Grundfachklausur. Geotechnik. im SS am

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1 Fachbrich Bauingniurwsn und Godäsi Institut und Vrsuchsanstalt für Gotchnik Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Ptrsnstraß Darstadt Tl Fax Grundfachklausur Gotchnik i SS 2008 a Na, Vorna: Matriklnur:

2 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: Aufgab 1 (ax. 25 Punkt a Erittln Si di Wassrdruckvrtilung auf di in dr Anlag dargstllt Vrbauwand und stlln Si dis graphisch dar. b Bstin Si analytisch di aktiv und passiv horizontal Erddruckvrtilung auf di in dr Anlag dargstllt Vrbauwand und stlln Si dis graphisch dar.

3 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: Anlag zu Aufgab 1

4 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: Aufgab 2 (ax. 12 Punkt a Nnnn Si all i Grnzzustand (GZ 1A zu führndn Nachwis. b Wi tif uss di als dicht anzunhnd Injktionssohl dr in dr Anlag dargstlltn Baugrub indstns ausgführt wrdn, u dn Grnzzustand GZ 1A nachwisn zu könnn?

5 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: Aufgab 3 (ax. 13 Punkt Untr d Stützpfilr inr Brück soll in quadratischs, starrs Fundant angordnt wrdn. Aufgrund dr großn Lastn wird davon ausggangn, dass Bodnvrbssrungsaßnahn rfordrlich wrdn. a Bstin Si di Grnztif für di Stzungsbrchnung. b Wlchn Stifodul E S uss dr vrbssrt Bodn aufwisn, wnn di axial Stzung ds Fundants s 5 c btragn darf? c Wlch Maßnahn könnn altrnativ zur Bodnvrbssrung rgriffn wrdn, u di Stzung von 5 c inzuhaltn?

6 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: Grundriss 1,5 V k 4,0 A 1,5 A 1,5 4,0 1,5 Schnitt A-A V k V k GOF ± 0,0 1,5 4,0 S Bodnknnwrt GW - 6,0 ( Sand:,0 r 20,0 32,5 c 0,0 E? s Anlag zu Aufgab 3

7 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: Aufgab 4 (ax. 13 Punkt Führn Si dn Nachwis dr Sichrhit ggn Grundbruch für das untn dargstllt Fundant inr Kranbahnstütz. Grundriss 0,5 0,2 0,75 A V G, k V Q, k 0,5 0,75 2,0 A 0,75 0,5 2,0 0,75 Schnitt A-A 0,5 0,2 V Q, k 300 0,75 0,5 0,75 6,5 V G, k 100 GOF ± 0,0-0,8 S GW - 0,8 ( ,0 0,8 Bodnknnwrt S, u Sand:,0 r 2 32,5 c 0,0 Sand, schluffig: 18,0 r 20,0 30,0 c 2,5

8 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: Aufgab 5 (ax. 12 Punkt a Für in Aufschüttung soll in Gisch zwir in dr Näh ansthndr Bödn vrwndt wrdn. I ungstörtn Zustand wurd i Labor in Fuchtdicht von Bodn A von 1,85 t und in natürlichr Wassrghalt w A von 8,5 % rittlt. Bstin Si di Trockndicht ρ da ds Bodns A. Bodn B zigt nach Laborvrsuchn inn Pornantil n von 27 %. Bstin Si di Pornzahl ds Bodns B. b U das Bodngisch untr optialn Bdingungn inzubaun, wurd in Proctor- Vrsuch durchgführt: Vrsuch Nr. ρ d [t] 1,83 1,92 1,97 1,93 1,85 w [%] Zichnn Si di Proctorkurv und bstin Si dn optialn Wassrghalt w pr. c Das Bodngisch it in Wassrghalt w AB von 10,5 % wird in Lagn zu j 50 c ingbaut. Wivil Litr Wassr üssn d Bodngisch pro und Lag zuggbn wrdn, u s bi optial Wassrghalt w pr inzubaun?

9 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: Aufgab 6 (ax. 15 Punkt a Zichnn Si für das dargstllt Whr it inr wassrundurchlässign Spundwand (UK Whr Pkt. B das Potntialntz. Bzichnn Si di aßgbndn Linin ds Potntialntzs (Stro-, Potntiallinin tc.. b Erittln Si dn Wassrdruck bzw. Pornwassrdruck i Anstrobrich ds Whrs ntlang dr Punkt A bis B. Knnwrt ds kisign Sands: γ γ r 20 k s

10 Grundfachklausur Gotchnik a 25. Juli 2008 Na, Vorna: Matriklnr.: OW (4,0 A 4,0 UW (1 0,0 (Flußsohl 0,0 (Flußsohl - kisigr Sand -4 k 1 10 s B -4,0-8,0 Ton k k v 2 1 Anlag zu Aufgab 6

