Geotechnik kompakt nach Eurocode 7 (eBook)
904 Seiten
DIN Media GmbH (Verlag)
978-3-410-27137-6 (ISBN)
Volltextsuche 1
Geotechnik kompakt – Band 1: Bodenmechanik nach Eurocode 7 1
Impressum / Copyright 5
Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 10
1 Einteilung und Benennung von Böden 18
1.1 Bezeichnungen, Kriterien und Feldversuche 18
1.1.1 Bezeichnungen 18
1.1.2 Kriterien zur Einteilung von Böden 18
1.1.3 Einteilung nach Korngrößen und Bodenarten 19
1.1.4 Einteilung reiner Bodenarten 19
1.1.5 Einteilung und Bezeichnungen zusammengesetzter Böden 21
1.1.6 Kennzeichnung von Böden gemäß DIN 4023 22
1.1.7 Einteilung von Böden mit organischen Bestandteilen 23
1.1.8 Bodenarterkennung mit Feldversuchen gemäß DIN EN ISO 14688-1 24
1.2 Aufgaben mit Lösungen 25
2 Wasser im Baugrund 28
2.1 Regelwerke 28
2.2 Begriffe 28
2.3 Erscheinungsformen und Messungen 29
2.3.1 Erscheinungsformen des Wassers 29
2.3.2 Grundwassermessstellen 30
2.4 Betonangreifendes Grundwasser 31
2.5 Aufgaben mit Lösungen 32
3 Geotechnische Untersuchungen 34
3.1 Regelwerke 34
3.2 Untersuchungsziel und -verfahren 34
3.3 Vor- und Hauptuntersuchungen 35
3.3.1 Baugrund 35
3.3.2 Baustoffgewinnung und -verarbeitung 35
3.4 Geotechnische Kategorien 36
3.4.1 Geotechnische Kategorie GK 1 36
3.4.2 Geotechnische Kategorie GK 3 36
3.5 Erforderliche Maßnahmen 37
3.5.1 Geotechnische Kategorie GK 1 37
3.5.2 Geotechnische Kategorie GK 2 37
3.5.3 Geotechnische Kategorie GK 3 38
3.6 Geotechnischer Bericht 38
3.7 Aufgaben mit Lösungen 39
4 Bodenuntersuchungen im Feld 41
4.1 Regelwerke 41
4.2 Art und Umfang von Aufschlüssen 41
4.2.1 Untersuchungszweck und Aufschlussformen 41
4.2.2 Richtwerte für Aufschlusstiefen und -abstände 41
4.2.3 Aufgaben mit Lösungen 46
4.3 Direkte Aufschlussverfahren 50
4.3.1 Schurf, Untersuchungsschacht und Untersuchungsstollen 50
4.3.2 Bohrung (Verfahren und Güteklassen von Bodenproben) 50
4.3.3 Mit Geräten entnommene Proben aus Schürfen und Bohrlöchern 52
4.3.4 Darstellung von Aufschlussergebnissen 52
4.3.5 Aufgaben mit Lösungen 53
4.4 Sondierungen (indirekte Aufschlussverfahren) 53
4.4.1 Rammsondierungen 54
4.4.2 Drucksondierungen 55
4.4.3 Bohrlochrammsondierungen 55
4.4.4 Korrelationen zwischen Sondierergebnissen und Bodenkenngrößen 56
4.4.5 Flügelscherversuch (Felduntersuchung) 58
4.4.6 Aufgaben mit Lösungen 58
4.5 Plattendruckversuch 62
4.5.1 Untersuchungszweck und Geräte 62
4.5.2 Begriffe und Anwendungsbeispiel 62
4.6 Aussagekraft von Bodenuntersuchungen 65
4.7 Beobachtungsmethode 65
5 Laborversuche 66
5.1 Mehrphasensysteme des Bodens 66
5.1.1 Kenngrößen von Mehrphasensystemen 66
5.1.2 Aufgaben mit Lösungen 70
5.2 Korngrößenverteilung (Sieb- und Schlämmanalyse) 77
5.2.1 Charakteristische Größen der Körnungslinie 79
5.2.2 Bodenklassifikation nach DIN 18196 80
5.2.3 Aufgaben mit Lösungen 85
5.3 Wassergehalt 98
5.3.1 Allgemeines, Definition und Bestimmung 98
5.3.2 Mit w in Beziehung stehende Kenngrößen feuchter Böden 98
5.3.3 Mit w in Beziehung stehende Kenngrößen gesättigter Böden 99
5.3.4 Aufgaben mit Lösungen 100
5.4 Dichte und Korndichte 102
5.4.1 Definitionen von Dichten und Korndichten 102
5.4.2 Mit ?, ?d und ?s in Beziehung stehende Kenngrößen feuchter Böden 102
5.4.3 Dichtebestimmung mit Feldversuchen nach DIN 18125-2 103
5.4.4 Bestimmung der Korndichte mit dem Kapillarpyknometer 104
5.4.5 Aufgabe mit Lösung 105
5.5 Organische Bestandteile und Kalkgehalt 105
5.5.1 Definition des Glühverlustes und Anhaltswerte 105
5.5.2 Bodenklassifikation für organische Böden nach DIN 18196 106
5.5.3 Bestimmung des Kalkgehalts 106
5.5.4 Aufgaben mit Lösungen 106
5.6 Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) 108
5.6.1 Definitionen, Kenngrößenbestimmungen und Bodenklassifikation 108
5.6.2 Plastische Bereiche und zulässige Bodenpressungen nach DIN 1054 112
5.6.3 Aufgaben mit Lösungen 114
5.7 Proctordichte (Proctorversuch) 118
5.7.1 Definitionen 118
