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2024-11-26

Calcola la resistenza portante secondo EN 1997-1: Methoden, Formeln & Beispiele

L'add-on Fondazioni in calcestruzzo per RFEM 6 consente di eseguire verifiche geotecniche secondo EN 1997-1. In particolare, questo include il progetto di rottura del terreno, che analizza le pressioni ammissibili del terreno sulla base delle condizioni drenate secondo l'Appendice D.4 della norma. Nell'add-on, il calcolo tiene conto dei parametri del terreno, della geometria della fondazione e dei carichi.

Immissione dei dati di base

Der Grundbruchnachweis basiert auf der Angabe eines Bodenprofils, das die maßgeblichen Schichten sowie ihre Kennwerte beschreibt. Diese umfassen:

  • spezifisches Gewicht γk
  • Winkel der inneren Reibung φk
  • Kohäsion ck

Diese Daten werden aus einer hinterlegten Bodenbibliothek übernommen, können aber auch manuell definiert werden. Die Eingabe erfolgt in einer entsprechenden Maske, die eine klare Trennung zwischen den verschiedenen Bodenschichten erlaubt.

Auf Grundlage der Eingabedaten berechnet das Programm automatisch die Design-Werte, die im Nachweis verwendet werden:

  • spezifisches Gewicht γd = γk / γγ
  • Winkel der inneren Reibung φd = arctan(tan(φk) / γφ)
  • Kohäsion cd = ck / γc

Diese Werte dienen als Grundlage für die weiteren Berechnungen im Nachweis.

Fundamentabmessungen und Belastungen

Die Bemessungslasten, einschließlich zusätzlicher Fundamentlasten, werden automatisch berechnet:

  • Vertikallast Vz,+add (entspricht Vd)
  • Horizontallast Hx,+add und Hy,+add
  • Biegemoment am Auflager Mx,+add,SA und My,+add,SA

Anhand dieser Design-Lasten ermittelt RFEM 6 die resultierenden Exzentrizitäten ex und ey der Einwirkungen.

Informazione

Im Verfahren 2* werden die Exzentrizitäten nicht auf Basis der Design-Lasten, sondern mit den zugehörigen charakteristischen Einwirkungen (einschließlich der zusätzlichen Fundamentlasten) berechnet.

Die Exzentrizitäten werden wie folgt berechnet:

Mit den eingegebenen Fundamentabmessungen wx, wy und t wird anschließend die rechnerische Sohllänge L, Sohlbreite B und die Sohlfläche A berechnet:

Berechnung der Parameter für den Grundbruchwiderstand

Basierend auf den eingegebenen Bodenkennwerten und den Fundamentabmessungen werden die folgenden Parameter für die Berechnung des Grundbruchwiderstands ermittelt:

  • Tragfähigkeitsbeiwerte (Nc, Nq, Nγ): Diese Faktoren werden unter Berücksichtigung der Bodenverhältnisse und des Reibungswinkels berechnet.
  • Formbeiwerte (sc,sq,sγ): Damit wird die Geometrie des Fundaments (wie rechteckige oder quadratische Grundrisse) berücksichtigt.
  • Sohlflächenneigungsbeiwerte (bc, bq, bγ): Die Sohlflächenneigungsbeiwerte berücksichtigen die Neigung der Fundamentsohle α und werden grundsätzlich für den Nachweis des Grundbruchs berechnet.

Im Programm wird von einer horizontalen Fundamentsohle mit α = 0° ausgegangen, wodurch die Sohlflächenneigungsbeiwerte standardmäßig auf bq = bc = bγ = 1 gesetzt werden.

Dies vereinfacht die Berechnungen und deckt die typischen Anwendungsfälle für horizontale Sohlflächen ab.

  • Neigungsbeiwerte (ic, iq, iγ): Diese berücksichtigen die Einflüsse von geneigten Lasten.

Dabei ist Hd die resultierende horizontale Einwirkung der X-Y-Ebene.

Informazione

Im Verfahren 2* werden die Neigungsbeiwerte nicht auf Basis der Design-Lasten (Hd und Vd), sondern mit den zugehörigen charakteristischen Einwirkungen (einschließlich der zusätzlichen Fundamentlasten) berechnet.

Berechnung des Grundbruchwiderstands

Die Berechnung des charakteristischen Grundbruchwiderstands erfolgt nach der allgemeinen Gleichung gemäß EN 1997-1, Anhang D:

mit q = γ1 ⋅ d

Dabei werden die Bodenparameter in konsolidierter Form und unter Berücksichtigung der maßgeblichen Sicherheitsbeiwerte berechnet. Die Ergebnisse werden in einer Ausgabemaske dargestellt und können überprüft und angepasst werden.

Pressione ammissibile del terreno

Die Berechnung des Bemessungswertes des Grundbruchwiderstands erfolgt durch Anwendung eines Teilsicherheitsbeiwerts γR,v , der gemäß dem ausgewählten Nationalen Anhang vorgegeben ist:

Verifica del calcolo

Das Add-On führt den Vergleich der vorhandenen Bodenpressung mit dem zulässigen Bemessungswert durch. Das Ergebnis wird als Nachweiskriterium ausgegeben, sodass direkt erkennbar ist, ob der Nachweis erfüllt ist.

Der Nachweis wird ausschließlich mit den Design-Einwirkungen und Widerständen geführt.

Informazione

Die anzusetzenden Teilsicherheitsbeiwerte sind stark von den Verfahren abhängig und können erhebliche Auswirkungen auf den Grad der Ausnutzung μ haben. Siehe Knowledge Base Artikel: