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Baugruben, 3. Auflage

Hardcover

$120.00

Baugruben, 3. Auflage

Achim Hettler, Theodoros Triantafyllidis, Anton Weißenbach

ISBN: 978-3-433-03244-2 June 2018 464 Pages

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Description

Mit der Einführung des Eurocode 7-1 "Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik - Teil 1: Allgemeine Regeln" einschließlich dem Nationaler Anhang und der DIN 1054: 2010-12 "Baugrund Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau - Ergänzende Regeln zu DIN 1997-1" sowie den Änderungen A1: 2012 und A2: 2015-11 war eine Anpassung der 2. Auflage erforderlich geworden. Die Überarbeitung wurde dazu genutzt, die ursprüngliche Idee von Anton Weißenbach aufzugreifen, das Gebiet umfassend in vier Bänden abzuhandeln.
Die Themen:
- Konstruktion und Bauausführung
- Berechnungsgrundlagen
- Berechnungsverfahren
- Baugrubenumschließung in besonderen Fällen
wurden alle mit der vorliegenden 3. Auflage in einem Buch zusammengefasst. Die Berechnungsbeispiele wurden ebenfalls an das Handbuch Eurocode 7, Band 1 angepasst und erweitert um eine Baugrube mit rückverankerter Betonsohle. Das Kapitel "Bemessung der Einzelteile" sowie die Berechnungsbeispiele in Kapitel 20 wurden komplett überarbeitet.

Das Buch ist ein wertvoller Ratgeber für die tägliche Praxis in der Geotechnik und im übrigen Konstruktiven Ingenieurbau.

