Traglastberechnungen von Mikropfählen in weichen Böden: Fid-Bau Portal

Traglastberechnungen von Mikropfählen in weichen Böden

Wimmer, Heinz / Ofner, Robert

Verpresspfähle mit kleinem Durchmesser, so genannte Mikropfähle, werden seit vielen Jahren als kostengünstiges Gründungs- und Nachgründungselement eingesetzt. Wegen ihrer oft extremen Schlankheit sind sie aber knickgefährdet. Die aktuellen Regelwerke geben keine brauchbaren Hinweise für praxisgerechte Nachweisverfahren, welche den speziellen mechanischen Gegebenheiten - insbesondere der Bodenplastizität - Rechnung tragen. Näherungsweise Traglastabschätzungen, Versuchsergebnisse sowie Schadensfälle aus der jüngsten Vergangenheit lassen den Schluss zu, dass die angegebenen zulässigen Pfahllasten in den diversen Zulassungen überschätzt werden. Es werden Ergebnisse umfangreicher numerischer Traglastberechnungen vorgestellt, bei welchen relevante Parameter in realistischer Weise variiert wurden. Die erhaltenen Resultate geben Einblick in das Tragverhalten, zeigen die Grenzen herkömmlicher Nachweise auf und können als Benchmarks für die Entwicklung ingenieurmäßiger Näherungsmethoden dienen. Die Auswertung der Parameterstudien führte u.a. zu folgenden Ergebnissen: (1) Als ungünstigste Vorverformung (Halbwellenzahl) gilt i.a. das Muster der ersten Eigenform aus der linearen Knicktheorie. (2) Die Traglast wird sehr stark von der Imperfektionsamplitude beeinflusst. (3) Der Einfluss der undränierten Kohäsion im untersuchten Bereich ist näherungsweise linear. (4) Neben der Kohäsion ist auch die Anfangssteifigkeit des Bodens ein wesentlich mitbestimmender Faktor für die Traglast. (5) Der Einfluss der untersuchten Randbedingungen am Kopfende (w = 0 bzw. w' = 0) ist gering bei höheren Halbwellenzahlen. (6) Eine geringe Stahlgüte (Fließgrenze) wirkt sich günstig auf den Abminderungsfaktor aus.