G Pfahlknicken

Vorbemerkungen

nichtlineare seitliche Bettung

Das Pfahlknicken kann dann zum Problem werden, wenn der Boden die Pfähle (mit üblicherweise großen Druckkräften) nicht ausreichend seitlich stützt. Kritisch sind vor allem die kleinen und langen Pfähle.

Soweit ich die Informationen verfolgt habe, hat es noch niemals einen solchen Versagensfall gegeben.

Literatur

Die EA-Pfähle dokumentiert im Anhang A5 ein Berechnungsverfahren, welches aber keine allgemein anerkannte Regel der Technik darstellt. 🤣 Trotzdem ist ein solches Verfahren besser, als ein vollkommen willkürlich gewählter "privater" Rechenansatz. Die Autoren bieten auch EXCEL-Tabellen an...die sind aber nicht trivial und für mich "black box".

Rechengang

Während die EA-Pfähle den einzelnen Pfahl betrachtet, ist es sicherlich sinnvoller, die gesamte Gründung zu untersuchen. Kein Pfahl kann einzeln versagen, er ist über die Kopfplatte mit den anderen Pfählen verbunden. Die entscheidende Frage ist die nach den anzusetzenden Federsteifigkeiten. Für jede Schicht kann man sich einen Mittelwert der Spannung p_f ermitteln. Dieser Spannungswert multipliziert mit dem Pfahlduchmesser * 1m ergibt die Federkraft, bei welcher die Feder in den nichtlinearen Bereich übergeht.

Die kritische Verformung w_f gibt die EA-Pfähle mit 10% des Pfahldurchmesser vor. Dieser Wert gilt für die Weichschicht. Für die anderen Schichten ist in Abhängigkeit des Steifemoduls diese Verschiebung noch anzupassen. Derart bekommt man 🙄 nichtlineare Federn für die seitliche Bettung der unterschiedlichen Schichten. Die Federn wirken senkrecht zur Pfahlachse!!! Dann braucht man noch eine Fußfeder.

Und für eine nichtlineare Berechnung braucht man auch noch eine Vorverformung. Hier kann man in die Norm schauen: da finden sich Werte für die Abweichung während der Herstellung. Auch über die Lasten (Pfahl mit der maximalen Druckkraft) und die Eigenformen kann man einen sinnvollen Startwert finden.

Projekt

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  System

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  Verbundpfahl

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  nichtlineare Fußfeder