5.7.2 Versuchsdurchführung und -auswertung nach DIN 18127 118
5.7.3 Aufgaben mit Lösungen 120
5.8 Dichte bei lockerster und dichtester Lagerung 127
5.8.1 Definitionen 127
5.8.2 Aufgaben mit Lösungen 129
5.9 Wasserdurchlässigkeit 135
5.9.1 Allgemeines 135
5.9.2 Definitionen 135
5.9.3 Beziehungen der Filtergeschwindigkeit zum hydraulischen Gefälle 136
5.9.4 Temperatureinfluss 137
5.9.5 Versuche mit veränderlichem und konstantem hydraulischem Gefälle 138
5.9.6 Aufgaben mit Lösungen 139
5.10 Einaxiale Zusammendrückbarkeit 142
5.10.1 Allgemeines 142
5.10.2 Kompressionsversuch 144
5.10.3 Steifemodul 145
5.10.4 Modellgesetz für Setzungszeiten 149
5.10.5 Aufgaben mit Lösungen 150
5.11 Scherfestigkeit 152
5.11.1 Allgemeines 152
5.11.2 Begriffe nach DIN 18137-1 153
5.11.3 Rahmenscherversuch 155
5.11.4 Triaxialversuch nach DIN 18137-2 156
5.11.5 Auswertung des Triaxialversuchs 157
5.11.6 Aufgaben mit Lösungen 160
5.12 Einaxiale Druckfestigkeit 165
5.12.1 Definitionen 165
5.12.2 Druck-Stauchungsdiagramm 166
6 Spannungen und Verzerrungen 167
6.1 Grundlagen 167
6.1.1 Darstellungen 167
6.1.2 Spannungs- und Verzerrungstensor 168
6.2 Sonderfälle 168
6.2.1 Hauptspannungen 168
6.2.2 Ebene Spannungs- und Deformationszustände 170
6.2.3 Aufgabe mit Lösung 170
6.3 Steifemodul und Elastizitätsmodul 171
6.4 Rechnerische Druckspannungen im Baugrund 171
6.4.1 Eigenlast aus trockenem oder erdfeuchtem Boden 171
6.4.2 Totale und effektive Druckspannungen 172
6.4.3 Aufgaben mit Lösungen 175
6.5 Spannungen im Halbraum 177
6.5.1 Infolge vertikaler Punktlast F nach BOUSSINESQ 177
6.5.2 Aufgaben mit Lösungen 178
6.5.3 Infolge einer vertikalen Linienlast f 179
6.5.4 Infolge einer Streifenlast q 180
6.5.5 Aufgaben mit Lösungen 181
6.5.6 Spannungen ?z unter Eckpunkten konstanter Rechtecklasten 182
6.5.7 Einflusswerte für ?z-Spannungen unter verschiedenen Flächenlasten 186
6.5.8 Spannungen ?z unter beliebigen Flächenlasten 188
7 Berechnungsgrundlagen der neuen Normen 191
7.1 Allgemeines 191
7.2 Einwirkungen, geotechnische Kenngrößen und Widerstände 192
7.2.1 Einwirkungen und Einwirkungskombinationen 192
7.2.2 Geotechische Kenngrößen 192
7.2.3 Widerstände 192
7.3 Charakteristische und repräsentative Werte 193
7.3.1 Charakteristische Werte 193
7.3.2 Repräsentative Werte 193
7.4 Grenzzustände 194
7.5 Bemessungssituationen und Teilsicherheitsbeiwerte 195
7.5.1 Allgemeines 195
7.5.2 Bemessungssituationen 195
7.5.3 Teilsicherheitsbeiwerte 196
7.6 Bemessungswerte 199
7.6.1 Bemessungswerte von Einwirkungen 199
7.6.2 Bemessungswerte von geotechnischen Kenngrößen 200
7.6.3 Bemessungswerte von Bauwerkseigenschaften 200
7.7 Tragsicherheit, Nachweisführung 201
7.7.1 Verlust der Lagesicherheit (EQU) 201
7.7.2 Versagen im Tragwerk und im Baugrund (STR und GEO) 201
7.7.3 Versagen durch Aufschwimmen (UPL) 201
7.7.4 Versagen durch hydraulischen Grundbruch (HYD) 202
7.8 Beobachtungsmethode 202
8 Sohldruckverteilung 204
8.1 Allgemeines 204
8.2 Regelwerke 204
8.3 Kennzeichnende Punkte und Linien 205
8.4 Verteilung der Bodenpressungen in der Sohlfuge nach DIN 1054 205
8.5 Sohldruckverteilung unter Flächengründungen nach DIN 4018 212
8.6 Aufgaben mit Lösungen 212
9 Setzungen 218
9.1 Allgemeines 218
9.2 Regelwerke 218
9.3 Begriffe 219
9.4 Kennzeichnende Punkte und Linien 220
9.4.1 Kreis-, Streifen- und Rechteckfundamente 220
9.4.2 Aufgaben mit Lösungen 221
9.5 Elastisch-isotroper Halbraum mit Einzellast 221
9.6 Elastisch-isotroper Halbraum mit Rechteck- und Kreislasten ?0 223
9.7 Setzungseinflusstiefe für Setzungsberechnungen 224
9.8 Grundlagen für Setzungsberechnungen nach DIN 4019 224
9.9 Zusammendrückungsmodul E* nach DIN 4019 225
9.9.1 Module des linear-elastischen Halbraums 225
9.9.2 E* aus Feld- und Laborversuchen 226
9.9.3 Ermittlung von E* aus Setzungsbeobachtungen 227
9.9.4 Wahl von E* für Setzungsberechnungen 227
9.10 Gleichungen zur Setzungsermittlung nach DIN 4019 228
9.10.1 Allgemeines 228
