Was macht die Geotechnik anders? Wie soll der Eurocode 7 von 2018 aussehen? B. Schuppener

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1 Was macht die Geotechnik anders? Wie soll der Eurocode 7 von 2018 aussehen? B. Schuppener

2 Gliederung Was macht die Geotechnik anders? Sicherheitskonzept Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte Bespiele Wie soll der EC 7 von 2018 aussehen? Kritik an den Eurocodes Konzept zur Überarbeitung erste Ergebnisse

3 Nachweis von Grenzzuständen der Tragfähigkeit im Bauwesen E d R d E d : R d : Bemessungswert der Einwirkungen oder der Beanspruchungen Bemessungswert des Widerstandes

4 Verfahren mit faktorisierten Scherparametern (GEO-3) E d R d E d (ϕ d, c d) R d (ϕ d, c d) tan ϕ d = tan ϕ k/ γ ϕ c d = c k/ γ c ϕ k c k ϕ d c d γ ϕ γ c charakteristischer Wert des Reibungswinkels charakteristischer Wert der Kohäsion Bemessungswert des Reibungswinkels Bemessungswert der Kohäsion Teilsicherheitsbeiwert für den Reibungsbeiwert Teilsicherheitsbeiwert für die Kohäsion

5 Verfahren mit faktorisierten Beanspruchungen und Widerständen (GEO-2) E d R d E k γ E R k / γ R E k : γ E : R k : γ R : charakteristischer Wert der Einwirkungen bzw. Beanspruchungen Teilsicherheitsbeiwert für die Einwirkungen bzw. Beanspruchungen charakteristische Wert des Widerstandes Teilsicherheitsbeiwert für die Widerstände

6 Faktorisierte Einwirkungen oder Beanspruchungen Q d = γ Q Q k = 1,50 Q k G d = γ G G k = 1,35 G k q d = γ Q q k = 1,50 q k Q k G k GEO-2 q k E Q,d = E Q (ϕ d, c d, q d ) E G,d =γ G E G (ϕ d,c d) = 1,35 E G (ϕ k,c k) V d, H d, M d E Q,k = E Q (ϕ k, c k, q k ) E G,k = E G (ϕ k, c k) V k, H k, M k R v,k = F(M d, V d, H d ) V d R d = R vk /γ R,v R v,k= (M k, V k, H k ) V d R vd V G,k γ G +V Q,k γ Q R vk /γ R,v

7 Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte Grundsatz: Beibehaltung des Sicherheitsniveaus des globalen Sicherheitskonzepts: γ R γ G,Q η global γ R : Teilsicherheitsbeiwert für den Widerstand γ G,Q : gewichteter Teilsicherheitsbeiwert für die ständigen und veränderlichen Beanspruchungen η global : globaler Sicherheitsbeiwert γ G = 1,35; γ Q = 1,50

8 Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte η global = γ G,Q γ R γ R η global /γ G,Q Beispiel der Grundbruchsicherheit mit: η global = 2,0 nach DIN 1054 für LF1 und γ G,Q 1,40 als Mittelwert von γ G = 1,35 undγ Q = 1,50 Teilsicherheitsbeiwert des Grundbruchwiderstands: γ R,v 2,0 / 1,40 1,40

9 Sicherheitskonzept des Eurocode 7-1 Die Teilsicherheitsbeiwerte des Eurocode 7 sind nicht wie ursprünglich geplant ein Maß für die Unsicherheit, mit der Einwirkungen und Widerstände bestimmt werden können. Das Teilsicherheitskonzept der Geotechnik ist ein Globalsicherheitskonzept. Die Teilsicherheitsbeiwerte der Geotechnik berücksichtigen in begrenztem Maß kleinere menschliche Fehler.

10 DIN 1054: Tabelle A 2.1 Teilsicherheitsbeiwerte (2)

11 Nachweise nach dem globalen Sicherheitskonzept und dem Teilsicherheitskonzept Baugrundmodel Schichtgeometrie Bodenkennwerte Bodenmechanisches Berechnungsmodel(le) Globales Sicherheitskonzept Teilsicherheitskonzept Belastungen Lastfall Erforderliche Sicherheit η erf Einwirkungen Bemessungssituation Teilsicherheitsbeiwerte γ R, γ G, γ Q Berechnung: Beanspruchung E und Widerstand R des Bodens Sicherheitsnachweis: η = R / E η erf Sicherheitsnachweis: E G,k γ G + E Q,k γ Q R k / γ R

12 Gliederung Was macht die Geotechnik anders? Sicherheitskonzept Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte Bespiele Wie soll der EC 7 von 2018 aussehen? Kritik an den Eurocodes Konzept zur Überarbeitung erste Ergebnisse

13 Deutsche Kritik an den Eurocodes Die Eurocodes: sind zu umfangreich, sind in Teilen unklar, sind manchmal trivial, enthalten zu viel Lehrbuchwissen und sind deshalb nutzerunfreundlich.

14 Gründe für den Umfang der Eurocodes Erste Generation der ECs sind unvermeidlich Stoffsammlung Neuste Stand der Technik aus ganz Europa, Keine Regelungen, was in einem Eurocode stehen soll.

