen, dass der "Stand der Technik" bei der konstruktiven Durchbildung von Gründungen in der Regel über die in den Normen und Zulassungen getroffenen Regelungen hinausreicht. Der "Stand der Technik" wird auf Basis von Forschungsarbeiten, Projekterfahrungen und firmeninternen Entwicklungen stetig fortgeschrieben, wobei der Wissenszuwachs in der Regel nur einem eingeschränkten Personenkreis zugänglich ist. In einem ersten Schritt wurden daher die Ergebnisse von relevanten Forschungsarbeiten, Projekten und Entwicklungen bei den entsprechenden Stellen abgefragt und zusammengetragen. Die in EC2, Kapitel 9.8 gemachten Angaben wurden anschließend hinsichtlich ihrer Verträglichkeit mit den abgefragten Daten geprüft. Dort wo Unverträglichkeiten oder

Untersuchung des hydraulischen und mechanischen Langzeitverhaltens von Vertikaldränagen an erdberührten Bauwerken

Uwe Groß, Ulf Köhler, Ch. Juckenack, Helmut Zanzinger, Norbert Stuth, Karsten Kurch, Torsten Buchwald
Untersuchung des hydraulischen und mechanischen Langzeitverhaltens von Vertikaldränagen an erdberührten Bauwerken
Bau- und Wohnforschung , Band F 2426
2003, 236 S., 114 Abb., 38 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

In vielen Bereichen des Ingenieurbaus hat der Schutz erdberührter Bauwerke vor Bodenfeuchtigkeit und Wasser eine große Bedeutung. Dafür werden heutzutage die unterschiedlichsten Abdichtungs- und Dränelemente verwendet. Durch falsche Produktauswahl und -verarbeitung sind Bauschäden an erdberührten Bauwerken vorprogrammiert. Begründet durch einen sehr hohen Schadensanteil und die zunehmende Bedeutung von Abdichtungs- und Dränelementen, wurden Betrachtungen und Untersuchungen am System der Vertikaldränagen als notwendig erachtet. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wurde ein Großversuch zur Simulation der Einbaubeanspruchungen und der Beanspruchungen durch Bewegungen des Baugrundes von Geokunststoffen im Maßstab 1:1 entwickelt. Die in diesem Großversuch verwendeten Dränprodukte wurden parallel dazu am Süddeutschen Kunststoffzentrum (SKZ) in Würzburg hinsichtlich ihrer physikalischen und hydraulischen Eigenschaften untersucht. Der Bericht beinhaltet eine Zusammenstellung möglicher Ursachen des Versagens der Gebäudedränage. Die Schwerpunkte im Rahmen des Forschungsprojektes waren die Grundlagenermittlung, der Entwurf und die Durchführung des Großversuches sowie die Laboruntersuchungen. Die ausgewählten Materialien wurden dafür in den hierfür entwickelten Versuchsstand eingebaut und beansprucht; es erfolgte eine Beurteilung der einzelnen Dränagematerialien. In den Laboruntersuchungen wurden die Geokunststoffe im Originalzustand und nach erfolgter Beanspruchung durch den Großversuch im Labor des SKZ hinsichtlich ihrer physikalischen und hydraulischen Eigenschaften untersucht und beurteilt. Die Untersuchungen beruhen in der Regel auf akkreditierten Normen. Mehrere Ergebnisse, die sich im Großversuch zeigten, konnten ebenfalls in den verschiedenen Laborversuchen festgestellt werden. Die entsprechenden Erkenntnisse sind für die unterschiedlichen Dränageprodukte im Abschlussbericht zusammengefasst. Auszug der Ergebnisse: - Die Dränmatte darf nicht auf der Bitumen-Dickbeschichtung gleiten. - Zwischen Sickerkörper und Bitumen-

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

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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
1998, 544 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

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.

U. Smoltczyk, W. Sadgorski
Mitarbeit bei der internationalen Vereinheitlichung von technischen Baubestimmungen im Grundbau
1985, 258 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

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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Zeitschriftenartikel

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