9.10.2 Setzung der Eckpunkte konstanter Rechtecklasten 229
9.10.3 Setzung starrer Rechteckfundamente bei zentrischer Belastung 231
9.10.4 Setzungen unter konstanten kreisförmigen Lasten 237
9.10.5 Aufgaben mit Lösungen 238
9.11 Gleichungen zur Verdrehungsermittlung nach DIN 4019 240
9.11.1 Allgemeines 240
9.11.2 Setzungen bzw. Verdrehungen rechteckiger Fundamente 242
9.11.3 Verdrehungen starrer Streifenfundamente 245
9.11.4 Aufgabe mit Lösung 247
9.12 Indirekte Setzungsberechnung nach DIN 4019 248
9.12.1 Ablauf der Setzungsermittlung 249
9.12.2 Aufgabe mit Lösung 251
9.13 Setzungen infolge horizontaler Belastungen 251
9.13.1 Ansatz waagerechter Lasten und Sohlspannungen 252
9.14 Setzungen infolge von Grundwasserabsenkung 252
9.14.1 Lösung nach CHRISTOW 252
9.14.2 Aufgaben mit Lösungen 254
9.15 Setzungsproblematik bei Hochbauten 256
9.15.1 Gegenseitige Beeinflussung 256
9.15.2 Setzungen bei inhomogenem Baugrund 257
9.16 Zulässige Setzungsgrößen 258
10 Erddruck 260
10.1 Regelwerke 260
10.2 Begriffe nach DIN 4085 260
10.3 Erdruhedruck 262
10.3.1 Unbelastetes horizontales und geneigtes Gelände 262
10.3.2 Gemäß DIN 4085 263
10.3.3 Aufgaben mit Lösungen 264
10.4 Wandbewegungsformen und Erddruckkräfte 266
10.5 Erddruck nach RANKINE bei unbelasteter Geländeoberfläche 267
10.6 Erddruck nach COULOMB und MÜLLER-BRESLAU 267
10.6.1 Erddruck nach COULOMB 267
10.6.2 Verallgemeinerung nach MÜLLER-BRESLAU 268
10.6.3 Aufgaben mit Lösungen 268
10.7 Aktiver Erddruck gemäß DIN 4085 269
10.7.1 Voraussetzungen der Berechnungsformeln 273
10.7.2 Formeln für Erddrücke und Erddruckkräfte aus Bodeneigenlast 274
10.7.3 Verteilung des Erddrucks aus Bodeneigenlast 276
10.7.4 Vertikale Flächen- und Linienlasten auf ebener Geländeoberfläche 279
10.7.5 Erddruckanteil aus Kohäsion 283
10.7.6 Aufgaben mit Lösungen 286
10.8 Passiver Erddruck gemäß DIN 4085 292
10.8.1 Formeln für Erddrücke und Erddruckkräfte infolge Bodeneigenlast 294
10.8.2 Vertikale Flächenlasten auf ebener Geländeoberfläche 299
10.8.3 Erddruckanteil aus Kohäsion 301
10.9 Grafische Bestimmung des Erddrucks nach CULMANN 304
10.10 Sonderfälle und Erddruckzwischenwerte gemäß DIN 4085 305
10.10.1 Sonderfälle 305
10.10.2 Zwischenwerte des Erddrucks 306
11 Grundbruch 307
11.1 Allgemeines und Begriffe 307
11.2 DIN-Normen 307
11.3 Einflussgrößen und Modelle des Versagenszustands 308
11.4 Theorie von PRANDTL 308
11.4.1 Voraussetzungen 308
11.4.2 Grundbruchformel nach PRANDTL (Lösung für die Übergangszone) 309
11.5 Grundbruchberechnung nach DIN 1054 und DIN 4017 310
11.5.1 Allgemeines 310
11.5.2 Nachweis der Grundbruchsicherheit 311
11.5.3 Bodenkenngrößen 311
11.5.4 Einwirkungen 312
11.5.5 Grundbruchwiderstände 313
11.5.6 Grundwerte der Tragfähigkeits- und Formbeiwerte 314
11.5.7 Lastneigungsbeiwerte 323
11.5.8 Geländeneigungsbeiwerte 327
11.5.9 Sohlneigungsbeiwerte 328
11.5.10 Berücksichtigung der Bermenbreite 329
11.5.11 Durchstanzen 330
11.5.12 Abmessungen von Gleitkörpern unter Streifenfundamenten 331
11.5.13 Aufgaben mit Lösungen 333
12 Geländebruch 336
12.1 Allgemeines 336
12.2 DIN-Normen 336
12.3 Begriffe 337
12.4 Sonderfall der ebenen Gleitfläche 337
12.5 Lamellenverfahren (schwedische Methode) 339
12.6 Berechnungen nach DIN 1054 und DIN 4084 341
12.6.1 Anwendungsbereich 341
12.6.2 Grenzzustand, Einwirkungen und Widerstände 342
12.6.3 Grenzzustandsbedingung 344
12.6.4 Bruchmechanismusarten 344
12.6.5 Bruchmechanismus mit einem Gleitkörper oder zusammengesetzt 344
12.6.6 Lamellenverfahren mit kreisförmig gekrümmten Gleitlinien 345
12.6.7 Lamellenfreie Verfahren mit geraden Gleitlinien 347
12.6.8 Zusammengesetzte Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien 348
12.6.9 Anwendungsbeispiele 350
12.6.10 Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1054 und DIN 4084 353
13 Aufschwimmen, Gleiten und Kippen 355
13.1 Aufschwimmen von Gründungskörpern 355
13.1.1 Allgemeines 355
13.1.2 Regelwerke 355
