Vergleich der alten und neuen Sicherheitsphilosophie am Beispiel einer Spundwandkonstruktion
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- Art: Studienarbeit
- Autor: Andrea Könecke-Dege, Andrea Conradi
- Abgabedatum: März 1995
- Umfang: 261 Seiten
- Dateigröße: 6,5 MB
- Note: 1,3
- Institution / Hochschule: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-0570-0
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-0570-0 P - ISBN (CD) :978-3-8324-0570-0 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Andrea Könecke-Dege, Andrea Conradi März 1995: Vergleich der alten und neuen Sicherheitsphilosophie am Beispiel einer Spundwandkonstruktion, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Böschungsbruchberechnung, Sicherheitsphilosophie der DIN und des Eurocodes im Grundbau, Spundwandberechnung nach DIN und EN, Verpreßankernorn, Bodenvernagelung
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Studienarbeit von Andrea Könecke-Dege, Andrea Conradi
Gang der Untersuchung:
Im vorliegenden Entwurf werden die alte und neue Sicherheitsphilosophie des Grundbaus sowie der Bodenmechanik miteinander verglichen und gegenübergestellt. Sicherheitsphilosophie bedeutet in diesem Zusammenhang das Erkennen und Zugrundelegen von elementaren Grundsätzen in Bezug auf die dauerhafte Beständigkeit von Bauwerken gegenüber allen vorhersehbaren Beanspruchungen. Die Begriffe "alt" und "neu" weisen dabei auf die unterschiedlichen Ansätze zur Festlegung dieser Sicherheit hin.
Die angesprochenen elementaren Grundsätze für die Konstruktion und Bemessung von Bauwerken werden in allgemeingültigen Regelwerken, den sogenannten Normen, zusammengefaßt. In der bestehenden Deutschen Norm wird hierbei die alte Sicherheitsphilosophie zugrunde gelegt, während im Europäischen Normenwerk die neue Sicherheitsphilosophie zur Anwendung kommt. Im Zuge eines europäischen Zusammenwachsens besteht die Notwendigkeit einer länderübergreifenden Normung, wodurch es zu einer Ablösung der Deutschen Norm durch die Europäische Norm kommen soll. Aufgrund dieser Tatsache ist es von Interesse, die neue Sicherheitsphilosophie zu analysieren und mit der alten zu vergleichen, was die Grundlage für den vorliegenden Entwurf darstellt. Im Besonderen soll dabei auf die Verpreßankernormen eingegangen werden.
Zur Einführung in die Thematik werden zunächst die Grundlagen der Normung im Bauwesen, sowie deren Hierarchie vorgestellt. Nachdem wir auf die Notwendigkeit einer einheitlichen Europäischen Norm eingegangen wird, kommt es im darauffolgenden Kapitel zur Erläuterung des Begriffes der Sicherheit. Im Anschluß daran folgt eine Beschreibung der in der Deutschen Norm angewandten alten Sicherheitsphilosophie im Grundbau. Bevor die Methodik der neuen Sicherheitsphilosophie und ihre Prinzipien aufgezeigt werden, erfolgt zum besseren Verständnis eine Definition von Grundbegriffen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik, da der Anwender in der Europäischen Norm auf eine neue Terminologie stößt. Nach den schematischen, rein theoretischen Ausführungen, werden zur Veranschaulichung praktische Berechnungsbeispiele angeführt und gegenübergestellt, bevor ein abschließender Vergleich beider Sicherheitsphilosophien erfolgt.
Anhand der deutschen Verpreßankernorm und dem entsprechenden europäischen Entwurf wird die Anwendung der Sicherheitsphilosophien an einem konkreten Regelwerk aufgezeigt. Zwei Beispielaufgaben präzisieren unter Angabe von Tragsicherheitsfaktoren die Auswirkungen beider Normen hinsichtlich der Tragsicherheit und Wirtschaftlichkeit der betrachteten Konstruktionen.
Abschließend finden die gewonnenen Erkenntnisse ihre Anwendung auf eine bestehende Spundwandkonstruktion. Dabei werden die Nachweise gemäß Deutscher und Europäischer Norm geführt und gegenübergestellt.
