Setzungen im Grundbau

Stand 2000

s. auch Bodenmechanik: Setzungen

Setzungen sollten mit mm-Genauigkeit angeben werden.

z wird ab Gründungssohle gemessen

Der kennzeichnende Punkt eines rechteckigen Fundamentes mit den Abmessungen a*b befindet sich im Abstand 0.37*a und 0.37*b von der Mitte

Ödometer

Setzungsverhalten

Zeit-Setzungs-Versuch

Druck-Setzungsdiagramm: relative Setzung s' in Abhängigkeit von σ

Modellgesetze der Bodenmechanik

s' = Δh/h = ΔH/H

t1/t2 = h12/h22 mit t als Versuchszeit und h als Schichtdicke. Index 1 für die Versuchsprobe und Index 2 für das Bauwerk.

Setzungsberechnung

Betrachtet werden zwei Zustände:

  • Vorlast
  • Vorlast+Auflast

Spannungsberechnung im Boden

Der Lasteintrag erfolgt über sogenannte schlaffe Last (auch schlaffes Lastbündel genannt). Die Biegesteifigkeit des Fundamentes wird dabei vernachlässigt - vergleichbar mit Stahlmembranen unter Tanks.

Die Spannungsverteilung im Untergrund kann als Glockenkurve betrachtet werden, die Amplitude nimmt mit zunehmender Tiefe ab.

Bei Betonfundamenten ergibt sich dagegen an jeden Punkt die gleiche Setzung.

Sohlspannungsverteilung

Spannungsverteilung unter starren Bauwerken

Sohldruckfigur von Boussinesq entdeckt, kann angewendet werden für starre Bauwerke und tiefreichende zusammendrückbare Schicht mit konstantem Steifemodul. Die Mächtigkeit der Schicht muß größer als die Breite des Gründungskörpers sein. (s. a. DIN 4018)

Spannungsverteilung unter elastischen Bauwerken

u.a die folgenden Verfahren:

  • Bettungsmodulverfahren, damit läßt sich eine verformungsabhängige Sohlspannungsverteilung beschreiben. Baut auf Federmodell auf.
  • Steifemodulverfahren nach Kany. Beruht auf Halbraummodell.
  • kombinierte Verfahren (Halbraum- und Federmodelle)

Van Hamme hat 2 Fixpunkte in der Setzungsfigur gefunden (charakteristische Punkte der Setzung, gleiche Belastung, unterschiedliche Biegesteifigkeit des Fundamentes). Als Resultat darf eine lineare Sohldruckverteilung angesetzt werden.

Druckspannung im Eckpunkt


Druckspannung in der Tiefe z
Seitenlänge a
Seitenlänge b ( a > b )
Tiefe z ( unter Gründungssohle )
Flächenlast p
Druckspannung in der Tiefe z
Eine Einheit für alle Längen (a, b, z) verwenden. Druckspannung in der Einheit der Flächenlast.

Der betrachtete Punkt muß ein Eckpunkt sein. Für kompliziertere Fundamente erfolgt eine Teilung des Fundamentes und Überlagerung der Spannungen in den einzelnen Teilen.