13.1.3 Sicherheit von Fundamenten gegen Aufschwimmen 355
13.1.4 Verankerte Konstruktionen 356
13.1.5 Sicherheitsnachweis gegen Aufschwimmen nach EAB 359
13.2 Gleiten von Bauwerken 362
13.2.1 Allgemeines 362
13.2.2 DIN-Normen 362
13.2.3 Gleitsicherheit von Fundamenten 362
13.2.4 Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1054 368
13.2.5 Aufgaben mit Lösungen 368
13.3 Kippen von Bauwerken 372
13.3.1 Allgemeines 372
13.3.2 DIN-Normen 372
13.3.3 Kippsicherheit von Flach- und Flächengründungen nach DIN 1054 372
13.3.4 Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1054 374
13.3.5 Ungleichmäßige Setzungen bei hohen Bauwerken 375
13.3.6 Aufgaben mit Lösungen 375
14 Europäische Normung in der Geotechnik 377
14.1 Allgemeines 377
14.2 Deutsche und europäische Normung 377
14.3 Eurocode 7 378
14.3.1 Nationaler Anhang (NA) 379
14.3.2 Ergänzende deutsche Berechnungsnormen und Empfehlungen 380
14.4 Europäische geotechnische Ausführungsnormen 380
14.5 Weitere europäische geotechnische Normen 381
14.6 Bauaufsichtliche Einführung 381
14.6.1 Allgemeines 381
14.6.2 Übergang von deutscher auf europäische Normung 382
Literaturverzeichnis 384
Firmenverzeichnis 392
Stichwortverzeichnis 393
Geotechnik kompakt – Band 2: Grundbau nach Eurocode 7 403
Impressum / Copyright 407
Vorwort 408
Widmung 409
Inhaltsverzeichnis 410
1 Frost im Baugrund 422
1.1 Allgemeines und Regelwerke 422
1.1.1 Allgemeines 422
1.1.2 Regelwerke 423
1.2 Frostkriterien und Frosttiefen 423
1.2.1 Klassifikation der Frostempfindlichkeit nach DIN 18196 423
1.2.2 Klassifikation der Frostempfindlichkeit nach ZTV E-StB 09 423
1.2.3 Frosttiefen und frostfreie Gründungen 425
1.2.4 Aufgaben mit Lösungen 425
1.3 Frostschäden und Maßnahmen zu ihrer Vermeidung 426
1.3.1 Im Straßenbau und bei Flugplatzbefestigungen 427
1.3.2 Im Hochbau 429
1.3.3 Bei Baugruben und Böschungen 430
1.3.4 Aufgaben mit Lösungen 430
2 Baugrundverbesserung 433
2.1 Allgemeines und Regelwerke 433
2.2 Verdichtung von Böden 434
2.2.1 Oberflächenverdichtung nichtbindiger Böden 434
2.2.2 Tiefenverdichtung nichtbindiger Böden mittels Rütteldruckverfahren 435
2.2.3 Oberflächenverdichtung bindiger Böden 436
2.2.4 Verdichtung durch Vorbelastung 437
2.2.5 Verdichtung von Böden durch Grundwasserabsenkung 438
2.2.6 Dynamische Intensivverdichtung 438
2.2.7 Aufgaben mit Lösungen 439
2.3 Bodenaustauschverfahren 440
2.3.1 Polstergründung (Bodenteilersatz) 441
2.3.2 Tiefenverdichtung mittels Rüttelstopfverdichtung 441
2.4 Injektionsverfahren 443
2.4.1 Allgemeines 443
2.4.2 Begriffe 444
2.4.3 Einpresstechnik und Injektionsgeräte 445
2.4.4 Verpressvorgang 446
2.4.5 Zement-, Silikatgel- und Kunstharzinjektionen 446
2.4.6 Anwendungsbeispiele 447
2.4.7 Prüfungen und Nachweise 448
2.4.8 Aufgaben mit Lösungen 449
2.5 Düsenstrahlverfahren 449
2.5.1 Allgemeines 449
2.5.2 Herstellungsweise und Eigenschaften der vermörtelten Elemente 450
2.5.3 Anwendungsmöglichkeiten 451
3 Flachgründungen 453
3.1 Allgemeines und Regelwerke 453
3.2 Begriffe und Grundlagen 453
3.2.1 Untersuchungen des Baugrunds 454
3.2.2 Konstruktionen bei großen zu erwartenden Setzungsunterschieden 454
3.2.3 Dehnfugen 455
3.3 Entwurf, Auswahl und konstruktive Forderungen 456
3.3.1 Entwurfsgrundlagen 456
3.3.2 Auswahlkriterien 456
3.3.3 Konstruktive Forderungen 457
3.4 Einwirkungen und Widerstände 458
3.4.1 Einwirkungen 458
3.4.2 Widerstände des Baugrunds 459
3.5 Äußere Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit 459
3.6 Einzelfundamente 461
3.6.1 Unbewehrte Betonfundamente 461
3.6.2 Stahlbetonfundamente 463
3.6.3 Gestaltung 464
3.6.4 Sohldruckverteilung 466
3.6.5 Biegebemessung von Stahlbetonfundamenten 467
3.6.6 Nachweis gegen Durchstanzen bei Stahlbetonfundamenten 469
3.6.7 Nachweise der Gebrauchstauglichkeit nach DIN EN 1992-1-1 472
3.6.8 Aufgaben mit Lösungen 473
3.7 Streifenfundamente 474
3.7.1 Unbewehrte Betonfundamente 475
3.7.2 Stahlbetonfundamente 476