11 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Aufgab 1 a Wassrdruckvrtilung Aktiv Sit: -2,5 : 0-3,5 : 10-4,5 : 0-7,0 : 0-7,0 : 10-9,5 : 30-13,0 : 65 Passiv Sit: -7,5 : 0-8,0 : 5-9,5 : 30-13,0 : 65 b Aktiv und passiv horizontal Erddrucklvrtilung Bstiung dr wirksan Wichtn: wirksa Wicht: Wicht untr Auftrib: Ton 1: γ γ ' f γ ' f s s Δh γ w i γ w Δl γ 9 Δh 2,0 Δl Δh 2,0 i 2 Δ l f γ i s w γ Grundfachklausur Gotchnik a Aufgab: 1 Barb.: Wg a: Sit 14

12 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Ton 2: Aktiv Sit: γ 11 Δh -0,5 Δl 1,5 Δh 0,5 i 0, 33 Δ l 1,5 f γ i 10 0,33 3,3 s w γ 11 3,3 7,7 Passiv Sit: γ 11 Δh - Δl 1,5 Δh i 0, 67 Δ l 1,5 f γ i 10 0,67 6,7 s w γ 11 6,7 4,3 Erddruckbiwrt: Sand 1: k agh 0,32 Ton 1: k agh 0,58 k pgh 2,06 k ach 1,38 k pch 3,01 Sand 2: k agh 0,29 k pgh 4,45 Ton 2: k agh 0,57 k pgh 2,11 k ach 1,36 k pch 3,05 Grundfachklausur Gotchnik a Aufgab: 1 Barb.: Wg a: Sit 24

13 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Brchnung dr aktivn horizontaln Erddruckvrtilung: 0 0 ( ah 15,2 0,32 2,5 2,5 ( ah 18,72 0,32 11 (2,5 3,5 ( obn ah 10,47 1, ,58 11 (2,5 3,5 ( untn ah 1, , ,58 11 (2,5 4,5 ( obn ah, ,38 0, ,29 11 (2,5 4,5 ( untn ah 0, ,5 11 (2,5 7,0 ( ah, ,5 11 (2,5 8,0 ( obn ah 43,36 0,29 12, ,5 11 (2,5 8,0 ( untn ah 58,02 1, ,57 12, ,5 11 (2,5 9,5 ( obn ah 64,57 1, ,57 7,7 1,5 12, ,5 11 (2,5 9,5 ( untn ah 46,69 0,29 7,7 1,5 12, ,5 11 (2,5 13,0 ( ah 58,87 0, ,5 7,7 1,5 12,0 1 Grundfachklausur Gotchnik a Aufgab: 1 Barb.: Wg a: Sit 34

14 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Brchnung dr passivn horizontaln Erddruckvrtilung: ph ( 7,0 0 ph ( 7,5 0,5 20 4,45 44,5 ( 8,0 (0,5 20 0, ,45 71,20 ph obn ( 8,0 (0,5 20 0, , ,05 94,76 ph untn ph ( 9,5 (0,5 20 0, ,5 4,3 2, ,05 obn 108,46 ( 9,5 (0,5 20 0, ,5 4,3 4,45 100,10 ph untn ph ( 13,0 (0,5 20 0, ,5 4,3 3,5 12 4,45 287,00 Graphisch Darstllung: in [] Grundfachklausur Gotchnik a Aufgab: 1 Barb.: Wg a: Sit 44

15 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Aufgab 2 a Nachwis nach GZ 1A Hydraulischr Grundbruch Aufschwin b Nachwis ds GZ 1A für di dicht anzunhnd Injktionssohl Nachwis ggn Aufschwin ist hir zu führn! Tif untr Baugrubnsohl x [] Auftrib A ( 3,6 x 10 Gwicht G ( x 0,5 21 0,5 20 Tilsichrhitsbiwrt: γ G, dst 5 γ G, stb 0,95 Nachwis: A γ G, dst G γ G, stb (( 3,6 x 10 ( 21 x 10,5 10 0, 95 ( x ( 21 x 0,5 0, ,275 9,45 x x 4, 05 Di Injktionssohl uss indstns 4,05 untr Baugrubnsohl lign, dait dr Nachwis ggn Aufschwin rbracht ist. Grundfachklausur Gotchnik a Aufgab: 2 Barb.: Wg a: Sit 11

