Brunnengründung: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 21. September 2024, 20:50 Uhr

Ergänzung zum Leitfaden: 2.1.2.3 Brückenformeln Stadt Münster

Bezeichnung

Brunnengründung

Art des Typenvertreters

Gründung

Beispiele

Brunnengründungskörper bei einer kommunalen Brücke (Quelle: FH Münster, Lukas Tammen)

Beschreibung

Dieser Typenvertreter der Gründung umfasst alle Brunnengründungen. Dabei handelt es sich um zylinderförmige Stahlbeton-Bauteile, die die Lasten aus dem Überbau und einem Auflagerbalken ins Erdreich leiten. Zur Herstellung werden Ringelemente in den Boden eingebracht und anschließend mit Stahlbeton verfüllt. Da in der in Münster untersuchten Stichprobe der Brunnengründungen im Mittel Gründungstiefen von 1,50 m auftreten und ein Maximalwert von 2,50 m nicht überschritten wird, können diese Betonkörper bei einem Rückbau mit vertretbarem Aufwand freigelegt und ausgebaut werden. Üblich sind bei Geh- und Radwegbrücken mit geringen Breiten zwei Gründungszylinder pro Widerlager.

Eindeutige Zuordnung

Art der Gründung
Brunnengründung

Berechnung

Beton:

m_Beton = 4,50 Mg/m * Breite [m]

mit 4,50 Mg/m = 2,40 Mg/m³ * 1,50 m * 1,25 m²/m

Schätzwerte:

2,40 Mg/m³ → Dichte Beton

1,50 m → Fundamentdicke - Gründungstiefe Brunnengründung

Kennwerte und Angaben zur Genauigkeit:
Kennwert	Variationskoeffizient	Stichprobe	Minimum	Maximum
1,25 m²/m	8,5 %	6	1,09 m²/m	1,37 m²/m

Betonstahl:

m_Betonstahl = 0,19 Mg/m * Breite [m]

mit 0,19 Mg/m = 0,1 Mg/m³ * 1,50 m * 1,25 m²/m

Schätzwerte:

0,1 Mg/m³ → Betonstahlgehalt Gründungen

1,50 m → Fundamentdicke - Gründungstiefe Brunnengründung

Kennwerte und Angaben zur Genauigkeit:
Kennwert	Variationskoeffizient	Stichprobe	Minimum	Maximum
1,25 m²/m	8,5 %	6	1,09 m²/m	1,37 m²/m

Hintergrund der Berechnung

Zur Massenberechnung der Brunnengründung wird die Betondichte mit dem Betonvolumen multipliziert. Das Volumen bildet sich aus dem Schätzwert 1,50 m für die Gründungstiefe und dem Kennwert 1,25 m²/m für die Grundfläche der gesamten Brunnengründung bezogen auf die Breite der Brücke. Dieser Zusammenhang ergibt sich aus der Stichprobe der in Münster untersuchten Brunnengründungen. Die Breite ist damit das einzige Attribut, welches in die Formel mit eingeht. Für die Betondichte wird der Schätzwert 2,40 Mg/m³ angesetzt.

Für die Bestimmung der Masse des im Beton enthaltenen Betonstahls wird der Ansatz des Betonstahlgehaltes gewählt. Dazu wird lediglich das Betonvolumen übernommen und mit einem weiteren Schätzwert von 0,1 Mg/m³ Beton multipliziert.

Alle Typenvertreter:

Überbau: Vollplatte | Plattenbalken | Holzbrücke | Stahlbrücke | Wellstahlrohr
Absturzsicherung: Brüstung - Beton | Brüstung - Stein | Rohrgeländer - Stahl | Holmgeländer - Stahl | Füllstabgeländer - Stahl | Füllstabgeländer - Aluminium | Füllstabgeländer - Holz (Heimisch) | Füllstabgeländer - Holz (Tropisch)

Unterbau: Kastenwiderlager | Spundwandkopfbalken | Wellstahlbrücke (umgebender Boden) | Pfeiler - Stützen - Stützenreihen

Gründung: Brunnengründung | Flachgründung: Sohlplatte bei Rahmen | Streifenfundament Straßenbrücke | Einzelfundamente Geh- und Radwegbrücke | Einzelfundamente Mehrfeldbrücke

