Bearbeitungsstand: April 2011 Fakultät Bauingenieurwesen Arbeitsgruppe Fernstudium STUDIENANLEITUNG UNIVERSITÄRES TECHNISCHES FERNSTUDIUM BAUINGENIEURWESEN - DIPLOM-PRÜFUNG / GRUNDFACHSTUDIUM - 1. Modul / Stoffgebiet BIW2-03 Bodenmechanik und Grundbau Grundständiges Studium: Pflichtmodul im Hauptstudium für alle Vertiefungen 2. Verantwortliches Institut Institut für Geotechnik Professur für Bodenmechanik und Grundbau Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Ivo Herle Ivo.Herle@tu-dresden.de Neuffer-Bau, Zi. 111 Tel. (0351) 463 37540 Fax (0351) 463 34131 Betreuer: Dr.-Ing. Andreas Winkler Andreas.Winkler@tu-dresden.de Neuffer-Bau, Zi. 103 Telefon (0351) 463 35341 Internet: http://www.tu-dresden.de/biwigt/grundbau/ 3. Zeitliche Einordnung (entspr. Präsenzstudium) Semester Vorlesung Übung Belege 4. 45 h 15 h 45 h 5. 0 h 30 h 15 h
4. Lehrinhalte / Gliederung Es werden elementare Kenntnisse über das mechanische Verhalten von Böden und den Entwurf von Bauwerksgründungen vermittelt. Dazu gehören Fähigkeiten, den Bodenaufbau und die Bodeneigenschaften anhand von Labor- und Feldversuchen zu beschreiben, Zusammendrückbarkeit und Scherfestigkeit betreffende Bodenparameter für Rechenmodelle zu ermitteln und die Methoden der Berechnung von Böschungsstandsicherheit, Grundbruchsicherheit und Erddruck zu beherrschen. Der Einfluss von Wasser im Boden wird im Konzept der effektiven Spannungen berücksichtigt. Die Studenten sollen ebenfalls die Grundlagen der Herstellung und des Entwurfs von Gründungen und Stützbauwerken erlernen. Zu dem Modul gehören die Lehrveranstaltungen zu dem Stoffgebiet Bodenmechanik und Grundbau. Vorlesungsgliederung: Bodenaufbau (Chemische Zusammensetzung, Entstehung) Klassifikationseigenschaften, Klassifikationsversuche Kompressionsverhalten, Kompressionsversuche Konsolidation, zeitabhängiges Verhalten, effektive Spannungen Spannungen und Verformungen (Spannungstensor und -komponenten, spezielle Spannungszustände, MOHRscher Kreis, Spannungsausbreitung im Boden, Spannungspfade, Verschiebungen und Dehnungen, Dehnungstensor) Scherverhalten (Scherfestigkeit, Einflussgrößen, kritische Zustände) direkte und indirekte Bodenerkundung (Ziele, Planung nach DIN 4020, direkte Verfahren, Probenentnahme, Geophysikalische Methoden Spannungsfeld im Boden, Grundwasser (Wasser im Baugrund, Durchlässigkeit, GW-Strömung, Strömungsnetz, Strömungskraft, Erosion, Filter) Grundbruch (Statische und kinematische Lösung, gekrümmte Gleitflächen, Tragfähigkeitsbeiwerte, Fundamentgröße, Einbindetiefe, weitere Einflussfaktoren) Standsicherheit von Böschungen, Nachweisführung (Versagensmechanismen, Gleitflächen, Erdrutsche, Berechnungsverfahren) Erddruck (Erdruhedruck, Aktiver und passiver Erddruck, Erddruckverteilung, Abhängigkeit von der Verschiebungsart- und Größe, Erddruck und Grundwasser, analytische Erddruckberechnung, graphische Verfahren) Stützmauer (Wirkungsweise und Anwendung, Entwässerung, Steinmauer, Winkelstützmauer, Gabionen, Kreiner Wand, Fertigteilwand, Bemessung und Standsicherheit)
