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Zum Tragverhalten von kombinierten Stahlspundwänden

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[Quelle: http://d-nb.info]

Für schwere Kaimauern stellen kombinierte Stahlspundwände eine wirtschaftliche Lösung dar. Die Stahlspundwände bestehen aus Haupttragpfählen (H-Profile) und Füllelementen (Z-förmige Zwischenbohlen). Für die Bemessung sind zuverlässige, sichere und einfache Dimensionierungsgrundlagen erforderlich. Ausschlaggebend für den Forschungsbedarf an Einzel- und Doppeltragbohlen von kombinierten Stahlspundwänden ist die Umstellung der Bemessungsregeln auf Eurocode. Während bisher in Deutschland vereinfachte Stabilitätsnachweise für Biegeknicken ohne gleichzeitige Berücksichtigung von Biegedrillknicken und Knicken um die schwache Achse üblich waren, hat sich dies mit der Einführung der neuen europäischen Regeln geändert. Beim Nachweis der Tragbohlen gemäß DIN EN 1993-1-1 sind Biegeknicken und Biegedrillknicken miteinander gekoppelt. Ziel ist es, durch die Berücksichtigung der Stützung der Tragbohlen durch den Boden und die teilweise Verschweißung zweier Tragbohlen zu einer Doppeltragbohle, eine effiziente Dimensionierung im Rahmen der neuen Regeln möglich zu machen. Für den Anwendungsfall werden, als Ergebnis experimenteller und numerischer Untersuchungen, Kriterien entwickelt und vereinfachte Nachweisformate hergeleitet. Ein zweiter Schwerpunkt der Arbeit widmet sich Z-förmigen Zwischenbohlen von kombinierten Stahlspundwänden. Für diese gibt es bisher nur sehr stark vereinfachte pauschale Regelungen und noch keine umfassenden Untersuchungen. Die Tendenz zu immer breiteren und dünneren Zwischenbohlen und die Notwendigkeit von effizienten Dimensionierungsgrundlagen für z. B. eine größere Wasserdruckdifferenz verdeutlichen den Bedarf an umfassenden fundierten Untersuchungen. Auf der Grundlage von experimentellen und numerischen Untersuchungen werden charakteristische Werte für den aufnehmbaren Wasserdruck hergeleitet. Diese gelten für eine große Bandbreite von Z-förmigen Zwischenbohlen in Kombination mit H-förmigen Tragbohlen und für unterschiedliche Blechdicken und Stahlgüten. Dem Anwender dienen die Ergebnisse als Bemessungshilfe und gewährleisten eine effiziente und wirtschaftliche Ausführung von kombinierten Stahlspundwänden.

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H Falkner, M Teutsch, H.J. Wichmann
Vorspannvermessungen an Baukonstruktionen. Abschlußbericht
1997, 98 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Es wurde eine Meßanlage mitsamt Sensoren zur Bestimmung der Spannstahlspannung mit Hilfe eines magnetoelastischen Meßverfahrens entwickelt. Die Meßanlage ermöglicht es, mehrere magnetische Kenngrößen gleichzeitig zu bestimmen. Hierdurch wird die Meßgenauigkeit bei der Bestimmung der Spannstahlspannung verbessert und die Messung von Kräften mit dem magnetoelastischen Verfahren bei bestimmten Spannelementtypen (z.B. nicht siliziumreduzierte Stähle) ermöglicht. Unter Berücksichtigung der Meßunsicherheit des Meßverfahrens und des Meßgerätes kann bei der Bestimmung der Spannstahlspannung mit der entwickelten Meßanlage von einer Meßunsicherheit von ca. 20 bis 30 N/qmm ausgegangen werden. Die Ergebnisse der Belastungsversuche wurden durch einen Versuch mit einer Litze sowie einen Versuch mit einem Seil verifiziert und bestätigt. Bei diesen Bauteilversuchen wurde die Tauglichkeit des Meßverfahrens und der Sensoren auch im baupraktischen Einsatz bewiesen. Die Meßmethode eignet sich zur Messung der Spannstahlspannungen in der Herstellungs- und Nutzungsphase von Bauwerken und Bauteilen. Es bieten sich hierfür insbesondere rückverankerte Systeme (Spundwände) und vorgespannte Systeme ohne Verbund an. Überwacht werden können ferner die Seilkräfte in Sendemastseilen und Schrägkabelbrücken.

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Guenter Gaessler, Gerd Gudehus
Das neue statistische Sicherheitskonzept am Beispiel der Standsicherheit verankerter Waende und vernagelter Waende
"Abschliessender Kurzbericht", 27 S., liegt vor.
1983, 108 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In Modellversuchen mit verankerten und vernagelten Waenden wurden einfache oder zusammengesetzte kinematische Bruchmechanismen aus starren Koerpern beobachtet, die sich im Grenzzustand nach den Regeln der Kinematik verschieben. Die Methode der Starrkoerperkinematik liefert gut zutreffende Versagensmodelle fuer solche Waende. Mit ihr koennen die Grenzzustandsgleichungen in eine fuer statistisch-probabilistische Berechnungen geeignete Form gebracht werden. Die Berechnungen nach dem genaeherten probabilistischen Verfahren (Stufe II) lassen den dominierenden Einfluss des Reibungswinkels auf die Versagenswahrscheinlichkeit verankerter Waende erkennen. Bei der vernagelten Wand wird die Sicherheit etwa zu gleichen Teilen vom Reibungswinkel und von Nagelkraeften bestimmt. Es gelingt, mit konstanten Teilsicherheitsbeiwerten ein ausreichend hohes und homogenes Sicherheitsniveau (Beta ist gleich 4,7 plus minus 0,5) einzuhalten. Als Ergebnis der probabilistischen Parameterstudien werden folgende feste Teilsicherheitsbeiwerte fuer einfach verankerte, frei aufgelagerte Waende und fuer vernagelte Waende vorgeschlagen. (-y-)

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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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Kuhlmann, Ulrike; Just, Adrian
Tragverhalten kombinierter Stahlspundwände unter Wasserdruck unter dem Einfluss von Lageimperfektionen
Stahlbau, 2018

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Rechenbach, Bärbel
Büroriese auf sicherem Fundament. Einbau von Tiefteilen mit starken Unterwasserbetonsohlen und 2.500 qm Spundwand
Bauportal, 2018

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Helfers, Björn; Voigt, Carsten
Spundwandbaugruben mit großformatigen Rohrdurchführungen. Ersatz des Ahsefluss-Dükers Nr. 33, DHK-km 38,175
Bautechnik, 2018

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Osthoff, David
Messtechnische Begleitung des vibrierenden Einbringens von Stahlspundwandprofilen
Geotechnik, 2018

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Grabe, Jürgen; Osthoff, David
Toleranzanforderungen bei langen kombinierten Spundwänden
Bautechnik, 2018

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