3.7.3 Einseitige Fundamente 477
3.7.4 Bemessungsmomente von Stahlbetonfundamenten 477
3.7.5 Tragfähigkeitsnachweis für Querkraft bei Stahlbetonfundamenten 479
3.7.6 Aufgaben mit Lösungen 480
3.8 Gründungsbalken 482
3.8.1 Aufgaben mit Lösungen 484
3.9 Gründungsplatten 486
3.9.1 Allgemeines 486
3.9.2 Berechnungsverfahren für Gründungsbalken und -platten 487
3.9.3 Belastungsgleiche Verteilung 489
3.9.4 Spannungstrapezverfahren 489
3.9.5 Verteilung nach Boussinesq 489
3.9.6 Bettungsmodulverfahren 490
3.9.7 Steifemodulverfahren 492
3.9.8 Aufgaben mit Lösungen 495
4 Pfähle 498
4.1 Allgemeines und Regelwerke 498
4.1.1 Allgemeines 498
4.1.2 Regelwerke 498
4.2 Einteilungen der Pfähle 499
4.2.1 Nach der Art der vorwiegenden Lastabtragung 499
4.2.2 Nach der Lage der tragfähigen Schicht bei Druckpfählen 499
4.2.3 Nach ihrer Lage im Boden 500
4.2.4 Nach dem Baustoff, aus dem sie hergestellt sind 500
4.2.5 Nach ihrer Herstellung und der Art ihres Einbaus 500
4.2.6 Nach der Art ihrer Beanspruchung 500
4.2.7 Aufgaben mit Lösungen 501
4.3 Verdrängungspfähle 502
4.3.1 Begriffe nach DIN EN 12699 502
4.3.2 Pfahlabstände und -neigungen 502
4.3.3 Holzpfähle 503
4.3.4 Allgemeines zu Betonfertigpfählen 504
4.3.5 Stahlbeton- und Spannbetonpfähle 505
4.3.6 Stahlpfähle 506
4.3.7 Ortbetonpfähle 507
4.3.8 Bohrverdrängungspfähle 508
4.3.9 Presspfähle 509
4.3.10 Aufgaben mit Lösungen 510
4.4 Bohrpfähle 511
4.4.1 Definitionen und Anwendungsbereiche 511
4.4.2 Gestütztes und ungestütztes Bohren 512
4.4.3 Aufnahme großer konzentrierter Lasten 512
4.4.4 Schneckenbohrpfähle 514
4.5 Mikropfähle 515
4.6 Pfahlkopfanschlüsse 517
4.7 Tragverhalten von Pfählen 518
4.7.1 Inneres Tragverhalten 518
4.7.2 Äußeres Tragverhalten 518
4.8 Tragverhalten von Pfählen gemäß DIN EN 1997-1 520
4.8.1 Allgemeines 520
4.8.2 Einwirkungen und Beanspruchungen 520
4.8.3 Bemessungswerte der Beanspruchungen 521
4.8.4 Pfahlwiderstände (Allgemeines) 522
4.8.5 Axiale Pfahlwiderstände (statische Pfahlprobebelastungen) 523
4.8.6 Axiale Pfahlwiderstände (Erfahrungswerte, Allgemeines) 523
4.8.7 Axiale Pfahlwiderstände (Erfahrungswerte, Bohrpfähle) 524
4.8.8 Axiale Pfahlwiderstände (Erfahrungswerte, Fertigrammpfähle) 532
4.8.9 Bemessungswerte der axialen Pfahlwiderstände 535
4.8.10 Tragfähigkeitsnachweis axial belasteter Einzelpfähle 536
4.8.11 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit axial belasteter Pfähle 537
4.9 Horizontalbelastungen von Pfählen 539
4.9.1 Aktive Horizontalbelastung 539
4.9.2 Passive Horizontalbelastung 540
4.9.3 Berechnungsmethoden für Einzelpfähle mit aktiver Horizontallast 541
4.9.4 Bettungsmodulverfahren bei Einzelpfählen 541
4.9.5 Aufgaben mit Lösungen 543
4.10 Äußeres Tragverhalten axial belasteter Vertikalpfahlgruppen 544
4.10.1 Wechselwirkung zwischen Einzelpfählen in Pfahlgruppen 544
4.10.2 Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise 544
4.11 Vertikalpfahlgruppen, Abtragung von Horizontallasten 546
4.11.1 Abminderungsfaktoren 546
4.11.2 Bettungsmodule 547
4.11.3 Aufgaben mit Lösungen 550
4.12 Probebelastung von Pfählen 551
4.12.1 Allgemeines 551
4.12.2 Widerstands-Setzungs-Linien und Pfahlkopfbewegungen 552
4.12.3 Anzahl der Probepfähle 552
4.12.4 Zeitpunkt der Probebelastung 553
4.12.5 Belastungseinrichtungen für axiale Probebelastungen 553
4.12.6 Belastungseinrichtungen für horizontale Probebelastungen 554
4.12.7 Instrumentierung und Messverfahren 555
4.12.8 Verlauf der Probebelastung 555
4.13 Dynamische Integritätsprüfung bei Pfählen 556
5 Pfahlroste 559
5.1 Allgemeines 559
5.2 Einteilungen von Pfahlrosten 559
5.2.1 Tiefe und hohe Pfahlroste 559
5.2.2 Statisch bestimmte Pfahlroste 559
5.2.3 Kinematisch unbestimmte Pfahlroste 560
5.2.4 Statisch unbestimmte Pfahlroste 561
5.3 Kriterien zur Wahl und Anordnung der Pfahlrostpfähle 561
5.4 Pfahlkraftermittlung statisch bestimmter ebener Pfahlroste 562
5.4.1 Analytische Ermittlung 562
5.4.2 Grafische Ermittlung nach Culmann 563
