Hausarbeit Grundlagen des Grundbaus (Version 6.8 Teil 2)

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Holger Weiß
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1 Hausarbeit Grundbau Teil 2 Seite 1 Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechani Vorname: Name: Matr.-Nr.: Studiengang: PO2009 X andere Ausgabedatum: Abgabedatum vorlesungsbegleitend: Die Hausarbeit muss bis spätestens ein Jahr nach der Ausgabe vollständig bearbeitet abgegeben worden sein. Hausarbeit Grundlagen des Grundbaus (Version 6.8 Teil 2) Aufgabe anerannt Wiedervorlage anerannt

2 Hausarbeit Grundbau Teil 2 Seite 2 Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechani Regeln zur Bearbeitung der Hausarbeit für die Studiengänge BI BSc. und UTRM Bsc.: 1. Die Hausarbeit im Fach Grundbau wird vorlesungsbegleitend in zwei Teilen ausgegeben. Zur Bearbeitung gibt es folgende alternative Möglicheiten: (a) Bearbeitung vorlesungsbegleitend empfohlen Die einzelnen Teile önnen freiwillig vorlesungsbegleitend bearbeitet und abgegeben werden. Im Anschluss an die schriftliche Bearbeitung eines jeden Teils ann (freiwillig) ein Abgabegespräch absolviert werden, in dem der jeweils behandelte Stoff geprüft wird. Dadurch wird gefördert, dass der Kenntnisstand mit Fortschreiten von Vorlesung und Übung wächst. (b) Bearbeitung innerhalb eines Jahres Die Abgabe der einzelnen Teile der Hausarbeit muss spätestens nach einem Jahres ab Ausgabedatum erfolgen. 2. Die Hausarbeit ist handschriftlich anzufertigen, mit einem Rechner angefertigte Arbeiten werden nicht gewertet. 3. Die in den Aufgaben zu verwendenden Parameter A,B und C ergeben sich aus der Matrielnummer nach folgendem Schlüssel. Der Parameter D ist bereits vorgegeben. Matriel-Nr Parameter A B C D

3 Hausarbeit Grundbau Teil 2 Seite 3 Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechani Aufgabe 10: Grundwasserhaltung Für die Gründung eines Gebäudes soll eine Baugrube erstellt werden. Während der Bauzeit soll das Grundwasser mit Hilfe von Brunnen abgesent werden. Die Baugrube ist im Grundriss und im Schnitt in Abbildung 1 dargestellt. An drei Seiten wird die Baugrube unter einem Winel von 45 abgeböscht. Aufgrund beschränter räumlicher Gegebenheiten ist auf einer Seite der Baugrube eine Verbauwand vorgesehen. Die Maße der Baugrube in Höhe der Baugrubensohle sind mit l = 15,00 m und b = 10,00 m gegeben. Das Bauwer soll in einer Tiefe t von 6,50 m gegründet werden. Die Durchlässigeit des Bodens beträgt = ( A 10 5 ) m/s. Der Radius eines Brunnens beträgt r 0 = (8 + B) cm. Eingesetzte Parameter aus Matrielnummer: A = B = Folgende Punte sind zu bearbeiten: 1. Entwurf der gesamten Grundwasserabsenungsanlage. Hierbei sollen alle Koordinaten der Brunnen tabellarisch angegeben werden, wobei das in Abbildung 1 eingezeichnete x-y-koordinatensystem zu verwenden ist. 2. Nachweis des Absenziels im ungünstigsten Punt (Angabe der Koordinaten). 3. Nachweis der benetzten Filterlänge. Hinweise: Bei der Anordnung der Brunnen ist auf einen ausreichenden Arbeitsraum zwischen der Brunnenachse und der Baugrube zu achten. Die Brunnenachse soll in 2,00 m Entfernung vom Baugrubenrand liegen. Ein ausreichender Sicherheitsabstand zwischen der Baugrubensohle und dem abgesenten Grundwasserspiegel ist sicherzustellen.

4 Hausarbeit Grundbau Teil 2 Seite 4 Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechani Grundriss (nicht maßstäblich) Brunnenachse Böschung Trägerbohlwand y (0,0) x Schnitt (nicht maßstäblich) r 0 = (8+B) cm Abbildung 1: Grundriss und Schnitt der Baugrube

5 Hausarbeit Grundbau Teil 2 Seite 5 Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechani Aufgabe 11: Baugrubenverbau Die in Abbildung 2 dargestellte Baugrube soll durch eine voll eingespannte, ungestützte Wand nach EAB berechnet werden. Das Grundwasser soll dabei als nicht strömend angesetzt werden. Im Allgemeinen werden Spundwände mit einem Wandreibungswinel δ p = 2/3 ϕ bemessen. Sollte jedoch der Nachweis des inneren Gleichgewichtes nicht gelingen, ist die omplette Spundwandbemessung erneut mit einem leineren Wandreibungswinel δ p zu wiederholen. Da die Vorbemessung dieser Aufgabe ergeben hat, dass der Nachweis des inneren Gleichgewichtes unter Ansatz eines Wandreibungswinels δ p = 2/3 ϕ nicht gelingt, ist daher ein Wandreibungswinel δ p = 1/3 ϕ gewählt worden. Folgende Aufgaben sind zu bearbeiten: 1. Ermittlung des maßgebenden ativen Erddrucs aus Bodeneigengewicht, Kohäsion und äußeren Einwirungen. Stellen Sie hierbei jeden berechneten Verlauf grafisch dar. 2. Erddrucumlagerung in wirlicheitsnahe Lastfigur nach EAB. Stellen Sie den berechneten Verlauf grafisch dar. die in Abbildung 3 vorgegebene Verteilung des ativen Erddrucs. 3. Nachweis des Gleichgewichts der Horizontalräfte. Erstellen Sie eine Sizze, in der Sie die im Nachweis verwendeten Kräfte einzeichnen. 4. Nachweise des inneren Gleichgewichts der Vertialräfte. Erstellen Sie eine Sizze, in der Sie die im Nachweis verwendeten Kräfte einzeichnen. Hinweise: Die Profildaten des verwendeten Spundwandprofils (LARSSEN 601) sind den Arbeitsblättern für Grundbau, Bild 4.33, zu entnehmen.

6 Hausarbeit Grundbau Teil 2 Seite 6 Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechani 0,00 2 q = 20 N/m Schluff: = 17 N/m 3 2 c = 12 N/m = 25 = 2/3 a -3,00-4,00 Sand: D =? = 19 N/m 3 = 30 a = 2/3 p = -1/3 q c = 15 MN/m 2 = 12 N/m 3 Abbildung 2: Grundriss und Schnitt der Baugrube

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