Während im konstruktiven Ingenieurbau europäische Normen und damit die neue Sicherheitsphilosophie bereits zur Anwendung kommen, befindet sich diese Thematik im Grundbau und in der Bodenmechanik noch in der Erörterungsphase. Der vorliegende Entwurf soll eine erste Auseinandersetzung mit der neuen, auf anderen Grundlagen basierenden, Sicherheitsphilosophie darstellen und damit dem Anwender als Einstieg in diese Thematik dienen.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Abbildungsverzeichnis | 5 |
| 2. | Tabellenverzeichnis | 8 |
| 3. | Einleitung | 9 |
| 4. | Grundlagen der Normung im Bauwesen | 11 |
| 4.1 | Normung | 11 |
| 4.2 | Deutsche Normung | 13 |
| 4.3 | Regionale Normung | 18 |
| 4.4 | Europäische Normung / Eurocode | 19 |
| 4.4.1 | Die Erarbeitung der Eurocodes | 20 |
| 4.4.2 | Gliederung und Inhalt der Eurocodes | 21 |
| 4.5 | Internationale Normung | 23 |
| 5. | Die Notwendigkeit der Eurocodes für das Bauwesen | 25 |
| 6. | Der Sicherheitsbegriff im Grundbau | 28 |
| 7. | Sicherheitsphilosophie der DIN im Grundbau | 32 |
| 7.1 | Sicherheitszuschläge bei Einwirkungen und Widerständen | 33 |
| 7.2 | Sicherheitsbeiwerte | 34 |
| 7.3 | Zusammenfassende Stellungnahme | 36 |
| 8. | Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik | 39 |
| 8.1 | Einführung | 40 |
| 8.2 | Wahrscheinlichkeitsverteilungen | 41 |
| 8.3 | Kenngrößen von Wahrscheinlichkeitsverteilungen | 43 |
| 8.4 | Fraktilenwert | 45 |
| 8.5 | Korrelation und Regression | 49 |
| 8.6 | Aufstellung der Formelzeichen | 50 |
| 9. | Sicherheitsphilosophie des Eurocodes im Grundbau | 51 |
| 9.1 | Das Prinzip der konstanten Teilsicherheitsbeiwerte | 53 |
| 9.2 | Das Prinzip der konsistenten Grenzzustandsgleichungen | 70 |
| 9.3 | Das Prinzip der beiden Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit | 73 |
| 9.4 | Das Prinzip der drei geotechnischen Kategorien | 73 |
| 9.5 | Die Beobachtungsmethode | 75 |
| 9.6 | Zusammenfassende Stellungnahme | 76 |
| 9.7 | Übersicht der Formelzeichen | 79 |
| 10. | Vergleichende Anwendungsbeispiele | 82 |
| 10.1 | Böschungsbruchberechnung | 82 |
| 10.1.1 | Berechnung gemäß DIN 4084 | 82 |
| 10.1.2 | Berechnung gemäß Eurocode 7 | 88 |
| 10.1.3 | Vergleich der Ergebnisse | 95 |
| 10.2 | Bodenvernagelung | 97 |
| 10.2.1 | Vergleich der Ergebnisse | 100 |
| 11. | Vergleich der Sicherheitsphilosophien | 100 |
| Teil II | ||
| 12. | Gegenüberstellung der Verpreßankernormen DIN 4125 und EN 1537 | 103 |
| 12.1 | Prinzip von Verpreßankern | 106 |
| 12.2 | Gliederung beider Normen | 109 |
| 12.3 | Vergleichende Beschreibung beider Normen | 111 |
| 12.3.1 | Anwendungsbereich | 111 |
| 12.3.2 | Begriffe und Symbole | 113 |
| 12.3.3 | Bezeichnung | 117 |
| 12.3.4 | Bautechnische Unterlagen / Spezifische Voraussetzungen | 119 |
| 12.3.5 | Anforderungen an den Baugrund / Baugrunduntersuchung | 120 |
