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Durch Anklicken nebenstehend dargestellten Symbols oder durch den direkten Aufruf aus der großen Prinzipskizze heraus wird das Eigenschaftsblatt zur Beschreibung der Bodenkennwerte aktiviert.
Aus den Bodenkennwerten wird die Belastung aus aktivem Erddruck auf die Kellerwand unter Berücksichtigung einer ggf. vorhandenen Bodenauflast berechnet.
Maximal zwei Bodenschichten können eingegeben werden.
Die Oberfläche der obersten Schicht definiert den Ursprung z = 0; von hier aus (positiv nach unten) gemessen kann eine weitere Bodenschicht bei z2 (h1 = z2 Schichtdicke von Schicht 1) eingegeben werden.
Die Kote des eventuell anstehenden Grundwassers liegt bei zw.
Weitere Eingaben betreffen
den Bodenreibungswinkel φ [°]
die Kohäsion c (bei bindigen Böden, sonst c = 0) [kN/m2]
die Bodenwichte im trockenen Zustand γ [kN/m3]
die Bodenwichte unter Auftrieb γ' [kN/m3]
Der horizontale Erddruckbeiwert Kgh (aktiver Erddruck) und der horizontale Erdruhedruckbeiwert K0h ≥ Kgh können entweder automatisch vom Programm ermittelt oder vom Benutzer vorgegeben werden.
Handelt es sich um eine bindige Bodenschicht (bei c > 0), kann der Kohäsionsbeiwert Kch entweder automatisch vom Programm ermittelt oder vom Benutzer vorgegeben werden.
Zudem kann eine tragfähige Zwischenschicht vorgesehen werden.
Befindet sich in beliebiger Bodentiefe eine tragfähige Schicht, wird
bei der Ermittlung des horizontalen und vertikalen Erddrucks angenommen, dass die Belastung aus sich darüber befindlichem Boden im tiefer gelegenen Bereich nicht mehr wirkt.
Dadurch ergeben sich zwei Erddruckkeile.
Weitere Angaben zur Steuerung der Erddruckberechnung können im Eigenschaftsblatt zur Beschreibung der Nachweisparameter - Registerblatt Erddruck, s folg. Kap. - gemacht werden.
Im Eigenschaftsblatt zur Beschreibung der Nachweisparameter befindet sich das Registerblatt Erddruck.
Das Registerblatt enthält Parameter zur Steuerung der Erddruckberechnung.
Notwendige Angaben betreffen
den Wandreibungswinkel
Der Wandreibungswinkel kann sowohl vom Programm zu δ = <Eingabewert> * φ (φ = Bodenreibungswinkel der betreffenden Schicht) berechnet als auch vom Anwender fest vorgegeben werden.
Bei δ = 0 wird keine vertikale Erddruckkomponente ermittelt.
Der Wandreibungswinkel gilt sowohl für den aktiven Erddruck als auch den Erdruhedruck.
Passiver Erddruck wird nicht angesetzt.
den Mindesterddruckbeiwert
Der Mindesterddruck wird nur bei bindigen (d.h. kohäsiven) Böden maßgebend, wenn sich u.U. in Oberflächennähe sehr kleine Werte für den Erddruck ergeben.
Der Mindesterddruckbeiwert kann entweder automatisch vom Programm ermittelt oder vom Anwender fest vorgegeben werden.
den Verdichtungserddruck
Bei der Hinterfüllung des Arbeitsraums an der Kellerwand kann ein Verdichtungserddruck entstehen, der den aktiven Erddruck weit übersteigt.
Die Größe dieses Erddrucks ist von der Nachgiebigkeit der Wand und der Breite des zu verfüllenden Raums abhängig und kann vom Anwender vorgegeben werden.
den belastenden Erddruck
Bei bautechnischen Berechnungen ist möglichst ein Zwischenwert des Erddrucks (hier: zwischen aktivem Erddruck und Erdruhedruck) in Ansatz zu bringen.
Der Anwender kann zwischen den Sonderfällen aktiver Erddruck und Erdruhedruck und dem Regelfall des erhöhten aktiven Erddrucks wählen.
bei erhöhtem aktiven Erddruck ist der Wichtungsfaktor 0 ≤ μ ≤ 1 einzugeben
die Erddruckumlagerung
Bei Aktivierung dieses Buttons wird die Erddruckfigur sowohl für den horizontalen als auch für den vertikalen Anteil schichtweise konstant ermittelt.
die Einordnung in das Einwirkungsschema
Der Erddruck kann entweder als Designlast (bereits auf Nachweisniveau befindlich) oder als ständige Last berücksichtigt werden.