16 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Aufgab 3 a Stzungsbrchnung Spannungsrittlung: G k abh F 4 4 1, V k Gk σ 0 A σ A d γ 787,50 1,5 28,50 σ σ σ 1 0 A 787,50 28, Grnztif (it i- Tafl: ( σ insitu 2 2,0 38 i σ insitu 0, 2 σ1 38 0, 2 0, z 2 1,5 0,5 z 0,5 0,125 b 4 σ in situ ( 6 6,0 114 i σ insitu 0, 2 σ , 2 0, z 6 1,5 4,5 z 4,5 1,13 b 4 Grundfachklausur Gotchnik i SS 2008 a Aufgab: 3 Barb.: L a: Sit 13

17 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt ( σ insitu 20 6, i σ σ insitu 0, ,2 0, z 20 1,5 18,5 z 18,5 4,625 b 4 it Tabll: a 4 1 b 4 z b 2,8 aus Tabll z 2,8 b 2,8 4 11,2 12, 70 untr GOK b Stifodul Stifodul E s it f-tafl: σ1 bf s E a 4 1 b 4 s z 11,2 2,8 f 0,7 b 4 E s σ1 bf s , ,05 Grundfachklausur Gotchnik i SS 2008 a Aufgab: 3 Barb.: L a: Sit 23

18 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Stifodul E s it i-tafl (altrnativ: z [] z i b ab UK Fundant σ ' z i σ1 [] ,0 1,5 0,375 0,49 371,9 3,0 0,75 0,31 235,3 4,5 1,125 0,21 159,4 6,0 1,5 0,14 106,3 7,5 1,875 0,10 75,9 9,0 2,25 0,08 60,7 10,5 2,625 0,06 45,5 11,2 2,8 0,05 38,0 s 0 σ z 12 E s dz ,9 371,9 235,3 235,3 159,4 159,4 106,3 σz ' dz 1, 5 1, 5 1,5 1, ,3 75,9 75,9 60, 7 60, 7 45,5 45,5 38, 0 1,5 1,5 1,5 1, , 4 1 Es 2.180, ,5 C Witr Möglichkitn dr Stzungsbgrnzung: Fundantabssung vrgrößrn Tifgründung Lastrduzirung Bodnaustausch Grundfachklausur Gotchnik i SS 2008 a Aufgab: 3 Barb.: L a: Sit 33

19 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Aufgab 4 Nachwis: N R d n,d R n,k R n,d γ Gr Tilsichrhitsbiwrt: GZ 1B EK1 S K 1 LF1 γ Gr 1,40 γ G 1,35 γ Q 1,50 Lastn: Fundantigngwicht : G k 40, Eigngwicht Stütz : V G,k 100 Vrkhrslast Stütz : V Q,k 300 N k G k V G,k V Q,k ( N G V γ V γ d k G,k G Q,k Q ( , , Ausittigkit: b b 2 b M k V k M k Mont u Fundantitt 300 0, , b 2 2 0, 28 1, 44 Grundfachklausur Gotchnik i SS 2008 a Aufgab: 4 Barb.: L a: Sit 13

20 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Altrnativ (M k u rchtn Fundantrand: Mk 300 0,55 ( Mk c V k 345 0, b 2 c 1 0,72 0,28 Tragfähigkitsbiwrt: b0 ( d0 ( 18,40 1 tan30 10,05 ( ϕ ( tan ( ( π tan 30 ( Nd0 1 ( tan ϕ N N 1 tan ϕ N tan 45 2 π ϕ N d0 c0 tan ,40 (18, ,14 ( tan 30 Forbiwrt (Rchtckfundant: b' ν b 1 0,3 a' 1, ,3 0,784 2 b' ν d 1 sin ϕ a' 1,44 1 sin 30 1,360 2,0 ν c ( ϕ 0 ( ν d N d0 1 ( N 1 d0 ( 1,36 18,40 1 ( 18,40 1 1,381 Grundfachklausur Gotchnik i SS 2008 a Aufgab: 4 Barb.: L a: Sit 23

21 Prof. Dr.-Ing. Rolf Katznbach Dirktor ds Instituts und dr Vrsuchsanstalt für Gotchnik dr TU Darstadt Last-, Gländ- und Sohlnigungsbiwrt: i λ ξ 1 i i i Charaktristischr Grundbruchwidrstand ( ( ( R nk, a b γ 2b N b0 υbi bλb ξb γ1d N d0 υdi dλd ξd cn c0 υci cλcξc (( ( ( 21, ,4410,050, ,8 18,401, ,5 30,141, ,90 Nachwis: R n,k R n,d γ Gr 1.721, ,9 1, 40 N d 693 R n,d 1.229,9 Nachwis rfüllt! Grundfachklausur Gotchnik i SS 2008 a Aufgab: 4 Barb.: L a: Sit 33

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