DIN 1054:2005. Lastfall hängt von der Einwirkungskombination auf der Lastseite und der Sicherheitsklasse auf der Widerstandsseite ab:

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1 Einwirkungskombination: DIN 1054:2005 EK1: Regelkombination umfasst ständige sowie während der Funktionszeit des Bauwerks regelmäßig auftretende veränderliche Einwirkungen. EK2: Seltene Kombination umfasst außer den Einwirkungen der Regelkombination seltene oder einmalige planmäßige Einwirkungen. EK3: Außergewöhnliche Kombination berücksichtigt außer den Einwirkungen der Regelkombination eine gleichzeitig mögliche außergewöhnliche Einwirkung, insbesondere Katastrophen und Unfälle. Sicherheitsklassen: SK1: Sie umfasst auf die Funktionszeit des Bauwerkes angelegte Zustände. SK2: Bauzustände bei der Herstellung oder Reparatur des Bauwerks und Bauzustände durch Baumaßnahmen neben dem Bauwerk. SK3: Während der Funktionszeit einmalig oder voraussichtlich nie auftretende Zustände. Lastfälle: Lastfall hängt von der Einwirkungskombination auf der Lastseite und der Sicherheitsklasse auf der Widerstandsseite ab: EK 1 EK 2 EK 3 SK 1 LF 1 LF 2 / SK 2 LF 2 LF 2 LF 3 SK 3 / LF 3 γ F =γ R = 1,0 * * in begründeten Ausnahmesituationen

2 Lastfall LF 1: ständige Bemessungssituation Lastfall LF 2: vorübergehende Bemessungssituation Lastfall LF 3: außergewöhnliche Bemessungskombination Grenzzustände: Grenzzustände werden unterschieden in: GZ 1: Grenzzustände der Tragfähigkeit GZ 2: Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit GZ 1 GZ 2 Grenzzustand der Tragfähigkeit (ULS Ultimate Limit State) Grenzzustand GZ 1A GZ 1B GZ 1C Verlust der Lagesicherheit (Gleichgewichtsverlust ohne Bruch) Versagen von Bauwerken und Bauteilen durch Bruch im Bauwerk Verlust der Gesamtstandsicherheit (Versagen des Baugrundes durch Bruch im Boden oder Fels) Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (SLS Serviceability Limit State) Erforderlicher Nachweis Sicherheit gegen Kippen (auf Fels) Sicherheit gegen Aufschwimmen Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch Standsicherheit und Tragfähigkeit von Bauwerken, die durch den Baugrund belastet oder gestützt werden, z.b. Gleitsicherheit Tragfähigkeit des Baugrundes, z.b. Grundbruchsicherheit Sicherheit gegen Böschungsbruch Sicherheit gegen Geländebruch Setzungsberechnung, Nachweis der klaffenden Fuge (Ersatznachweis für Kippen)

3 Hinweise zum Nachweis gegen Kippen Der Nachweis gegen Kippen (GZ 1A) kann nur geführt werden, wenn der Drehpunkt der Kippachse bekannt ist. Dies ist nur bei felsigem Untergrund möglich. Ist das Bauwerk nicht auf Fels gegründet, so hat der Nachweis über den Ersatznachweis der Lage der Sohldruckresultierenden (GZ 2) geführt zu werden. Beispiel: Kippnachweis auf Fels H V a Drehpunkt Fels b/2 M d,dst M d,stb b γ γ H a dst V 2 stb

4 Beispiel: Kippnachweis auf nicht-felsigem Untergrund H V a Fundamentmittelpunkt z.b. Kies b/2 Nachweis über die Lage der Sohldruckresultierenden: e = e = M V H a V - Die maßgebliche Sohldruckresultierende der ständigen Einwirkungen muss innerhalb der 1. Kernweite liegen. (keine klaffende Sohlfuge) e b 6 (für Rechteckquerschnitt) - Die Sohldruckresultierende aus ständigen und veränderlichen Einwirkungen muss innerhalb der 2. Kernweite liegen. (Klaffen der Sohlfuge bis maximal zur Schwerachse) e b 3 (für Rechteckquerschnitt)

5 TU KAISERSLAUTERN Massivbau und Baukonstruktion Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell Saalübung Baukonstruktion II Gründung Für die unten dargestellte Winkelstützmauer sind die folgenden Standsicherheitsnachweise zu erbringen. a) Weisen Sie die Kippsicherheit der Winkelstützmauer unter den unten angegebenen Einwirkungen nach. Die Gründung erfolgt auf einer Kiesschicht. b) Führen Sie den Nachweis der zulässigen Sohldruckspannungen? c) Weisen Sie die Gleitsicherheit des Bauwerkes nach. System: 3,90 q k,1 Luftseite Erdseite kn γ=22 m³ g k,e 0 Kies 50 1,90 50 g k,ed q k,2 Belastung: g k,e = Eigenlast der Hinterfüllung g k,ed = 24 [kn/m] Erddruck infolge Hinterfüllung q k,1 = 5,00 [kn/m] Nutzlast auf Hinterfüllung q k,2 = 6,00 [kn/m] Erddruck infolge Nutzlast Sohlreibungswinkel: δ s,k = 30 Zulässige Bodenpressung: zul σ 0 = 220 kn m² - 1 -

6 Hinweise: Die ständigen Lasten (g k,m, g k,e, g k,ed ) und die veränderlichen Lasten (q k,1, q k,2 ) sind als jeweils eine gleichzeitig auftretende Einwirkung zu betrachten. Die gegebenen Einwirkungen treten während der gesamten Nutzungszeit des Bauwerkes auf. Lastermittlung: STÄNDIGE LASTEN: - Eigengewicht der Mauer: G k,m1 = G k,m2 = - Erdauflast: G k,e = - Erddrucklasten: G k,ed = VERÄNDERLICHE LASTEN - Nutzlasten: Q k,1 = Q k,2 = - 2 -

7 a) Nachweis der Kippsicherheit: Die Winkelstützmauer ist auf einer Kiesschicht gegründet. Der Nachweis der Kippsicherheit ist über die Lage der Sohldruckresultierenden zu führen, da die Lage des Kipppunktes nicht bekannt ist. a 1 ) Nachweis der Resultierenden für ständige Lasten - Momentensumme um den Fundamentmittelpunkt auf Fundamentunterkante: M k = - Vertikallasten: N k = Exzentrizität: e M = k = N k a 2 ) Nachweis der Resultierenden für veränderliche und ständige Lasten - Momentensumme um den Fundamentmittelpunkt auf Fundamentunterkante: M k = - 3 -

8 - Vertikallasten: N k = Exzentrizität: e M = k = N k b) Nachweis der zulässigen Bodenpressung Sohlspannungen: - 4 -

9 c) Nachweis der Gleitsicherheit: Der Nachweis der Gleitsicherheit ist erfüllt, wenn Td Rt,d+ Ep,d T d : Bemessungswert der abtreibenden Horizontalkräfte (ständige + veränderliche) Td= Tg,k γ G+ TQ,k γ Q R t,d : Bemessungswert des Gleitwiderstandes aufgrund Reibung in der Sohlfuge R t,d R = γ t,k Gl - 5 -