| 12.3.6 | Konstruktive Ausbildung / Ankerkomponenten und Korrosionsschutz | 122 |
| 12.3.7 | Herstellung von Verpreßankern | 129 |
| 12.3.8 | Bemessung und Nachweise | 136 |
| 12.3.9 | Grundsatz-, Eignungs-, Abnahme-, Nachprüfung und Überwachung / Ankerprüfung, Überwachung und Nachprüfung | 150 |
| 12.3.10 | Protokolle | 173 |
| 12.4 | Abschließende Bemerkung | 176 |
| 12.4.1 | Gegenüberstellung der Formelzeichen | 177 |
| 12.5 | Übersicht der Formelzeichen | 178 |
| 12.5.1 | Formelzeichen gemäß DIN | 178 |
| 12.5.2 | Formelzeichen gemäß EN | 180 |
| Teil III | ||
| 13. | Vergleich der Sicherheiten der Verpreßankernormen | 182 |
| 13.1 | Beispielaufgabe 1 | 183 |
| 13.1.1 | Ermittlung der Gebrauchskräfte bzw. Bemessungswerte der Einwirkungen | 184 |
| 13.1.2 | Ermittlung der zulässigen Ankerkraft bzw. des Bemessungswertes des Ankerwiderstandes | 190 |
| 13.1.3 | Ermittlung der Grenzen der Festlegekraft | 195 |
| 13.1.4 | Ermittlung der Tragsicherheitsfaktoren | 196 |
| 13.2 | Beispielaufgabe 2 | 200 |
| 13.2.1 | Ermittlung der Gebrauchskräfte bzw. Bemessungswerte der Einwirkungen | 203 |
| 13.2.2 | Ermittlung der zulässigen Ankerkraft bzw. des Bemessungswertes des Ankerwiderstandes | 209 |
| 13.2.3 | Ermittlung der Grenzen der Festlegekraft | 214 |
| 13.2.4 | Ermittlung der Tragsicherheitsfaktoren | 216 |
| 13.3 | Gegenüberstellung der Beispielaufgaben | 220 |
| 14. | Berechnung einer bestehenden Spundwandkonstruktion | 224 |
| 14.1 | Nachweis der Spundwandkonstruktion nach DIN 4125 | 226 |
| 14.1.1 | Erddruckverteilung nach Streck | 227 |
| 14.1.2 | Erddruckverteilung nach Coulomb | 236 |
| 14.1.3 | Resultierende Horizontalkraft | 238 |
| 14.1.4 | Interpretation des Berechnungsergebnisses | 239 |
| 14.2 | Nachweis der Spundwandkonstruktion nach EN 1537 | 241 |
| 14.2.1 | Erdruckverteilung nach Streck | 243 |
| 14.2.2 | Erddruckverteilung nach Coulomb | 249 |
| 14.2.3 | Resultierende Horizontalkraft | 251 |
| 14.2.4 | Ermittlung der Ankerkräfte (Situation vorher: nur eine Ankerlage) | 252 |
| 14.2.5 | Nachweis des Ankers (Situation vorher: nur eine Ankerlage) | 252 |
| 14.2.6 | Ermittlung der Ankerkräfte (Situation nachher: zwei Ankerlagen) | 255 |
| 14.2.7 | Nachweis der Anker (Situation nachher: zwei Ankerlagen) | 257 |
| 14.2.8 | Ermittlung des Ausnutzungsgrades | 259 |
| 14.2.9 | Interpretation des Berechnungsergebnisses | 259 |
| 14.3 | Vergleich der Ergebnisse | 260 |
| 15. | Schlußbemerkung | 261 |
| 16. | Literaturverzeichnis | 264 |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832405700
Arbeit zitieren:
Andrea Könecke-Dege, Andrea Conradi März 1995: Vergleich der alten und neuen Sicherheitsphilosophie am Beispiel einer Spundwandkonstruktion, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Böschungsbruchberechnung, Sicherheitsphilosophie der DIN und des Eurocodes im Grundbau, Spundwandberechnung nach DIN und EN, Verpreßankernorn, Bodenvernagelung