5.4.3 Aufgaben mit Lösungen 565
5.5 Berechnung statisch unbestimmter Pfahlroste 568
5.5.1 Allgemeines 568
5.5.2 Geometrie der axial belasteten Pfähle 569
5.5.3 Einwirkungen auf das System 570
5.5.4 Steifigkeiten der axial belasteten Einzelpfähle 570
5.5.5 Steifigkeitsmatrix des Pfahlrostes 571
5.5.6 Gleichungssystem des Pfahlrostes 571
5.5.7 Berechnung der Pfahlkopfbewegungen und der Pfahlkräfte 572
5.5.8 Pfahlroste mit senkrechten axial belasteten Pfählen 572
5.5.9 Symmetrische Pfahlroste mit senkrechten axial belasteten Pfählen 574
5.5.10 Ebene Pfahlroste mit axial belasteten Pfählen 576
5.5.11 Ebene symmetrische Pfahlroste mit axial belasteten Pfählen 577
5.5.12 Ebene Pfahlroste mit senkrechten axial belasteten Pfählen 585
5.5.13 Ebene Pfahlroste mit zwei unter ?1 und ?2 geneigten Pfahlgruppen 588
5.5.14 Aufgaben mit Lösungen 591
5.6 Geländebruch bei Stützkonstruktionen mit Pfahlrosten 597
5.7 Ausführungsbeispiel für Pfahlroste 598
6 Verankerungen 600
6.1 Allgemeines und Regelwerke 600
6.2 Abtragung von Verankerungskräften 601
6.2.1 Abtragung über Ankerelemente 601
6.2.2 Abtragung über Bohrlochwand 601
6.3 Begriffe für Verpressanker 602
6.3.1 Ankerarten 602
6.3.2 Längen 603
6.3.3 Kräfte 604
6.4 Korrosionsschutz für Verpressanker 604
6.4.1 Verankerungslängen von Kurzzeitankern 605
6.4.2 Freie Stahllängen von Kurzzeitankern 605
6.4.3 Ankerkopfbereich von Kurzzeitankern 605
6.4.4 Daueranker 606
6.4.5 Aufgabe mit Lösung 607
6.5 Herstellung von Verpressankern 608
6.5.1 Bohrlöcher 608
6.5.2 Einbau, Verpressung und Nachverpressung 609
6.6 Bemessung und Nachweise für Verpressanker 611
6.6.1 Einwirkungen und Beanspruchungen 611
6.6.2 Widerstände 612
6.6.3 Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweis 613
6.7 Prüfungen von Verpressankern gemäß DIN EN 1537 614
6.7.1 Untersuchungsprüfung 615
6.7.2 Eignungsprüfung 616
6.7.3 Abnahmeprüfung 616
6.7.4 Nachprüfung 616
6.8 Herausziehwiderstände und Kriechmaß 617
6.8.1 Herausziehwiderstände beim Bruch in nichtbindigen Böden 617
6.8.2 Herausziehwiderstände beim Bruch in bindigen Böden 618
6.8.3 Herausziehwiderstand Ra, k und Kriechmaß ks 619
6.8.4 Aufgaben mit Lösungen 622
6.9 Voraussetzungen für die Verwendung von Verpressankern 623
6.10 Wahl geeigneter Ankersysteme 623
6.11 Entwurfsregeln für Verpressankerlänge und -anordnung 624
6.12 Standsicherheit des Gesamtsystems bei Ankergruppen 627
6.12.1 Verankerung äußerer Lasten 627
6.12.2 Verankerte Baugrubenwände (tiefe Gleitfuge) 628
7 Wasserhaltung 634
7.1 Allgemeines und Regelwerke 634
7.2 Grundwasserströmung 634
7.2.1 Voraussetzungen und Begriffe 634
7.2.2 Laplacesche Strömungsgleichung und Strömungsnetze 636
7.2.3 Grundwasserströmung und Bodenwichte 640
7.2.4 Aufgabe mit Lösung 642
7.3 Hydraulischer Grundbruch und Erosionsgrundbruch 644
7.3.1 Sicherheitsnachweis nach Baumgart/Davidenkoff 644
7.3.2 Näherungsformel von Kastner 646
7.3.3 Sicherheitsnachweis nach DIN 1054 649
7.3.4 Senkrechte Durchströmung von horizontal geschichtetem Boden 650
7.3.5 Bodenschichtung 651
7.3.6 Sicherungsmaßnahmen 651
7.3.7 Erosionsgrundbruch 652
7.3.8 Aufgaben mit Lösungen 654
7.4 Verfahren der Wasserhaltung 657
7.4.1 Aufgaben mit Lösungen 658
7.5 Schwerkraftentwässerung 659
7.5.1 Allgemeines 659
7.5.2 Offene Wasserhaltung 660
7.5.3 Horizontalabsenkung 661
7.5.4 Brunnenabsenkung 661
7.5.5 Flachbrunnenanlagen 662
7.5.6 Wellpointanlagen 663
7.5.7 Tiefbrunnenanlagen 664
7.5.8 Aufgaben mit Lösungen 665
7.6 Unterdruckentwässerung 666
7.6.1 Allgemeines 666
7.6.2 Spülfilteranlagen 667
7.6.3 Tiefbrunnenanlagen 668
7.7 Gesetz von Darcy, Gültigkeitsgrenzen 669
7.7.1 Aufgabe mit Lösung 671
7.8 Arten von Grundwasserleitern 671
7.8.1 Grundwasserleiter mit freier Grundwasseroberfläche 671
7.8.2 Grundwasserleiter mit gespanntem Grundwasser 672
7.9 Berechnungsformeln 672
7.9.1 Zufluss zu einem Schlitz, Formel von Dupuit 672
7.9.2 Offene Wasserhaltung und Horizontalabsenkung 673
