1. Übung GB

• Lasten direkt über die Sohle an den tragfähigen Baugrund

• Tragfähiger zu belastende Untergrund

->geringe Setzungen

Erforderliche Nachweise:

• Gleiten

• Kippen

• Grundbruchsicherheit

• zulässige Bodenpressung

• große, konzentrierte Lasten

• Einleitung direkt in tiefere Bodenschichten

• i.d.R. bei sehr weichen und wenig tragfähigen Schichten oberflächennah

-> Einsinken des Bauwerkes starke Setzungen

• Alternative zu Bodenaustausch, Nachverdichtung usw.

1. Erforderliche Nachweise:

   •   Grenzzustand der Tragfähigkeit

   •   Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

Sonderfall: Negative Mantelreibung

Setzt sich der Boden über der tragfähigen Schicht stärker als der Pfahl (z.B. nicht konsolidierte, weiche bindige Schichten wie Klei und Torf), kehrt sich die Mantelreibung um, der Boden hängt sich am Pfahlmantel auf und belastet diesen.

Beachte: auch wenig tragfähige Schichten setzen sich nur unter Auflast!

Fertigpfähle (Herstellung in Fabrik):

1. Holz mit Pfahlschuh

2. Stahlrohrpfahl

3. Stahlbohle mit Schloss (Kastenpfähle)

4. Schraubpfahl

5. Stahlbetonpfahl

Ortbetonpfähle (in einem Hohlraum im Boden hergestellt)

a. Vollverdränger b. Teilverdränger

Bei der Berechnung von Pfählen sind zwei Nachweise zu führen:

 der Nachweis der Tragfähigkeit (ULS - Ultimate Limit State)

 betrachtet das Versagen von Bauwerk und Bauteilen

Im Grenzzustand der Tragfähigkeit kann ein Versagen eintreten durch:

  Tragfähigkeitsverluste des Bodens in der Pfahlumgebung (äußere Tragfähigkeit) (GEO-2)

  Tragfähigkeitsverluste des Pfahlmaterials / Bauteilversagen (innere Tragfähigkeit) (STR)

äußere Tragfähigkeit i.A. kleiner

• -> maßgebend für die Ermittlung der zulässigen Belastungen des Pfahls

• -der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit (SLS - Servicability Limit State).

   stellt sicher, dass die vorgegebenen Setzungen der Pfähle unter Gebrauchslast nicht überschritten werden (für Fertigpfähle in der Regel nicht zu überprüfen)

Für die Beurteilung der äußerenTragfähigkeit gibt es keine allgemein anerkannten Bemessungsregeln

Deshalb muss der/die IngenieurIn eine Wahl treffen, die den derzeitigen Kenntnisstand repräsentiert, sich auf erprobte Verfahren beschränkt und einen Eindruck von der erreichbaren Genauigkeit vermittelt.

Möglichkeiten: Ermittlung der axialen Pfahlwiderstände durch z. B.

•   Tabellenwerte der EA-Pfähle (werden in der Übung behandelt)

•   statischer Probebelastung (Vorlesung)

•   dynamische Probebelastung / Rapid-Load-Test (Vorlesung)

•   Rammformeln (z.B. anhand von Hitzen / Schläge je 10 cm Eindringung) ca. 50 verschiedene

•   Erfahrungswerte von anderen Baustellen mit ähnlichen Baugrundverhältnissen