Die Ermittlung des Erddrucks erfolgt nach Müller-Breslau basierend auf dem Ansatz von Coulomb.
Dabei darf der Berechnung des aktiven Erddrucks i.d.R. von ebenen Gleitflächen ausgegangen werden, wohingegen bei der Berechnung des passiven Erddrucks i.A. gekrümmte Gleitflächen zu Grunde gelegt werden.
Maßgebend ist jeweils die Gleitfläche, für die die aktive Erddruckkraft am größten und die passive am kleinsten wird.
Erddruckanteil aus Eigenlast des Bodens
Bei ebener Wand und ebener Geländeoberfläche gilt
Der Gleitflächenwinkel für den aktiven Erddruck ergibt sich zu
Erddruckanteil infolge einer gleichmäßig verteilten vertikalen Auflast p
Erddruckanteil infolge Kohäsion
Beim Ansatz von Kohäsion werden in Oberflächennähe sehr kleine, u.U. auch negative Werte für den Erddruck berechnet.
Daher darf bei Stützbauwerken ein Mindestwert für den Erddruck nicht unterschritten werden.
Der Mindesterddruck entspricht dem Erddruck mit einer Scherfestigkeit φ = 40° und c = 0.
Bei der Berechnung des Erdruhedrucks wird i.d.R. davon ausgegangen, dass sich der Boden im Zustand der Erstbelastung befindet (keine Kohäsion).
Erdruhedruck infolge der Eigenlast des Bodens
Erdruhedruckanteil infolge einer gleichmäßig verteilten vertikalen Auflast p
Der passive Erddruck dient i.d.R. als wichtigste Ausgangsgröße bei der Ermittlung der möglichen Stützwirkung
des Bodens.
Erddruckanteil aus Eigenlast des Bodens
Der Erddruckbeiwert für gekrümmte Gleitflächen ist anzunehmen entweder nach
Caquot/Kerisel oder
Sokolovsky/Pregel aus E DIN 4085, Anh. C
Erddruckanteil infolge Kohäsion
Erddruckanteil infolge einer gleichmäßig verteilten vertikalen Auflast p
Der Ansatz des Erddrucks in bautechnischen Berechnungen erfolgt nach DIN 4085 unter Beachtung von DIN 1054.
In allen Fragen der Bemessung von Konstruktionen und Konstruktionsteilen ist der im Gebrauchszustand tatsächlich zu erwartende Erddruck die maßgebende Größe.
Da in den meisten praktisch vorkommenden Fällen nicht die Sonderbedingungen des rein aktiven oder passiven Erddrucks oder Erdruhedrucks vorliegen, ist ein Zwischenwert in Ansatz zu bringen, der sich näherungsweise durch Interpolation bestimmen lässt.
belastender Erddruck
stützender Erddruck
In DIN 4085, Anh. B, Tab. BBB.1, sind einfache Lastfiguren für die Verteilung des Erddrucks aus Bodeneigenlast für verschiedene Arten der Wandbewegung für einen nichtbindigen Boden, senkrechte Wand und horizontale Geländeoberfläche vorgegeben.
Z.B. kann bei einer Drehung um den Wandfuß eine dreieckförmige Erddruckverteilung und bei einer Durchbiegung der Wand eine rechteckige (konstante) Erddruckverteilung angenommen werden.
Die resultierenden Erddrücke Ea sind dabei konstant.
Bodenwichte γ [kN/m3]
Scherfestigkeit, bestehend aus dem Reibungswinkel des Bodens φ [°] und der Kohäsion c [kN/m2]
Neigungswinkel des Erddrucks (Wandreibungswinkel) δ [°]
Müller-Breslau, H.: Erddruck auf Stützmauern. Stuttgart: Verlag Kröner 1906
Caquot, A. und Kerisel, J.: Tables for the calculation of passive pressure, active pressure and bearing capacity of foundations. Paris: Gauthier-Villars 1948
Sokolovsky, V.V.:Statics of granular media. Oxford: Pergamon Press 1965
Pregel, O.: Bemessung von Stützbauwerken. Handbuch der Geotechnik, Band 16, Eigenverlag des Instituts für Geotechnik, Universität für Bodenkultur Wien, Wien 2002
DIN 4085, Baugrund - Berechnung des Erddrucks, Oktober 2007
DIN 1054, Baugrund - Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau, Januar 2005
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