7.9.3 Dupuit-Thiemsche Brunnenformel, Voraussetzungen 675
7.9.4 Dupuit-Thiemsche Brunnenformel, freie Grundwasseroberfläche 675
7.9.5 Dupuit-Thiemsche Brunnenformel, gespanntes Grundwasser 677
7.9.6 Fassungsvermögen von Einzelbrunnen 678
7.9.7 Reichweite R der Absenkung bei vollkommenen Einzelbrunnen 681
7.9.8 Mehrbrunnenformel von Forchheimer 683
7.9.9 Von Brunnen umschlossene Baugrube 684
7.9.10 Benetzte Filterflächenhöhe h' eines Anlagebrunnens 687
7.9.11 Unvollkommene Brunnen 692
7.9.12 Einfluss der Eintauchtiefe von Baugrubenwänden 693
7.9.13 Durchlässigkeitsbeiwert, Probewasserabsenkung 694
7.9.14 Aufgaben mit Lösungen 696
8 Stützmauern (Gewichtsstützwände) 705
8.1 Allgemeines und Regelwerke 705
8.2 Begriffe 705
8.3 Bedingungen und Gesichtspunkte beim Entwurf 706
8.3.1 Allgemeine Bedingungen 706
8.3.2 Konstruktive Gesichtspunkte 707
8.4 Stützmauertypen 708
8.4.1 Futtermauern 708
8.4.2 Trockengewichtsmauern 708
8.4.3 Schwergewichtsmauern 708
8.4.4 Winkelstützmauern 709
8.4.5 Aufgaben mit Lösungen 709
8.5 Einwirkungen und Widerstände 710
8.5.1 Auf Schwergewichtsmauern einwirkender Erddruck 710
8.5.2 Auf Winkelstützmauern einwirkender Erddruck 711
8.5.3 Widerstände 716
8.6 Nachweis der Tragfähigkeit 716
8.6.1 Gleitsicherheit 717
8.6.2 Grundbruchsicherheit 722
8.6.3 Kippsicherheit 723
8.6.4 Materialversagen bei Schwergewichtsmauern 723
8.6.5 Gesamtstandsicherheit (Geländebruch) 724
8.7 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit 724
8.7.1 Zulässige Lage der Sohldruckresultierenden 724
8.7.2 Unzuträgliche Verschiebungen und unzulässige Setzungen 725
8.8 Entwässerung des Hinterfüllbereichs 725
8.8.1 Belastungen von Stützmauern 725
8.8.2 Anordnung von Dränageeinrichtungen 726
8.8.3 Anforderungen an Dräneinrichtungen 727
8.8.4 Bedingungen für die Ausführung von Sickeranlagen 728
8.8.5 Aufgaben mit Lösungen 730
9 Spundwände 732
9.1 Allgemeines und Regelwerke 732
9.2 Einsatz von Stahlspundwänden 733
9.2.1 Einsatzvorteile 733
9.2.2 Vergleich mit anderen Stützkonstruktionen 733
9.2.3 Mögliche Querschnittsschwächungen 734
9.2.4 Zusätzliche Dichtungsmaßnahmen 734
9.3 Profile von Stahlspundwänden 735
9.4 Einbringung von Stahlspundbohlen 737
9.4.1 Rammen 738
9.4.2 Einrütteln 740
9.4.3 Einpressen 741
9.4.4 Einstellen in Schlitzwände 742
9.5 Berechnung von Spundwänden 743
9.5.1 Vorbemerkungen 743
9.5.2 Einwirkungen bei Baugruben 744
9.5.3 Grundformen der Spundwandbewegung und Erddruckverteilung 745
9.5.4 Abhängigkeiten der Erddruckkraftgröße gemäß EAB 747
9.5.5 Neigungswinkel des Erddrucks nach EAB und EAU 747
9.5.6 Aktive Erddruckkraft bei unbelastetem Gelände nach EAB 748
9.5.7 Verteilung des aktiven Erddrucks nach EAB 749
9.5.8 Vereinfachte Lastfiguren gestützter Wände nach EAB 751
9.5.9 Passiver Erddruck im Einbindebereich der Wand nach EAB 752
9.5.10 Baugruben im Wasser 753
9.5.11 Lastbilder für Spundwände im Wasser 754
9.5.12 Tragfähigkeitsnachweise nach DIN EN 1997-1, DIN 1054 und EAB 755
9.5.13 Gebrauchstauglichkeit nach DIN EN 1997-1, DIN 1054 und EAB 757
9.5.14 Erforderliche Einbindetiefe von Spundwänden 757
9.5.15 Erforderliche Einbindetiefe mit dem Lastansatz von Blum 759
9.5.16 Inneres Gleichgewicht der Vertikalkräfte 766
9.5.17 Äußeres Gleichgewicht der Vertikalkräfte (Versinken der Wand) 767
9.5.18 Aufgabe mit Lösung 769
10 Pfahlwände 771
10.1 Allgemeines und Regelwerke 771
10.2 Anwendungsbereiche 771
10.3 Wandtypen 773
10.3.1 Aufgelöste Pfahlwände 773
10.3.2 Tangierende Pfahlwände 774
10.3.3 Überschnittene Pfahlwände 775
10.4 Herstellung 776
10.4.1 Bohrschablonen 776
10.4.2 Wände 776
10.5 Tragverhalten 778
10.6 Bemessung 778
10.6.1 Bemessung der Spritzbeton-Ausfachungen 778
10.6.2 Bemessung von Verankerungen 778
11 Schlitzwände 779
11.1 Allgemeines 779
11.2 Anwendungsbereiche 780
11.3 Regelwerke und Begriffe 780
11.4 Aushubwerkzeuge 782
11.4.1 Schlitzwandgreifer 782
11.4.2 Schlitzwandfräsen 782