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 ==== Beispiele ====
+[[Datei:Brunnengründung.jpg|ohne|mini|257x257px|Brunnengründungskörper bei einer kommunalen Brücke (Quelle: FH Münster, Lukas Tammen)]]
 ==== Beschreibung ====
-Zu diesem Typenvertreter des Unterbaus zählen alle Widerlager-Konstruktionen in Verbindung mit einer Spundwandgründung. Dabei wird das Stahlbeton-Bauteil am Kopfende der Spundwand betrachtet, der sogenannte Spundwandkopfbalken. Dieser kann als Widerlagerwand fungieren, zusätzlich aber auch über als Flügelwände fungierenden Spundwänden angeordnet sein, sodass der Balken rings um das jeweilige Widerlager verläuft. Er kann dort die Funktion einer Kappe beim Überbau übernehmen und beispielsweise [[Absturzsicherung]] und Gehweg tragen. Auf der Widerlagerwand ist dagegen üblicherweise der Brückenüberbau aufgelagert. Es werden für jede Brücke zwei Widerlager angenommen. Das Volumen des umgebenden Bodenmateriales wird bei diesem Typenvertreter nicht mit abgeschätzt, da Spundwände in der Regel gerammt werden und dazu kein Boden bewegt werden muss.
+Dieser Typenvertreter der Gründung umfasst alle Brunnengründungen. Dabei handelt es sich um zylinderförmige Stahlbeton-Bauteile, die die Lasten aus dem Überbau und einem Auflagerbalken ins Erdreich leiten. Zur Herstellung werden Ringelemente in den Boden eingebracht und anschließend mit Stahlbeton verfüllt. Da in der in Münster untersuchten [[Stichprobe Brunnengründung|Stichprobe der Brunnengründungen]] im Mittel Gründungstiefen von 1,50 m auftreten und ein Maximalwert von 2,50 m nicht überschritten wird, können diese Betonkörper bei einem Rückbau mit vertretbarem Aufwand freigelegt und ausgebaut werden. Üblich sind bei Geh- und Radwegbrücken mit geringen [[Breite|Breiten]] zwei Gründungszylinder pro Widerlager.
 ==== Eindeutige Zuordnung ====
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 '''Betonstahl:'''
-'''m<sub>Betonstahl</sub>''' = 0,19 Mg/m² * [[Breite]] [m]
+'''m<sub>Betonstahl</sub>''' = 0,19 Mg/m * [[Breite]] [m]
-mit 0,19 Mg/m² = 0,1 Mg/m³ * 1,50 m * 1,25 m²/m
+mit 0,19 Mg/m = 0,1 Mg/m³ * 1,50 m * 1,25 m²/m
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 [[Schätzwert|'''Schätzwerte''']]:
-,1 Mg/m³ → [[Betonstahlgehalt]] Unterbauten
+,1 Mg/m³ → [[Betonstahlgehalt]] Gründungen
 ,50 m → [[Fundamentdicke - Gründungstiefe]] Brunnengründung
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 ==== Hintergrund der Berechnung ====
-Zur Massenberechnung der Spundwandkopfbalken der beiden Widerlager wird die Betondichte mit dem Betonvolumen multipliziert. Das Volumen ist abhängig von den beiden [[Attribut (ASB-ING)|Attributen]] [[Gesamtbreite]] und [[lichte Höhe]], welche die Breite des Widerlagers und die Länge der eventuell vorhandenen Flügelwände und damit die Gesamtlänge des Spundwandkopfbalkens abbilden. Das Produkt wird mit dem aus der [[Stichprobe Spundwandkopfbalken|Stichprobe]] empirisch ermittelten [[Kennwert]] 0,57 m³/m² korrigiert, der den Wert anhand des untersuchten Münsteraner Brückenbestandes hinsichtlich Zahlenwert und Einheit anpasst, sodass das vorhandene Volumen [m³] resultiert. Für die [[Dichte|Betondichte]] wird der [[Schätzwert]] 2,40 Mg/m³ angesetzt.
+Zur Massenberechnung der Brunnengründung wird die Betondichte mit dem Betonvolumen multipliziert. Das Volumen bildet sich aus dem [[Schätzwert]] 1,50 m für die [[Fundamentdicke - Gründungstiefe|Gründungstiefe]] und dem [[Kennwert]] 1,25 m²/m für die Grundfläche der gesamten Brunnengründung bezogen auf die [[Breite]] der Brücke. Dieser Zusammenhang ergibt sich aus der [[Stichprobe Brunnengründung|Stichprobe]] der in Münster untersuchten Brunnengründungen. Die [[Breite]] ist damit das einzige [[Attribut (ASB-ING)|Attribut]], welches in die Formel mit eingeht. Für die [[Dichte|Betondichte]] wird der [[Schätzwert]] 2,40 Mg/m³ angesetzt.
 Für die Bestimmung der Masse des im Beton enthaltenen Betonstahls wird der Ansatz des [[Betonstahlgehalt|Betonstahlgehaltes]] gewählt. Dazu wird lediglich das Betonvolumen übernommen und mit einem weiteren [[Schätzwert]] von 0,1 Mg/m³ Beton multipliziert.
-Der mit 69,3 % vergleichsweise hohe Variationskoeffizient lässt auf eine große Streuung und damit auf eine größere Ungenauigkeit schließen. Ursächlich dafür sind die großen Unterschiede der jeweiligen Querschnittsflächen der Spundwandkopfbalken bei den untersuchten Bauwerken. Diese reicht von 0,07 m² bis 0,86 m² und wird nach [[Anweisung Straßeninformationsbank Segment Bauwerksdaten (ASB-ING)|ASB-ING]] nicht erfasst. Außerdem können die Ausführungen bei verschiedenen Brücken durchaus drastisch abweichen, da nicht immer Flügelwände mit Spundwandkopfbalken vorhanden sind. Die [[lichte Höhe]] bietet die beste Möglichkeit, diesen Aspekt mit zu berücksichtigen, wenngleich auch hier Spielraum für weitere Ungenauigkeiten liegt.
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 [[Category:Ergebnis]]
-[[Category:Lukas]]
+[[Category:Fertig]]
-[[Category:Nadine]]
-[[Category:Franziska]]
-[[Category:Thomas]]
-[[Category:Jonas]]
-[[Category:Hendrik]]
-[[Category:Qualitätskontrolle]]