Vorwort zur 2. Auflage V

Vorwort zur 3. Auflage VII

1 Konstruktive Maßnahmen zur Sicherung von Baugruben und Leitungsgräben 1

1.1 Konstruktionsarten 1

1.2 Nicht verbaute Baugruben und Gräben 1

1.3 Grabenverbau 4

1.3.1 Waagerechter Grabenverbau 4

1.3.2 Senkrechter Grabenverbau 6

1.3.3 Grabenverbaugeräte 9

1.4 Spundwände 12

1.5 Trägerbohlwande 18

1.6 Massive Verbauwande 23

1.7 Injektionswande, Frostwände 34

1.8 Mixed-in-Place-Wande 35

2 Allgemeine Berechnungsgrundlagen 37

2.1 Maßebende Vorschriften 37

2.2 Geotechnische Kategorien 39

2.3 Bautechnische Voraussetzungen 41

2.4 Stutzung von Baugrubenwänden 42

2.5 Sicherheitskonzept 43

2.6 Grenzzustände der Tragfahigkeit und der Gebrauchstäuglichkeit 44

2.7 Bemessungssituationen 45

2.8 Teilsicherheitsbeiwerte 46

2.9 Einwirkungen und Widerstande sowie repäsentative Werte 49

2.10 Bodenkenngrößen 51

2.11 Wahl des Berechnungsverfahrens 55

2.12 Ermittlung von Schnittgrößen 55

3 Erddruck 59

3.1 Allgemeines 59

3.2 Erdruhedruck 59

3.3 Wandreibungswinkel und Erddruckneigungswinkel 61

3.4 GrÖße des aktiven Erddrucks und Mindesterddruck 64

3.5 Verteilung des aktiven Erddrucks 72

3.6 Passiver Erddruck vor Spundwänden und Ortbetonwänden 80

3.7 Erdwiderstand vor Trägerbohlwänden und aufgelösten Pfahlwänden 86

4 Nicht gestützte, im Boden eingespannte Baugrubenwände 90

4.1 Einspannung im Untergrund 90

4.2 Lastansätze und Bodenreaktionen 96

4.3 Ermittlung von Einbindetiefen und SchnittgÖßren 100

4.4 Ermittlung von Verschiebungen 103

5 Einmal gestützte Baugrubenwände 108

5.1 Lastbilder 108

5.2 Ermittlung von Einbindetiefen und SchnittgrÖßen bei freier Auflagerung im Boden 115

5.3 Ermittlung von Einbindetiefen und SchnittgrÖßen bei beliebiger Fußauflagerung 119

5.4 Korrektur der Wandfußverschiebung mit einer Mobilisierungsfunktion 123

6 Mehrmals gestützte Baugrubenwände 132

6.1 Lastbilder für zweimal gestutzte Baugrubenwände 132

6.2 Lastbilder für dreimal oder ofter gestützte Baugrubenwände 133

6.3 Ermittlung von Einbindetiefen und SchnittgrÖßsen 135

6.4 Lastbilder und SchnittgrÖßen in den Ruckbauzuständen 140

6.5 Berücksichtigung von Nutzlasten 153

7 Weitere Nachweise 155

7.1 Gleichgewicht der waagerechten Kräfte bei Trägerbohlwänden 155

7.2 Nachweis der Vertikalkomponente des mobilisierten Erdwiderstands 162

7.3 Abtragung von Vertikalkräften in den Untergrund 168

7.4 Sicherheit gegen Aufbruch der Baugrubensohle 173

7.5 Sicherheit gegen Geländebruch 180

8 Bettungsmodulverfahren 183

8.1 Grundlagen 183

8.2 Bilinearer Ansatz und Ermittlung des zugehörigen Bettungmoduls 186

8.3 Durchgangig nichtlineare Bettungsansätze 191

8.4 Einfluss des Grundwassers auf den Bettungsmodul 193

8.5 Gestützte Wände 194

8.6 Nachweis der Einbindetiefe 195

9 Finite-Elemente-Methode 198

9.1 Einführung 198

9.2 Vorgaben aus Regelwerken 201

9.3 Einschlägige Veröffentlichungen 202

9.4 Vorschläge zur Anwendung 205

10 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit 214

10.1 Anwendung der EAB 214

10.2 Herstellbedingte Verformungen 217

11 Verankerte Baugrubenwände 229

11.1 Verankerungskonstruktionen 229

11.2 Berechnung 230

11.3 Nachweis der Gesamtstandsicherheit einschließlich Standsicherheit in der tiefen Gleitfuge 231

11.4 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit 236

12 Bewegungsarme Baugrubenwände neben Bauwerken 238

12.1 Konstruktion 238

12.2 Berechnung 240

13 Baugruben im Wasser 245

13.1 Großflächig abgesenktes Grundwasser 245

13.2 Hydraulischer Grundbruch 246

13.3 Erd- und Wasserdruck bei umstrÖmten Wänden 251

13.4 Grundwasserschonende Bauweisen 252

13.5 Rückverankerte Betonsohlen 257

13.6 Hinweise zur 5. Auflage der EAB 259

14 Baugruben in weichen Böden 261

14.1 Allgemeines 261

14.2 Verbaukonstruktionen 262

14.3 Bauvorgang 264

14.4 Scherfestigkeit 268

14.5 Angaben zur Berechnung 269

14.6 Wasserhaltungsmaßnahmen 272

15 Baugruben in felsartigen Böden 274

16 Untersuchung besonderer Baugrubenkonstruktionen 277

16.1 Baugruben mit besonders großen Abmessungen 277

16.1.1 Besonders breite Baugruben 277

16.1.2 Besonders tiefe Baugruben 278

16.2 Baugruben mit besonderem Grundriss 280

16.2.1 Quadratische und rechteckige Baugruben 280

16.2.2 Baugrubenstirnwände 282

16.2.3 Baugrubenverbreiterungen 284

16.2.4 Kreisförmige Baugruben 286

16.3 Baugruben mit unregelmäßigem Querschnitt 288

16.3.1 Baugruben am Hang 288

16.3.2 Nebeneinander angeordnete Baugruben 290

16.3.3 Geneigte oder verspringende Baugrubensohle 292

16.4 Zur Baugrubensohle abgestützte Baugrubenwände 293

17 Baugruben bei Erdbebenbeanspruchungen 297

18 Bemessung der Einzelteile 300

18.1 Bohlen, Brusthölzer und Gurte aus Holz 300

18.2 Bohlträger, Spundbohlen und Kanaldielen aus Stahl 304

18.3 Gurte, Auswechslungen und Verbandstäbe aus Stahl 305

18.4 Steifen 307

18.5 Verbauteile aus Beton und Stahlbeton 311

18.6 Erdanker und Zugpfähle 313

18.7 Verbände, Anschlüsse und Verbindungsmittel 318

19 Berechnungsbeispiele 321

19.1 Nachweis der Böschungsstandsicherheit mit Tabellenwerten 321

19.2 Nachweis der Böschungsstandsicherheit mit dem lamellenfreien Gleitkreisverfahren 322

19.3 Erddruckermittlung für eine im Boden eingespannte, nicht gestutzte Spundwand 329

19.4 Erddruckermittlung für eine Baggerlast 331

19.5 Ermittlung des Erdwiderstands vor einer Trägerbohlwand 332

19.6 Nicht gestützte, im Boden eingespannte Trägerbohlwand in nichtbindigem Boden 333

19.7 Nicht gestützte, im Boden eingespannte Spundwand in bindigem Boden 343

19.8 Einmal ausgesteifte, im Boden frei aufgelagerte Schlitzwand in geschichtetem Boden 355

19.9 Korrektur der Wandfußverschiebung mithilfe einer Mobilisierungsfunktion 360

19.9.1 Variante A: Bodenauflager im Schwerpunkt der Bodenreaktionen 360

19.9.2 Variante B: Auflager im Fußpunkt der Wand 367

19.10 Nachweis der Einbindetiefe bei Anwendung des Bettungsmodulverfahrens 369

19.11 Nachweis der Einbindetiefe bei Anwendung der Finite-Elemente-Methode 376

19.12 Nachweis der Sicherheit gegen Aufbruch der Baugrubensohle 379

19.13 Nachweis der Standsicherheit einer Verankerung 384

19.14 Baugrube mit ruckverankerter Betonsohle 388

20 Tabellen 395

20.1 Erfahrungswerte für BodenkenngrÖßen 395

20.2 Beiwerte zur Ermittlung des aktiven Erddrucks 399

20.3 Beiwerte zur Ermittlung des ebenen Erdwiderstands 403

20.4 Beiwerte zur Ermittlung des räumlichen Erdwiderstands 409

20.5 Beiwerte zur Ermittlung der Böschungsstandsicherheit 413

20.6 MaterialkenngrÖßen und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Holz 414

20.7 MaterialkenngrÖßen und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Stahl 415

20.8 MaterialkenngrÖßen und Teilsicherheitsbeiwerte für Bauteile aus Beton und Stahlbeton 416

21 Literaturverzeichnis und Normen 418

Literaturverzeichnis 418

Normen 432

Inserentenverzeichnis 435