11.5 Herstellung von Schlitzwänden 783
11.5.1 Herstellverfahren 783
11.5.2 Arbeitsgänge bei der Herstellung 784
11.5.3 Leitwandherstellung 785
11.5.4 Schlitzaushub 786
11.5.5 Betonieren 788
11.5.6 Aufgabe mit Lösung 789
11.6 Tonsuspension, Fließgrenze und thixotrope Verfestigung 790
11.7 Übertragung des Stützflüssigkeitsdrucks 790
11.7.1 Entstehung von vollkommenen Filterkuchen 791
11.7.2 Reine Eindringung (fehlender Filterkuchen) 792
11.7.3 Unvollkommene Filterkuchenbildung und verminderte Eindringung 793
11.7.4 Geschlossene Systeme 794
11.7.5 Druckgefälle 794
11.7.6 Aufgabe mit Lösung 795
11.8 Standsicherheit des gestützten Schlitzes 796
11.8.1 Nachweise und Voraussetzungen 796
11.8.2 Grundwasserzutritt in den Schlitz und Stützflüssigkeitsverdrängung 797
11.8.3 Innere Standsicherheit (Abgleiten von Einzelkörnern/Korngruppen) 801
11.8.4 Äußere Standsicherheit (gefährdende Gleitflächen), Allgemeines 803
11.8.5 Äußere Standsicherheit (gefährdende Gleitflächen), Stützkraft 805
11.8.6 Äußere Standsicherheit (gefährdende Gleitflächen), Erddruckkraft 812
11.8.7 Aufgabe mit Lösung 816
11.9 Standsicherheit der erhärteten Wand 817
12 Aufgelöste Stützwände 818
12.1 Allgemeines 818
12.2 Zulässige Böschungswinkel nach DIN-Normen 819
12.2.1 Nach DIN 4084, DIN 1054 und DIN EN 1997-1/NA 819
12.2.2 Nach DIN 4124 821
12.2.3 Aufgaben mit Lösungen 826
12.3 Grundlagen 827
12.4 Raumgitterwände 828
12.4.1 Allgemeines 828
12.4.2 Regelwerke 828
12.4.3 Begriffe 829
12.4.4 Einsatzvorteile und Anwendungsbereiche 829
12.4.5 Planung und Gestaltung 830
12.4.6 Gründung 830
12.4.7 Verfüll- und Hinterfüllboden 831
12.4.8 Verformungen der Wand 832
12.4.9 Einwirkungen am Gesamtbauwerk 832
12.4.10 Einwirkungen an den Raumgitterzellen 833
12.4.11 Nachweise zur äußeren Standsicherheit 835
12.4.12 Nachweise zur inneren Standsicherheit 835
12.4.13 Aufgabe mit Lösung 838
12.5 Bewehrte Erde 839
12.5.1 Allgemeines 839
12.5.2 Regelwerke 839
12.5.3 Konstruktionsprinzip 839
12.5.4 Anforderungen an den Füllboden 840
12.5.5 Anforderungen an den Hinterfüll- und Überschüttboden 842
12.5.6 Anforderungen an die Bewehrungsbänder 842
12.5.7 Anforderungen an die Außenhaut 842
12.5.8 Nachweise zur äußeren Standsicherheit 843
12.5.9 Innere Standsicherheit (Bewehrungsbandbemessung) 844
12.6 Bewehrung mit Geokunststoffen 849
12.6.1 Allgemeines zu Geokunststoffen und ihrem Einsatz 849
12.6.2 Regelwerke 850
12.6.3 Allgemeines und Begriffe zum Bewehren mit Geokunststoffen 851
12.6.4 Anforderungen an das Material bewehrter Konstruktionen 852
12.6.5 Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit bei Stützkonstruktionen 853
12.6.6 Tragfähigkeitsnachweise (Gleitlinien um Stützkonstruktion) 854
12.6.7 Tragfähigkeitsnachweise (Gleitlinien durch Stützkonstruktion) 855
12.6.8 Nachweis der Frontausbildung 857
12.6.9 Aufgaben mit Lösungen 857
12.7 Bodenvernagelung 859
12.7.1 Allgemeines 859
12.7.2 Regelwerke 860
12.7.3 Konstruktionsprinzip und Herstellung 861
12.7.4 Vorteile und Grenzen der Anwendung 863
12.7.5 Trag- und Verformungsverhalten 865
12.7.6 Nachweis der äußeren Standsicherheit 865
12.7.7 Nachweis der inneren Standsicherheit, Regelprofil 866
12.7.8 Nachweis der inneren Standsicherheit mit zwei starren Bruchkörpern 867
12.7.9 Bemessung der Spritzbetonschale 870
13 Europäische Normung in der Geotechnik 871
13.1 Allgemeines 871
13.2 Deutsche und europäische Normung 871
13.3 Eurocode 7 873
13.3.1 Nationaler Anhang (NA) 873
13.3.2 Deutsche Normen und Empfehlungen, die DIN EN 1997-1 ergänzen 874
13.4 Europäische geotechnische Ausführungsnormen 874
13.5 Bauaufsichtliche Einführung 875
Literaturverzeichnis 877
Firmenverzeichnis 894
Stichwortverzeichnis 896
| Erscheint lt. Verlag | 4.4.2017 |
|---|---|
| Sprache | deutsch |
| Themenwelt | Technik ► Bauwesen |
| ISBN-10 | 3-410-27137-6 / 3410271376 |
| ISBN-13 | 978-3-410-27137-6 / 9783410271376 |
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