Effektive Fläche
Bei der Berechnung des exzentrisch belasteten Fundaments wird im GEO5-Programm die Maße der effektiven Fläche des Fundaments mithilfe der zwei Methoden gelöst:
- Die Form der effektiven Fläche ist rechteckig
- Die Form der effektiven Fläche ist allgemein
Rechteckige Form
In diesen Fällen wird man die vereinfachte Lösung verwendet. Bei axialer Exzentrizität (Moment wirkt nur in einer Ebene) wird eine gleichmäßige Verteilung der Kontaktspannung σ angenommen, die nur unter einem Teil des Fundaments l1 wirkt, die um die doppelte Exzentrizität e kürzer ist, als die ganze Länge l.
Bestimmung der effektiven Fläche bei axialer Exzentrizität
Für die Berechnung der Kontaktspannung wird nur die effektive Fläche b*l1 betrachten, also:
Bei der allgemein exzentrischer Belastung (das Fundament wird durch die vertikale Kraft V und durch die Biegemomente M1 und M2 beansprucht), wird die Belastung durch die exzentrische wirkende Kraft mit Exzentrizitäten ersetzt:
Die Größe der effektiven Fläche wird durch die Bedingung bestimmt, dass die Kraft V zentriert wirken muss.
Allgemeine Form der Kontaktspannung
Bei der exzentrischer Belastung wird eine effektive Fläche unter der statischen Voraussetzung gesucht, dass die Resultierende der Belastung V im Schwerpunkt der gedruckten Fläche wirken soll. Theoretisch die richtige Lösung in Abb. dargestellt:
Bestimmung der Spannung bei allgemeiner Exzentrizität - allgemeine Form
Mit Rücksicht auf die beträchtliche Komplexität der Bestimmung der genauer Position der neutralen Achse (diese ist entscheidend für die Bestimmung der effektiven Fläche) wird im GEO5-Programm eine Lösung nach Highter und Anders1) eingebaut, wo die effektiven Flächen auf dem Grund von Graphen bestimmt sind:
1)Highter, W.H. - Anders,J.C.: Dimensioning Footings Subjected to Eccentric Loads Journal of Geotechnical Engineering. ASCE, Vol. 111, No GT5, pp 659 - 665.