Erdstatische Standsicherheit

Allgemeines

Die Standsicherheit des Fundamentfußes wird durch verschiedene Kriterien nach DIN 1054 bestimmt. Alle erdstatischen Standsicherheitsnachweise werden pro Einwirkungskombination geführt.
Kippen / Lage der Resultierenden
Das Kippen des Fundamentfußes wird über die Ermittlung der Lage der Resultierenden in der Sohlfuge bzw. über den prozentualen Anteil der klaffenden Fuge an der gesamten Fundamentsohlfläche nachgewiesen.
Die Resultierenden in der Sohlfuge Fx, Fz (kN) und ihre Ausmitten ex (m) (bezogen auf die linke Fundamentecke) sowie die gegebenenfalls reduzierten Sohlflächen mit axs werden ermittelt und ausgegeben.
Es werden die mittleren Sohlpressungen (kN/m2) auf die gegebenenfalls reduzierten Ersatzsohlflächen ausgegeben.
Wenn der Schalter Kippnachweis mit klaffender Fuge im ständigen Lastfall 1 auf dem Dialog Fundament eingestellt worden ist wird für alle Kombinationen eine klaffende Fu-ge von 50 % zugelassen (auch für den ständigen Lastfall). Dies führt in den meisten Fällen zu einer kleineren Fundamentabmessungen. Diese Vorgehensweise muss im Regelfall mit der Prüfbehörde abgesprochen werden da es gegen die DIN 1054 verstößt.

Gleiten

Die Gleitsicherheit des Fundamentfußes wird durch das Verhältnis der widerstehenden (ohne passiven Erddruck) zu den einwirkenden resultierenden Horizontalkräften beschrieben.

Zum Ansatz des passiven Erddrucks

aus DIN 1054 Betonkalender T. II 4.1.2 Lastannahmen
Der Erdwiderstand darf nur dann als Reaktionskraft waagerrechter Kräfte oder eines Drehmoments herangezogen werden, wenn das Fundament ohne Gefahr eine Verschiebung erfahren kann, die hinreicht, den erforderlichen Erdwiderstand wachzurufen. Der für die Mobilisierung des Erdwiderstandes in Anspruch genommene gewachsene Boden muss einen mindestens mittlere Lagerungsdichte oder steife Konsistenz haben. Für geschüttete Böden gelten die Forderungen zu Abschn. 4.2.3 sinngemäß.
Der Boden darf weder vorübergehend noch dauernd entfernt werden, solange die ursächlichen Kräfte wirken. Als Ansatz des Erdwiderstandes darf höchstens 0.5 Ep eingesetzt werden.
Aus diesen Gründen erfolgt für die Gleitsicherheit keine automatische Berücksichtigung des passiven Erddrucks. Wenn Sie es wünschen, können Sie auf dem Fundamentdialog den Schalter passiven Erddruck berücksichtigen anklicken und in dem Feld prozentualer Anteil angeben, wie viel Prozent der H-Last des passiven Erddrucks für die Gleitsicherheit berücksichtigt werden sollen.
Die entsprechend dem Lastfall (nach DIN 1054) zulässigen und die vorhandenen Gleitsicherheiten werden gegenübergestellt.

Grundbruch

Die Grundbruchberechnungen erfolgen nach DIN 4017, Teil 1 bzw. Teil 2 vom August 1979. Diese Norm ermöglicht eine vereinfachte Grundbruchberechnung bei geschichtetem Baugrund für rechteckige Fundamentgrundrisse.
Die entsprechend dem Lastfall zulässigen und die vorhandenen Grundbruchsicherheiten werden gegenübergestellt.
Zur Berechnung der Grundbruchsicherheit muß die Grundbruchlast ermittelt und durch die vorhandene Einwirkung dividiert werden. Der vorhandene Sicherheitsbeiwert wird mit dem, einem Lastfall nach DIN 1054 zugeordnetem, zulässigem Sicherheitsbeiwert verglichen.
Die zulässige Grundbruchlast setzt sich aus den Einflüssen der Kohäsion, der Gründungstiefe und der Gründungsbreite zusammen. Diese Einflüsse werden durch die Beiwerte der Tragfähigkeit, der Sohlflächenform, der Lastneigung. der Sohlneigung und der Geländeneigung bestimmt.

Bodenpressung

Hier werden Lage, Länge und die Kantenpressungen (kN/m2) der Pressungsfläche zu jedem berechneten Lastfall ermittelt.
Bodenpressung

Optimierung

Auf Wunsch kann eine Optimierung des Fundaments im Rahmen der vorgegebenen begrenzenden Maximalabstände erfolgen. Diese Optimierung erfolgt zunächst für jede Einwirkungskombination auf der Basis der jeweils geforderten Kriterien:
  • Kippen
  • vorgegebene zul. Boden- und Kantenpressungen
  • Gleiten
  • Grundbruchnachweis
Nach erfolgter Einzeloptimierung wird der maximal erforderliche Fundamentgrundriss aus allen Einwirkungskombinationen gebildet. Danach wird eine erneute schrittweise Minimierung für alle Einwirkungskombinationen versucht. Die Optimierungsschrittgrößen werden vorgegeben.

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