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Berechnungsbeispiel: Standsicherheitsnachweis nach dem Regelverfahren


Skizze des Quadratfundamentes
Für dieses Quadratfundament
ist die Standsicherheit zu überprüfen.


Belastungen in Fundamentsohle:
V = 4000 + 2 · a · b · 25 kN/m³ = 5250 kN
H = 300 kN
M = 800 + 300 kN · 2 m = 1400 kNm

Vorraussetzungen für den Regelfall:

  • Laut den Angaben handelt es sich um eine statische Belastung.
  • Lage der Resultierenden (ständige und Verkehrslasten)
    eb = M/V = 1400 / 5250 = 0,27 m
    b/6 = 5/6 = 0,83 m (Die Resultierende (aus ständigen Lasten) liegt im 1. Kern der Gründungsfläche)
    b/3 = 5/3 = 1,67 m (Die Resultierende (aus der Gesamtlast) liegt im 2. Kern der Gründungsfläche)
    eb < ezul = 1,66 m (0,83 m)
    Daraus folgt, daß das Fundament ständig überdrückt ist, da sogar im ungünstigen Belastungszustand die Resultierende im 1. Kern liegt.

    b´ = b - 2e = 5,0 m - 2 · 0,27 m = 4,46 m
  • dvorh = 2,0 m > derf = 0,8 m (Die Gründungssohle ist frostfrei)
    Die Fundamentsabmessungen sind begrenzt.
  • Der Baugrund besteht aus häufig vorkommenden, typischen Bodenarten ( Gs).
  • Das Schützen des Bodens vor Auswaschen und Auflockerung, bei bindigen Böden zusätzlich vor Aufweichen und Auffrieren, wird bauseits sichergestellt.
  • vorhz = 13,3 - 2,0 = 11,3 m > 2b´ = 8,92 m
    Die Baugrundverhältnisse sind bis minz = 2b´ = 8,92 m unter Gründungssohle annähernd gleichmäßig.
  • Das Grundwasser steht unterhalb der Fundamentsohle (bei Einbindetiefen d < 0,8 m oder d < b nötig).
  • Falls waagrechte Lasten H am Fundament angreifen, muß d ³ 1,4 · b´ · tands (mit tands = H/V) sein.
    vorhd = 2,0 m > erfd = 1,4 · 4,46 · 300/5250 = 0,36 m

® Es liegt ein Regelfall vor!

 

Zulässige Sohlnormalspannung

Es ist nichtbindiger Boden vorhanden und das Bauwerk ist setzungsunempfindlich ® Tabelle 2

Die Fläche wird aufgrund der Exzentrizität reduziert:
b´ = b - 2e = 5,0 m - 2 · 0,27 m = 4,46 m
(In Tabelle 2 können bei Breiten > 2 m die Tabellenwerte für b = 2 m beibehalten werden)
a´ = 5,0 m - 0 = 5,0 m
d = 2,0 m (keine Erhöhung des Tabellenwertes, da d £ 2,0 m)
® sT2 = 700 kN/m²

Erhöhungsanteil zur Berücksichtigung einer hohen Lagerungsdichte D des Bodens:
D = 0,6 < 0,65 bei U > 3 ® aD = 0

Erhöhungsanteil zur Berücksichtigung einer gedrungenen Fundamentform:
a´/b´ = 5,0 / 4,46 = 1,12 < 2
d = 2,0 m < 0,6 · b´ = 2,68 ® aF = 0

Abminderungsanteil zur Berücksichtigung eines hohen Grundwasserstandes:
dW = 4,5 - 2,0 = 2,5 m
0 < dW < b´ = 4,46 m ® aW = (1 - dW/b´)·0,4 = (1 - 2,5/4,46)·0,4 = 0,18

Abminderungsfaktor zur Berücksichtigung eines horizontalen Lastanteils H:
H//b´ ® fd = ( 1 - H/V)² = ( 1 - 300 / 5250)² = 0,89

®
zuls0 =  sT2 · (1 + a+ a- aW) · fd = 700 kN/m² · (1 + 0 + 0 - 0,18) · 0,89
® zuls0 = 510,86 kN/m²

Spannungsnachweis

vorhs0 = V / (a´ · b´) = 5250 / (5· 4,46)
vorhs0 = 235,43 kN/m²

vorhs0 < zuls0
® Die Standsicherheit reicht aus!


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