Titelaufnahme

Titel
Experimentelle Untersuchungen des Tragverhaltens von Krainerwänden aus Holz / vorgelegt von: Peter Gmeiner
Weitere Titel
Experimental studies of the stability behavior of timber crib walls
AutorInnenGmeiner, Peter
GutachterSzabo, Marek
Erschienen2018
Umfang132 Seiten
HochschulschriftWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2018
Datum der AbgabeJuli 2018
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Holzkrainerwände / Raumgitterstützkonstruktionen / Modellversuche / Hangstabilisierungsmaßnahmen / Hangrutschungen / Stützmauern / Stützmauerartige Verbundkonstruktionen
Schlagwörter (EN)Timber crib walls / Room grid support structures / Model testing / Slope stabilization measures / Landslides / Retaining walls / Retaining wall-like composite structures
Schlagwörter (GND)Tragwand / Holzbau
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Zusammenfassung (Deutsch)

Krainerwände haben sich seit Jahrzehnten als eine wirkungsvolle und gleichzeitig naturnahe Maßnahme zur Sicherung von Hängen sowie zur Sanierung von kleinräumigen Hangrutschungen bewährt. Diese sogenannten Raumgitterkonstruktionen bestehen aus einzelnen Längs- und Querelementen, welche aufeinander gelagert werden, so dass ein zusammenhängendes räumliches Gitter entsteht. Die Zellen werden dabei mit Erdmaterial verfüllt und bilden einen tragenden Verbundkörper. Die klassischen Holzkrainerwände wurden zwar heutzutage in vielen Fällen durch Betonkonstruktionen ersetzt, werden trotzdem häufig im alpinen Raum eingesetzt. Besonders während des Wiederaufbaus nach Naturkatastrophen (z. B. nach Rutschungen, die eine Hangstabilisierung erfordern, etc.) nutzt auch das Österreichische Bundesheer die konstruktiven Vorteile dieser ökologisch, freundlichen Stützkonstruktion.

Die gegenständliche Arbeit wurde auf Basis von Literaturrecherchen erstellt und wurde um die Erkenntnisse aus Belastungsversuchen an einer Modell-Holzkrainerwand sowie um die Erfahrungen aus Einsätzen des Österreichischen Bundesheeres beim Bau von Krainerwänden ergänzt. Weiters beinhaltet die Arbeit eine Zusammenfassung der unterschiedlichen Arten von Stützkonstruktionen, Ausführungsvarianten sowie der erdstatischen Bemessungsansätze.

Hierzu werden unter Berücksichtigung der geotechnischen Aspekte die unterschiedlichen Ursachen für die Entstehung von Hangrutschungen näher erklärt. In Abhängigkeit der Versagensmechanismen werden die Sicherungsmaßnahmen mit dem Schwerpunkt auf die verschiedenen Arten der Raumgitterstützkonstruktionen erläutert. Dabei werden die Bemessungsansätze der Monoliththeorie zur Beurteilung der äußeren Standsicherheit sowie der Silotheorie zur Bestimmung der inneren Standsicherheit beschrieben.

Ergänzend dazu wurden am Wasserübungsplatz (WÜPl) des Pionierbataillon 3 in Melk maßstäbliche Modellversuche an einer Modell-Holzkrainerwand durchgeführt und die Erkenntnisse für die Beurteilung der erdstatischen Wirkungsweise von derartigen Stützkonstruktionen herangezogen. Darüber hinaus wurden Bauarbeiten einer Holzkrainerwand zur Sanierung einer Hangrutschung in Raum von St. Michael in der Steiermark begleitet und dabei wertvolle Erfahrungen gesammelt. Basierend auf den Erkenntnissen aus den Literaturrecherchen, Modellversuchen und praktischen Übungen wurden Empfehlungen für den Bau und die Ausführung von Krainerwänden aus Holz abgeleitet.

Zusammenfassung (Englisch)

For decades crib walls have proven themselves as an effective and at the same time natural measure for securing slopes and reconstructing small-scale landslides. A so-called crib wall consists of individual stretcher and header elements, which are positioned on the top of each other, so that a joint room grid (cell element) is formed. The cells are filled with earth material and form their own composite body. Although the classic timber crib walls were in most of the cases replaced by concrete constructions, they are still widely used in alpine areas. Especially in the case of reconstructions after natural disasters (e.g. landslides, which require slope stabilization, etc.), the Austrian Armed Forces also use the structural advantages of such ecologically friendly crib walls.

The present thesis is based on various literature researches and is supplemented by the findings of load tests on the model of timber crib walls. Furthermore, the thesis includes a summary of different types of crib walls, design variants and the earth-static design approaches.

Taking into account the geotechnical aspects, the different causes for the formation of landslides are explained. Based on the failure mechanisms, the stabilization measures are explained with a special focus on the different types of retaining crib walls. The design approaches of the monolith theory for the assessment of the external stability and the silo theory for the determination of the internal stability is further described.

In addition to this, experimental testings on the example of a timber crib model have been performed by the Pioneers of Battalion 3 in Melk. These findings supported the drawing of the final conclusion for the assessment of the earth-static principle of operation.

Beyond that, valuable experiences have been gained by the construction of a timber crib wall after the occurrence of a landslide in the area of St. Michael, in Styria. The construction of this crib wall was additionally accompanied within this thesis.

Based on a variety of findings from literature researches, experimental model testings and practical exercises, a couple of recommendations for the construction of timber crib walls have been defined and set out within this thesis.