Dimensionierung von Bodenmischwänden
Die Bodenmischwand kann auf Biegung und Scherung geprüft werden.
Die berechneten inneren Kräfte werden auf die gleiche Weise wie bei der Trägerbohlen ermittelt und werden vor der Berechnung mit dem Abminderungskoeffizienten der Querschnittsbeanspruchung multipliziert. Dieser Koeffizient spiegelt den Grad der Unsicherheit bei der Ermittlung der theoretischen Werte der inneren Kräfte wider und bringt die Sicherheit in die Berechnung ein. Der Wert dieses Faktors wird ausschließlich vom Benutzer bestimmt.
Überprüfung auf Biegung:
Die Tragfähigkeit für Biegung wird nach der Formel berechnet:
wo: | σEd | - | Normalspannung im Querschnitt |
UCS | - | Druckfestigkeit von Bodengemisch (siehe unten) |
Die Ausnutzungsgrad des Querschnitts wird nach der folgenden Formel berechnet:
Die Normalspannung im Querschnitt wird nach der folgenden Formel berechnet:
wo: | NEd | - | Normalkraft |
h | - | Wanddicke |
Die Normalkraft wird nach der folgenden Formel berechnet:
wo: | MEd | - | Biegemoment |
hred | - | Bogenhöhe (berechnet als 2/3 der Balkenhöhe oder manuell eingegeben) |
Der Winkel α wird nach der folgenden Formel berechnet:
wo: | d | - | Querschnittsabstand |
Überprüfung auf Scherung:
Die Schertragfähigkeit wird nach der Formel berechnet:
wo: | τEd | - | Scherspannung im Querschnitt |
τ | - | Scherfestigkeit von Bodengemisch |
Die Ausnutzungsgrad des Querschnitts wird nach der folgenden Formel berechnet:
Die Scherspannung im Querschnitt wird nach der folgenden Formel berechnet:
wo: | VEd | - | wirkende Scherkraft |
Die Druckfestigkeit UCS ist die grundlegende Materialeingabe für das Bodengemisch. Andere Parameter können auf der Grundlage des UCS berechnet oder manuell direkt eingegeben werden:
Die Scherfestigkeit τ wird wie folgt berechnet (Zwischenwerte werden interpoliert):
für: | UCS = 0,0 MPa | τ = 0,5UCS | |
UCS = 1,0 MPa | τ = 0,4 . UCS | ||
UCS = 1,5 MPa | τ = 0,35 . UCS | ||
UCS = 3,5 MPa | τ = 0,3 . UCS | ||
UCS ≥ 4,0 MPa | τ = 0,2 . UCS |
Der Elastizitätsmodul E wird wie folgt berechnet (Zwischenwerte werden interpoliert):
für: | UCS = 0,0 MPa | E = 50 . UCS | |
UCS = 2,0 MPa | E = 300 . UCS | ||
UCS = 5,0 MPa | E = 1000 . UCS |
Der Schermodul G wird nach der folgenden Formel berechnet:
Literatur:
Nicolas Denies, Noel Huybrechts: Deep mixing method for the construction of earth and water retaining walls, Rilem Technical Letters (2017) 2:1-9.
A.Porbaha: State of the art in deep mixing technology. Part IV: design considerations, Ground Improvement (2000) 3, 111-125.