Titelaufnahme

Titel
Theorie und Praxis des mechanischen Grundbruchs anhand von Modellversuchen
Weitere Titel
Theory and praxis of ground failure based on small-scale model tests
VerfasserStrehl, Sarah
GutachterSzabo, Marek
Erschienen2017
Datum der AbgabeFebruar 2017
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)bauphysikalische Untersuchungen / fotographische Untersuchung des Grundbruchs / geotechnische Berechnungen / kleinmaßstäbliches Grundbruchmodell / mechanischer Grundbruch / ÖNORM B 4435-2 / Reibungswinkel
Schlagwörter (EN)building physical studies / photographical studies of ground failure / geotechnical calculations / small-scale ground failure model / ground failure / ÖNORM B 4435-2 / angle of friction
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die gegenständliche Arbeit beschäftigt sich mit der Theorie und der Entstehung des

mechanischen Grundbruchs. Zur Veranschaulichung der Grundbruchfigur werden

kleinmaßstäbliche Modellversuche durchgeführt.

Bevor ein Bauvorhaben realisiert werden kann, muss der Untergrund hinsichtlich der

Tragfähigkeit und Standsicherheit untersucht werden. Bei der Dimensionierung von

Fundamenten ist außerdem der Nachweis der Grundbruchsicherheit zu erbringen.

Grundbruch tritt beim Überschreiten der Scherfestigkeit des Bodens auf, dabei wird das

Bodenmaterial in Richtung des geringeren Widerstandes verdrängt und die

Scherfestigkeit des Untergrundes überwunden. Die unterschiedlichen Formen des

Versagensmechanismus werden in einem eigenen Kapitel beleuchtet. Außerdem werden

in Form einer Literaturrecherche der Berechnungsvorgang und die daraus folgenden

Auswirkungen auf die Standsicherheit näher erläutert.

Zur Untersuchung des Grundbruchverhaltens wurden im Rahmen der gegenständlichen

Arbeit kleinmaßstäbliche Modellversuche analysiert. Die Grundlage für den Modellaufbau

bildeten bodenphysikalische Laborversuche, welche zur Bestimmung der maßgebenden

Bodenkennwerte des gewählten Modellbodens dienten. Die Grundbruchexperimente

lieferten Aufschlüsse über das Verhalten des Untergrundes beim Eintreten eines

Grundbruches. Dabei wurden im Sinne einer Parameterstudie unterschiedliche

Modellfundamente untersucht und für diese die Versagensfiguren bestimmt.

Abschließend wurden die Versuchsergebnisse mit den analytischen und numerischen

Berechnungsverfahren verglichen, welche mittels des Berechnungsprogramms MathCAD

und der geotechnischen Berechnungssoftware GGU durchgeführt wurden. Die aus der

Berechnung erwarteten Ergebnisse sind bei den kleinmaßstäblichen Modellversuchen

nicht eingetreten, woraus sich unter anderem mehrere mögliche Ursachen ergeben:

Glattheit der Plexiglaswand, ungenügende Verdichtung, dezentrale Lastaufbringung,

Berücksichtigung zu weniger Einflussfaktoren und Nichtskalierbarkeit.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the theory of ground failure and its study. It is based on small-scale

models.

Before a construction project can be realized, the subsoil must be tested to determine its

carrying capacity and stability. For calculating the correct dimensions of the foundation,

proof of ground failure safety has to be furnished. Ground failure occurs when the shear

strength of the soil is exceeded and the base material is forced out to the side of least

resistance. The different forms of this failure mechanism are treated in a seperate chapter.

The calculation process and the consequent results are explained in the form of a

literature review.

For this work, a small-scale model was used to provoke and analyze ground failure as

described. The basis for the model were physical soil property tests conducted in a

laboratory, which were utilized in determining the correct soil properties for the soil used in

the model. Through these experiments, conclusions about the behavior of the substrate

upon occurence of ground failure could be attained. Several experiments involving

different foundations were performed to define each specific failure figure.

The evaluations of the experiments were performed using the calculation program

MathCAD and the geotechnical calculation software GGU. The expected results from the

calculations did not occur with the small-scale model tests. This could have several

possible causes: decentralized force application, poor compression, inaccurate calculation

model.