Erläutern Sie den Unterschied zwischen der totalen und der effektiven Spannung im Boden.
Auf wen geht das Prinzip der effektiven Spannungen zurück?
Die totale Spannung im Boden besteht aus zwei Komponenten:
Porenwasserdruck
Effektives Spannung
Das Prinzip der effektiven Spannungen besagt, dass die tatsächliche Widerstandsfähigkeit des Bodens gegen Verformung und Versagen von der effektiven Spannung abhängt, da der Porenwasserdruck die Interaktion zwischen den Bodenpartikeln beeinflusst
Warum spricht man bzgl. der Lastausbreitung unter Fundamenten oft von sog. Druckzwiebeln? Welche Rolle spielen diese bei der Setzungsberechnung?
Der Begriff "Druckzwiebeln" wird oft verwendet, um die Lastausbreitung unter Fundamenten zu beschreiben. Er bezieht sich auf die Vorstellung, dass die Last, die auf ein Fundament oder eine Bodenplatte ausgeübt wird, sich in Form einer Zwiebel ausbreitet
Die Rolle der Druckzwiebeln bei der Setzungsberechnung besteht darin, die erwartete Setzung des Fundaments oder der Bodenplatte zu bestimmen. Durch die Analyse der Lastverteilung in den Druckzwiebeln kann man Rückschlüsse auf die Verformungen und Setzungen des Bodens ziehen
Warum darf für die Berechnung von Spannungen bzw. den daraus resultierenden Setzungen das Superpositionsprinzip angewendet werden?
Das Superpositionsprinzip darf für die Berechnung von Spannungen und Setzungen angewendet werden, solange die Belastungen linear sind und keine Interaktionseffekte zwischen ihnen auftreten
Warum wird bei der Setzungsberechnung die sog. Vorbelastung σ(ü0) von der Gesamtbelastung auf Höhe der Sohlfuge abgezogen, um die setzungserzeugende Spannung σ(z0) zu berechnen?
Dies wird gemacht, um den Beitrag der Vorbelastung auf die Setzung des Bodens zu berücksichtigen da sie einen erheblichen Einfluss auf die Setzung des Bodens hat
Was ist der „kennzeichnende Punkt“ unter einem Fundament und wofür spielt er eine Rolle?
Der "kennzeichnende Punkt" unter einem Fundament bezieht sich auf den Punkt oder die Tiefe im Boden, an dem typischerweise die maximale Setzung oder Verformung des Fundaments auftritt. Dieser Punkt wird auch als "kritischer Punkt" bezeichnet
Stellen Sie qualitativ die Verteilung der vertikalen Zusatzspannung unter dem Eckpunkt eines rechteckigen Fundamentes über die Tiefe dar.
Unter dem Eckpunkt eines rechteckigen Fundaments verteilt sich die vertikale Zusatzspannung über die Tiefe wie folgt:
In unmittelbarer Nähe des Eckpunkts ist die Zusatzspannung am höchsten und nimmt dann mit zunehmender Tiefe ab. Dies liegt daran, dass sich die Belastung von der Oberfläche des Fundaments auf den Boden überträgt und sich allmählich in die Tiefe verteilt.
Die Verteilung der Zusatzspannung kann als kegelförmig oder pyramidenförmig betrachtet werden, wobei die Spitze des Kegels oder der Pyramide sich direkt unter dem Eckpunkt des Fundaments befindet. Dies bedeutet, dass der größte Beitrag zur vertikalen Zusatzspannung in unmittelbarer Nähe des Eckpunkts liegt.
Mit zunehmender Tiefe nimmt die Zusatzspannung ab und verteilt sich auf eine größere Fläche. Dies liegt daran, dass der Boden die Belastung aufnimmt und sich allmählich unter dem Fundament verteilt. Die genaue Verteilung der Zusatzspannung hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Bodeneigenschaften, des Fundamenttyps, der Fundamentabmessungen und der Belastungsintensität
Was ist mit der sog. Grenztiefe unter einem Fundament gemeint?
Die "Grenztiefe" unter einem Fundament bezieht sich auf die maximale Tiefe, bis zu der die Lastausbreitung des Fundaments im Boden stattfindet. Es ist die Tiefe, bei der die vertikale Spannungsverteilung vernachlässigbar wird oder unterhalb der die Spannungen nahezu konstant bleiben
Welche Besonderheit ist bei der Verformungsberechnung von Fundamenten zu beachten, die durch eine Normalkraft und ein Moment belastet werden?
Die Interaktion zwischen den beiden Belastungskomponenten
Wieso können bei einer Grundwasserabsenkung Setzungen entstehen?
Da die Veränderung des Grundwasserspiegels Auswirkungen auf den Boden und insbesondere auf den gesättigten Teil des Bodens hat. Die Hauptursachen für Setzungen infolge einer Grundwasserabsenkung sind:
Boden steht nicht mehr unter Auftrieb
Konsolidation
Volumenverlust
Warum sind die Hebungen nach einer Entlastung des Baugrunds i.d.R. viel geringer als die Setzungen bei einer gleichgroßen Belastung?
Elastizität
Entwässerung
Was ist der Unterschied zwischen dem Steifemodul und dem E-Modul?
Der E-Modul ist ein Maß für die Steifigkeit eines Materials in Bezug auf elastische Verformungen
Der Steifemodul hingegen ist ein Maß für die Steifigkeit eines Materials in Bezug auf plastische Verformungen
Warum ist der Steifemodul eines Bodens keine Konstante? Wovon hängt er für ein und denselben Boden ab?
Es variiert nach verschiednen Einflüssen:
Spannungsniveau (Niedrig oder Hoch)
Wassergehalt
Zusammensetzung
Belastungen
Was versteht man unter dem Begriff Konsolidierung und für welche Böden ist diese relevant?
Konsolidierung bezieht sich auf den Prozess der Volumenänderung eines gesättigten Bodens aufgrund der Entfernung des Porenwassers unter konstanten Belastungen
Welchen Unterschied macht es für die Konsolidierungsdauer, ob eine gesättigte Weichschicht einseitig oder beidseitig entwässern kann?
Der Unterschied liegt in der Entwässerungsgeschwindigkeit und dem Druckabfall innerhalb des Bodens während des Konsolidationsprozesses
Wie kann man im Rahmen der Baugrunduntersuchung feststellen, ob ein Boden unterkonsolidiert ist?
Konsolidationsversuche
S-Wert-Analyse
Bodenuntersuchungen
Geotechnische Modellierung
Von welchen beiden Bodenkenngrößen hängt die Konsolidierungsdauer maßgeblich ab? Warum?
Die Konsolidierungsdauer eines Bodens hängt maßgeblich von zwei Bodenkenngrößen ab:
Konsolidationsverformungsmodul (auch Kompressionsmodul oder Druckmodul genannt) (Steifigkeit des Bodens)
Durchlässigkeitskoeffizient (auch Permeabilität genannt) (Wie gut lässt Boden Wasser durch )
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