Tiefgründung

• Druckpfahl: Spitzendruck und Mantelreibung

• Zugpfahl: Mantelreibung

• Ortbetonpfähle:

  • Vor Ort hergestellt.

  • Bohrung → Einbringen von Bewehrung → Ausgießen mit Beton.

• Verdrängungspfähle (Fertigpfähle):

  • Vorgefertigte Pfähle.

  • Werden eingerammt oder eingepresst → Boden wird verdrängt.

• Rammen, Rütteln, Drücken, Drehen oder Kombination in boden eingebracht

• Sind Fertigpfähle

• sind ab d < 30cm

• Versagen = 10% des Durchmessers an Setzung

• darüber hinaus kann noch Belastung aufgenommen werden, aber gebrauchstauglichkeit nicht mehr gegeben

• Rb,k Einzelner Spitzendruck

• Rs,k Bruchwert Mantelreibung

Bei bindigen: cu

Bei nicht bindigen: qu

• Pfahltyp festlegen

• Grenzsetzung interpolieren

• Pfahlmantel und Pfahlspitzenwiderstand ermittelt

• Setzung kann abgelesen werden indem man mit GK und QK ins Diagramm geht und abliest

• In der Geotechnik steht "qc" oft für den Kegelreibungs- oder Scherwiderstand bei geotechnischen Bohrungen.

• Es ist ein Maß für die Festigkeit des Bodens und wird durch verschiedene Tests wie den Cone Penetration Test (CPT) ermittelt.

• Boden S.12

• Ein genormter Konus (Cone) wird mit konstanter Geschwindigkeit (meist 2 cm/s) in den Boden gedrückt.

• Dabei werden Widerstände und Porenwasserdruck kontinuierlich gemessen.

• In einer WDS wird der Charakteristische Pfahlwiderstand Rc,k über die zugehörige Pfahlkopfsetzung aufgetragen

• Die WDS lässt sich aus Probebelastung ableiten oder nach EA Pfählen konstruieren indem der Spitzendruck Rb,k und die Mantelreibungen Rs,k addiert werden = Rc,k

• Die Grenzsetzung ist die Setzung, die der Pfahl benötigt, um die volle Mantelreibung zu aktivieren

• Beim Rammpfahl nicht, durch das Einbringen ist die Mantelreibung aktiviert

• Die Überschneidung der Druckzwiebel phäle tragen als Gruppe einzeln weniger, als würden sie einseln stehen

• Abstand von 3 x Durchmesser Pfahlabstand ist dann vernachlässigbar S.19

Randbedinungen:

• rechnerischen Erfassung nicht möglich

• Keine Erfahrungswerte

• Nur bei vielen Pfählen

Durchführung

• Totlast auf Messzylinder auf Pfahl

Auswertung

• WDS (Wiederstand-Setzungs-Diagramm”) auswerten → der schlechteste Wert ist Maßgebend S.20

• Da es der Zugkraft entgegen wirkt

• Bohrpfähle

• Verdränungspfähle

• Mikropfähle

Nachweise (Siehe Formelsammlung)

• Nachweise der inneren Standsicherheit

• Nachweise der äußeren Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit

• Nachweise der Tragfähigkeit (ULS)

• Nachweise der Gebrauchstauglichkeit (SLS)

• GEO-2 -> Verlust der Gesamtstandsicherheit etc.

Methoden

• Übermäßige Setzung

• WDS (Widerstandssetzungslinie)

• Statische und Dynamische Probebelastung

• Empirisch und analytisches Verhalten

• beobachteten Verhaltens

Pfahlgruppe

• Interaktion: Pfahl – Baugrund

• Interaktion: Pfahl – Pfahl

Wechselwirkung abhängig von

• Achsabstand a der Pfähle

• Pfahldurchmesser D

• Pfahllänge l

• Dehnsteifigkeit der Pfähle

• Verhältnis Mantel-/Spitzenwiderstand

Pfahlrost: S 28.

• Man benötigt Rc,d

• Berechnen von RE (Rc,k)

• Berechnen Gruppenfaktor Lamda mit Tabellen

• lt. EA Pfähle brauchen für biegeweiche, lange Pfähle keine Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit (ULS) geführt werden, wenn die Pfähle im Boden eingebettet sind

  
  

  In allen anderen Fällen sind konkrete Nachweise erforderlich:

• Festlegung Bodenreaktion (i.d.R. Bettungsmodulverteilung; ks,k = Es,k/D)

• Ermittlung der char. Schnittgrößen

• Berechnung der resultierenden Normalspannung zwischen Pfahl und Boden, σh,k (= Bettungsreaktion)

• Vergleich von σh,k mit der Ordinate des mobilisierbaren passiven Erddrucks

• Nachweis, dass der seitliche Bodenwiderstand Bh,d nicht größer angesetzt worden ist als der Bemessungswert des räumlichen Erdwiderstands (bis auf Höhe des Verschiebungsnullpunkts = Drehpunkts):

• Nachweis der Sicherheit gegen Materialversagen (STR) nach Bauteilnorm

• Abtragung der äußeren Lasten über eine Sohlfläche in oberflächennahe Bodenschichten => Flachgründung

• Abtragung der äußeren Lasten in tiefere Bodenschichten über Spitzenwiderstand und Mantelreibung => Tiefgründung

• keine besonderen Maßnahmen, Flachgründung

• Offene GW-Absenkung über Pumpenschächte oder ähnliches, Flachgründung

• Tieferlegung der Gründungsebene bzw. Bodenaustausch im Bereich der Fundamente, Flachgründung

• Bodenaustausch unter Wasser, Bodenaustausch mit GW-Absenkung oder Abdichtung.

• Kostenvergleich mit Rüttelstopfverdichtung, Pfahlgründung, Brunnengründung usw. erforderlich.

• Tiefgründung mit Ramm-, Bohr- oder Spezialpfählen, Rüttelstopfverdichtung, Brunnengründung usw.

• Nachweise von Grenzzuständen für den Einzelpfahl

• Nachweise von Grenzzuständen für eine Pfahlgruppe

• in Pfahlgruppen, in denen alle Pfahlköpfe näherungsweise die gleiche Pfahlkopfverschiebung erfahren, beteiligen sich die Pfähle in unterschiedlichem Maße an der Lastabtragung

• Ansatz gemäß EA Pfähle 𝐻𝑖 / 𝐻𝐺 = 𝛼𝑖 / Σ𝛼𝑖

• Ermittlung der Abminderungsfaktoren

Tabelle mit:

• 𝛼L ; 𝛼Q ; 𝛼i= 𝛼L x 𝛼Q ; 𝛼i / Σ𝛼𝑖 ; Fh,Gk x 𝛼𝑖 / Σ𝛼𝑖