Empfehlungen des Arbeitskreises "Baugrunddynamik"

Der AK 1.4 Baugrunddynamik mit derzeit rund 20 Mitgliedern gehört zur Fachsektion Bodenmechanik der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. und ist seit 1980 aktiv. Die Empfehlungen werden in Unterausschüssen erarbeitet und mit verwandten Arbeitskreisen, z.B. AK Pfähle, abgestimmt.

• Vorwort des Obmanns des Arbeitskreises vMitglieder des Arbeitskreises  viiE1 Wellenausbreitung im Baugrund  11 Grundlagen 12 Wellenarten in homogenen, inhomogenen und geschichteten Medien 12.1 Vorbemerkungen 12.2 Raumwellen 22.3 Oberflächenwellen 33 Lage der Schwingungsquelle  43.1 Quelle an der Oberfläche  43.2 Quelle im Untergrund  64 Weitere Einflüsse  64.1 Materialdämpfung  64.2 Inhomogenitäten  74.3 Einschlüsse und Oberflächenmorphologie  12Literatur 13E2 Bodendynamische Kennwerte 151 Baugrundmodell 151.1 Voraussetzungen und Anwendungsgrenzen 151.2 Kenngrößen 152 Ermittlung der bodendynamischen Kennwerte 162.1 Ermittlung aus bodenmechanischen und bodenphysikalischen Kennwerten 162.1.1 Schubmodul bei dynamischer Beanspruchung Gd 162.1.2 Dichte des Bodens 212.1.3 Querdehnzahl  212.1.4 Materialdämpfung  222.2 Bestimmung aus bodendynamischen Versuchen 232.2.1 Vorbemerkungen 232.2.2 Feldversuche  242.2.2.1 Allgemeines  242.2.2.2 Wellengeschwindigkeiten  242.2.2.3 Refraktionsseismik  252.2.2.4 Bohrloch-Messungen  252.2.2.5 Seismische Drucksonden-Messungen (S-CPT) 262.2.2.6 Rayleighwellen-Dispersionsmessung 262.2.2.7 Seismische Analyse von Oberflächenwellen (SASW) 282.2.2.8 Korrelationen aus statischen Feldversuchen 282.2.3 Laborversuche 282.2.3.1 Allgemeines 282.2.3.2 Zyklische Versuche 282.2.3.3 Dynamische Versuche 302.2.3.4 Durchschallungsmessungen und Piezo-Biegeelement-Messungen (bender elements) 302.2.4 Anwendungsbereiche der Versuchsverfahren 312.2.5 Mindestanforderungen 313 Anwendungsbeispiele 333.1 Bestimmung dynamischer Bodenkennwerte aus einem geotechnischen Bericht 333.2 Feldversuche 353.2.1 Beispiel für seismische Drucksondenmessungen (S-CPT)  353.2.2 Beispiel für eine Korrelation aus Drucksondenmessungen (CPT)  373.3 Laborversuche 373.3.1 Beispiel für einen zyklischen Triaxialversuch 373.3.2 Beispiel für einen zyklischen Einfach-Scherversuch 383.3.3 Beispiel für einen Resonant-Column-Versuch 393.3.4 Beispiel für Piezoelement-Messungen 40Literatur 42E3 Dynamisch belastete starre Fundamente 451 Allgemeines 452 Voraussetzungen und Berechnungsverfahren 472.1 Annahmen 472.2 Direkte Erregung 472.3 Indirekte Erregung 512.3.1 Oberflächenfundamente 512.3.2 Eingebettete Fundamente 522.4 Notation und Bezugsgrößen 523 Homogener Baugrund 533.1 Frequenzunabhängige Federsteifigkeiten und Dämpfungen 533.1.1 Kreisförmige Oberflächenfundamente 533.1.2 Kreisförmige eingebettete Fundamente 553.1.3 Rechteckförmige Oberflächenfundamente 553.1.4 Rechteckförmige eingebettete Fundamente 573.2 Frequenzabhängige Federsteifigkeiten und Dämpfungen 593.2.1 Kreisförmige Fundamente 593.2.2 Rechteckförmige Fundamente 624 Inhomogener Baugrund 724.1 Einfluss der Gründungslasten 734.2 Kontinuierliche Steifigkeitszunahme und Steifigkeitssprünge 735 Abschätzung des Einflusses weiterer Parameter 775.1 Querdehnzahl 775.2 Streifenfundamente 786 Sensitivität der Fundamentschwingungen 787 Berechnungsbeispiele 797.1 Vorbemerkungen 797.2 Vertikale Schwingungen am starren Rechteckfundament 797.3 Gekoppelte Horizontal- und Kippschwingungen eines starren Rechteckfundamentes 867.3.1 Berechnung mit Berücksichtigung der Einbettung  867.3.2 Berechnung ohne Berücksichtigung der Einbettung  967.3.3 Vergleich der Berechnungen mit und ohne Berücksichtigung der Einbettung  1017.4 Durch Bodenschwingungen erregtes Rechteckfundament (Indirekte Erregung) 101Literatur 104E4 Bleibende Verformungen 1071 Grundlagen der Akkumulation bleibender Verformungen 1072 Näherungsweise Ermittlung bleibender Verformungen im Boden 1092.1 Allgemeiner Überblick 1092.2 Ermittlung der zyklischen Schubspannungen und Scherdehnungen 1112.3 Labor- und Feldversuche 1122.4 Ermittlung bleibender Dehnungen in feinkörnigen, bindigen Böden 1132.5 Ermittlung bleibender Dehnungen in nicht-bindigen Böden 1142.6 Ermittlung bleibender Dehnungen mit dem HCA-Modell für Sand 1152.7 Ermittlung der Setzungen von Flachfundamenten infolge zyklischer Einwirkungen 1183 Bauwerksschäden durch indirekte Erregung – Weitere Phänomene 1184 Berechnungsbeispiele 1214.1 Bleibende Setzung eines Maschinenfundamentes 1214.2 Setzung eines durch Bodenschwingungen erregten Rechteckfundamentes 131Literatur 141E5 Dynamisch belastete Pfahlgründungen 1431 Vorbemerkungen 1432 Einzelpfahl 1442.1 Definitionen und Annahmen 1442.1.1 Dynamische Vertikal- und Torsionssteifigkeit 1452.1.2 Dynamische Horizontal- und Kippsteifigkeit 1523 Pfahlgruppen 1604 Bemerkungen zur Anwendung und weitere Näherungen 1655 Beispielanwendungen 1665.1 Leitfaden für den Anwender für vertikale Anregung 1665.2 Beispiel 1 1675.3 Beispiel 2 168Literatur 173