Flachgründungen (Gründungstiefe, Frostsicherheit, Baustoffe, Aufnehmbare Sohldruckspannungen, Nachweise, Setzungen, Bemessung, Einzelfundamente, Streifenfundamente, Fundamentplatten) Tiefgründungen (Brunnengründungen, Senkkasten, Caisson, Verdrängungspfähle, Bohrpfähle, Bemessung und Nachweise) Bodenverbesserung, Geokunststoffe, Bodenvernagelung Baugruben (Verbau, Anker, Abdichtung) Gliederung der Übungen: 4. Semester: Einführung und Feldversuchstechnik Bodenklassifikation (Theorie) Bodenklassifikation (Labor Teilnahme in Rücksprache mit Betreuer möglich) Kompressionsverhalten Scherfestigkeit 5.Semester: Grundwasserströmung Spannungen im Boden Erddruck Setzungen Flachgründungen Winkelstützwände Böschungsstandsicherheit Starrkörperverfahren Bohrpfähle Rammpfähle Spundwände Bodenvernagelung
5. Studienmaterial / Literatur Folgende Skripte können über die AG Fernstudium bezogen werden: Arbeitsblätter Bodenmechanik Übungssammlung und Skript Prüfungsvorbereitung Bodenmechanik Übungsskript Bodenmechanik Arbeitsblätter Grundbau Dazu werden folgende im Internet verfügbare Unterlagen empfohlen: aktuelle Vorlesungsfolien, Übungs- und Belegaufgaben, Tutorien: http://www.tu-dresden.de/biwigt/grundbau (Das Passwort kann über die Arbeitsgruppe Fernstudium bezogen werden) Zentrum Geotechnik, TU München: http://www.gb.bv.tum.de/index.php AB Geotechnik und Baubetrieb, TU Hamburg-Harburg: http://www.tu-harburg.de/gbt/ Weiterhin wird folgende Verlagsliteratur empfohlen: Möller, G. Geotechnik kompakt: Bodenmechanik/Grundbau. Bauwerk Verlag 2003/2006, Preis: ca. 25/33 Euro Möller, G. Geotechnik/Grundbau. Ernst & Sohn 2006, Preis: ca. 55 EUR Kolymbas, D. Geotechnik - Bodenmechanik und Grundbau. Springer Verlag 1998, Preis: ca. 70 Euro Schneider, K.-J. Bautabellen für Ingenieure. Werner Verlag 2006, Preis: ca. 50 EUR Simmer, K. Grundbau, Teil 2. Baugruben und Gründungen. Teubner Verlag 1999, Preis: ca. 46 EUR Ziegler, M. Geotechnische Nachweise nach DIN 1054. Ernst & Sohn 2006, 2. Auflage, Preis: ca. 50 EUR
6. Prüfungsvoraussetzungen Für das Modul BIW2-03 Bodenmechanik und Grundbau ist als Prüfungsvoraussetzung ein Beleg mit zehn Teilaufgaben anzufertigen, von welchen 50% anerkannt sein müssen. Die Aufgaben werden während des Studienjahres, beginnend im Sommersemester, auf der Internetseite des Institutes fortlaufend zur Verfügung gestellt. Die letzte Aufgabenstellung ist am 20.12. des jeweiligen Jahres verfügbar. Abgabetermin für den Gesamtbeleg ist der 31.01. des Jahres, in dem die Prüfung abgelegt werden soll. Teilbelege können zur Kontrolle und Anerkennung auch einzeln bereits früher eingereicht werden. Davon abweichende Regelungen können mit dem Konsulenten getroffen werden. 7. Abschluss Es ist folgende Modulprüfung abzulegen: Klausur Bodenmechanik und Grundbau, 180 Minuten: - Fragen: 45 min ohne Unterlagen - Rechenaufgaben: 135 min mit Unterlagen Die Prüfungen finden während der Prüfungsperiode am Ende des Wintersemester (Februar/März) oder am Ende des Sommersemester (Juli/August) statt. Prüfungen der vergangenen Jahre sind auf der Institutswebseite abrufbar. Leistungspunkte: Modul Bodenmechanik und Grundbau: 6 LP