Knicken von Pfählen mit kleinem Durchmesser in breiigen Böden

Das Ausknicken auch hoch belasteter, schlanker Pfähle wird durch die stützende Wirkung des seitlich anstehenden Bodens behindert. In Böden mit ausreichender Steifigkeit und Festigkeit besteht daher bei üblichen Pfahlausbildungen keine Knickgefahr. Die nationale bzw. europäische Normung fordert bisher Knicknachweise für schlanke Pfähle, die in Böden mit einer undränierten Scherfestigkeit von cu < 15 kN/m² bzw. cu < 10 kN/m² hergestellt werden. Für Mikropfähle mit hochfesten Stählen lässt sich zeigen, dass Knicken auch bei höheren als diesen genannten Scherfestigkeiten auftreten kann, bevor die Druckfestigkeit des Stahls im Pfahl erreicht ist. Für Mikropfähle in weichen und breiigen Böden sollten daher grundsätzlich Knicknachweise geführt werden. Nachfolgend wird ein Rechenverfahren vorgestellt, welches die klassischen Verzweigungsfälle, geometrische Imperfektion sowie die Steifigkeit und die Scherfestigkeit des den Pfahl umgebenden Bodens erfasst und das mit Hilfe von Versuchen hinreichend validiert werden konnte. Effekte, die der Viskosität des weichen Bodens zuzuordnen sind, werden im Verfahren nicht erfasst und müssen zunächst durch eine besonders vorsichtige Abschätzung der Scherfestigkeit erfasst werden.

Eine weitergehende Erläuterung des Verfahrens findet sich in der Bautechnik 2005, Heft 12 und Bautechnik 2013, Heft 9.

Das Programm ermöglicht die Bestimmung von Traglasten stabilitätsgefährdeter Pfähle. Die seitliche Bodenstützung des Pfahls wird darin mit einer bilinearen Mobilisierungsfunktion beschrieben, bei welcher eine maximale Bodenreaktion, die das Umfließen des Bodens um den Pfahl charakterisiert, erfasst wird. In den Berechnungen können auch Vorverformungen des Pfahls und die Festigkeitseigenschaften des Pfahlmaterials berücksichtigt werden. Es werden Last-Verschiebungskurven errechnet, die Gleichgewichtszustände des nichtlinear gebetteten Pfahls wiedergeben.

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Weitere Informationen dazu sind auf der Seite

http://www.gnu.org/philosophy/free-sw.html

gegeben.

Dieses Programm wird in der Hoffnung veröffentlich, dass es für den Anwender ein nützliches Hilfsmittel bei der Betrachtung geotechnischer Problemstellungen ist, jedoch ohne jegliche Garantie. Die Anwendung des Rechenhilfsmittels setzt in hohen Maße fachlichen Verstand voraus. Näheres zur Gewährleistung und dem Haftungsausschluss ist unter

http://www.gnu.de/gpl-ger.html

einzusehen.

 

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Datei	Größe	Beschreibung
Pfahlknicken V2.1.xlsx	0,5 MB	Programm zur Berechnung stabilitätsgefährdeter Pfähle

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