15 Gründung der Initiative PraxisRegelnBau am 13. Jan. 2011

16 Wie ist die Initiative aufgestellt? BIngK BVPI DAfStb DBV DGfM DSTV DGGT HDB VBI ZDB bündeln ihre Interessen BMVBS PraxisRegelnBaue.V. Vorstand (Nußbaumer, Andrä, Cornelius) Lenkungsausschuss (zur Koordination der Projektgruppen (PG)) ARGEB AU PG 1 EC0/EC1 PG 2 EC2 PG 3 EC3/EC4 PG 4 EC5 PG 5 EC6 PG 6 EC7 Ad-hoc-Gruppe Koordinierung 16

17 Arbeitspakete der PG 6 Geotechnik AP 1: Neuordnung der Regelungen zur Planung und Auswertung von Baugrunderkundungen in EC 7-1 und EC 7-2 AP 2: Straffung des EC 7-2 und der DIN 4020 AP 3: Straffung des EC 7-1 und der DIN 1054 AP 4: Harmonisierung der Nachweisverfahren des EC

18 Erste Arbeitsergebnisse AP1 Neuordnung der Regelungen zur Planung und Bewertung von Baugrunderkundungen: EC 7-2: Enthält die Regelungen für die Planung und die Auswertung von Baugrunduntersuchungen zur Festlegung von abgeleiteten Bodenkennwerten. EC 7-1: Enthält die Regelungen für die Festlegung von charakteristischen Bodenkennwerten auf Grundlage der abgeleiteten Bodenkennwerten.

19 Arbeitsergebnisse AP1 EC 7-1: Geotechnische Unterlagen 3.1 Allgemeines 3.2 Geometrisches Berechnungsmodell Bodenschichten Grundwasser Geländehöhen 3.3 Festlegung charakteristischer Werte Allgemeines Boden Fels 3.4 Dokumentation 19

20 Arbeitsergebnisse AP2 und AP3 Grundsätze zur Straffung des EC 7 1. Nur normative Regelungen im Normtext, 2. Begründungen, Erläuterungen und Lehrbuch texte streichen oder in Anhänge/Kommentar 3. Keine Wiederholungen 4. Präzise Formulierungen der Regeln und Anforderungen. 5. Beschränkung auf redaktionelle Änderungen, keine inhaltlichen Änderungen

21 Arbeitsergebnisse AP3

22 Abschnitt Arbeitsergebnisse AP3 Zahl der Worte Original überarbeitet Straffung % 2. Grundsätze Geotech. Unterlagen Bauüberwachung gestrichen 5. Schüttungen gestrichen 6. Flächengründungen Pfähle Anker Stützwände Hydraul. Versagen Ges.standsicherheit Erddämme

23 Arbeitsergebnisse AP3 für den EC 7-1 Abschnitt Straffung % 2. Grundsätze geot. Bemessung Geotechnische Unterlagen Bauüberwachung gestrichen 5. Schüttungen gestrichen 6. Flächengründungen? 7. Pfähle? 8. Anker Stützwände Hydraulisches Versagen Gesamtstandsicherheit Erddämme 32

24 Withdrawal of National Standards Launch of 5 year review Preparation of new and revised ENs Final Vote on new Eurocodes EU responds JRC publishes Technical Reports / draft ENs issued

25 EG/Title Convenor Members 0 Management + oversight 1 Anchors Bond (GBR) Schuppener (GER) Farrell (IRL) Dietz (GER) 2 Maintenance + ease of use Schuppener (GER) 10 3 Model solutions 4 Numerical methods 5 Reinforced soil Orr (IRL) Ziegler(GER) Lees (CYP) Herten (GER) Vanicek (CZE) Bräu (GER) 6 Seismic design Scarpelli (ITA) 15 7 Pile design Moormann (GER) 14 8 Harmonization 9 Water pressures Bond (UK) Ziegler (GER) Vogt + Odenwald (GER) 10 Calculation models Vrettos (GER) 9 11 Characterization 13 Rock mechanics Evolution Groups des SC 7 14 Ground improvement Moritz (SWE) Engel (GER) Harrison (GBR) Erichsen (GER) Croce (ITA) Beckhaus (GER)

26 Fehmarn Belt

27 Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit Schuppener: Normen-Handbuch EC 7-2, BFA Spezialtiefbau: Workshop Eurocode 7 in der Praxis, Berlin, 22. Januar 2013 Van Gogh, Sternennacht über der Rhone

28 Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit

29 Q d = γ Q Q k = 1,50 Q k G d = γ G G k = 1,35 G k Q k G k q d = γ Q q k = 1,50 q k q k E Q,d = E Q (ϕ d, c d, q d ) E G,d =γ G E G (ϕ d,c d) = 1,35 E G (ϕ k,c k) V d, H d, M d R v,k = F(M d, V d, H d ) E Q,k = E Q (ϕ k, c k, q k ) E G,k = E G (ϕ k, c k) V k, H k, M k R v,k= (M k, V k, H k ) V d R vd V d R d = R vk /γ R,v V G,k γ G +V Q,k γ Q R vk /γ R,v