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Grundbruch
Die Standsicherheit eines Fundamentes ist nicht mehr gegeben, wenn die Belastung
immer weiter gesteigert wird: schlie ß lich weicht der Boden unter dem Fundament
aus und das System versagt. Diesen Grenzzustand bezeichnet man als Grundbruch .
Dabei bildet sich eine Gleitfuge aus, die sich mit drei Teilkörpern idealisieren lässt
(Abb.12.19). Am freigeschnittenen ersten Teilkörper wirken die Sohlspannungen, die
als Fundamentaulast F [kN] zusammengefasst werden, und das Eigengewicht G [kN]
des ersten Teilkörpers sowie weiterhin die unter dem Reibungswinkel ˆ [ ° ] angreifen-
de (unbekannte) Reibungskrat Q [kN] und der vom Teilkörper 2 ausge ü bte Erdwider-
stand E p [kN]. Aus dem Krateck folgt die Grenzzustandsbedingung
F ü r die Grundbruchlast gilt also
Der passive Erddruck ergibt sich aus dem Freischneiden der Teilkörper 2 und 3 und
der Bilanzierung der an ihnen angreifenden Kräte. Schlie ß lich folgt f ü r die auf die
Gr ü ndungsbreite b [m] bezogene Grundbruchlast (Gudehus 1981: 181)
Darin ist k pt der sich aus dem angenommenen Teilkörpermechanismus (Translation)
ergebende Erdwiderstandsbeiwert. Durch Variation der Winkel ʱ und ˑ lässt sich mit
dem Prinzip der kleinsten Sicherheit die minimale und somit zutrefende Grundbruch-
last ermitteln. In
ist N bo [-] ein Tragfähigkeitsbeiwert , der die kritische Kombination von ʱ und ˑ wie-
dergibt. Mit der Herleitung des Tragfähigkeitsfaktors befassten sich bereits viele Bo-
denmechaniker, u.a. Prandtl (1920), der eine logarithmische Spirale als Gleitebene an-
nahm (anstelle des Dreikörper-Systems von Gudehus). Eine Vielzahl von Labor- und
Feldversuchen wurde durchgef ü hrt, um diesen Parameter zu bestimmen. Bindet das
Fundament in den Boden ein, zum Beispiel bis zur frostfreien Tiefe d [m], dann wird
der Boden neben dem Fundament zusätzlich mit
belastet, mit ʳ d als Wichte des Bodens oberhalb der Gr ü ndungssohle. Ist weiterhin
noch eine Kohäsion c [kN/m 2 ] zu ber ü cksichtigen, ergibt sich die Grundbruchspan-
nung in Anlehnung an Terzaghi (1940) zu
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