Modellierung der Baugrund-Tragwerk-Interaktion: Ein Fundament der geotechnischen Entwurfspraxis: Fid-Bau Portal

Modellierung der Baugrund-Tragwerk-Interaktion: Ein Fundament der geotechnischen Entwurfspraxis

Boley, Conrad / Unold, Florian / Morgen, Karl / Wurzer, Otto

Werden die Wechselwirkungen zwischen Baugrund und Tragwerk nicht ausreichend berücksichtigt, kommt es entweder zur unwirtschaftlichen Überdimensionierung oder zu Einschränkungen bei der Gebrauchstauglichkeit oder gar der Sicherheit durch Unterdimensionierung. Wechselwirkung ist dabei nicht nur der Lasteintrag aus dem Bauwerk in den Boden, sondern auch die Veränderung der Materialeigenschaften von Bauteilen beziehungsweise Bauwerk und Boden. Dadurch kommt der Art des Baustoffes des Tragwerks erhöhte Bedeutung zu und auch die Erfassung des meist inhomogenen und anisotropen Mediums Boden ist Voraussetzung für die Modellierung der Interaktionen von Tragwerk und Baugrund, wobei es nicht sinnvoll ist, diese Informationen getrennt voneinander zu verarbeiten. Ist das Gesamtsystem so komplex, dass es nicht ausreichend vereinfacht werden kann, um eine Berechnung mit Hilfe des Bettungsmoduls durchzuführen, sollte ein Finite-Element-Verfahren zum Einsatz kommen, mit dem über höherwertige Stoffgesetze der Zusammenhang zwischen Spannungs- und Dehnungsänderungen unmittelbar berücksichtigt werden kann. Anhand eines konkreten Praxisbeispiels wird gezeigt, wie sich so eine präzise Modellierung gemäß Stufe 3 bewerkstelligen lässt. Die Reaktion des Baugrundes wird dabei teilweise durch lineare Federn, teilweise durch elastoplastische Stoffgesetze quantifiziert. Hierbei ist die Einbeziehung eines qualifizierten Geo-Sachverständigen nach DIN 4020 unbedingt erforderlich.