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Proposal for the simplified design of basement walls under lateral earth pressure
Ist Teil von
Mauerwerk, 2018-06, Vol.22 (3), p.162-174
Ort / Verlag
Berlin: Ernst & Sohn
Erscheinungsjahr
2018
Link zum Volltext
Quelle
Wiley Online Library All Journals
Beschreibungen/Notizen
This paper deals with the design of basement walls subjected to lateral earth pressure. The current simplified calculation method according to DIN EN 1996‐3/NA only covers active earth pressure, which is the lower limiting value of the earth pressure. Designing according to DIN EN 1996‐1‐1/NA, higher coefficients of earth pressure (like earth pressure at rest) can be considered, with an additional verification of the shear resistance being necessary. This paper presents a theoretical model, which forms the basis for an analytical derivation of the loadbearing capacity, and explains the required minimum values of the acting normal force to ensure sufficient resistance to cover bending and shear. Based on these results, a simplified equation is proposed for the determination of the required minimum normal force, based on the design according to DIN EN 1996‐3/NA and providing identical values in case of an earth pressure coefficient of 1/3. The required minimum load resulting from this approach fulfils the described requirement to cover bending and shear. The presented solution is verified and the conditions for application are defined. Finally, the minimum required normal forces are evaluated and tabulated for common cases relevant to building practice.
Dieser Beitrag befasst sich mit dem Nachweis erddruckbeanspruchter Kellerwände aus Mauerwerk. Das Nachweisformat nach DIN EN 1996‐3/NA berücksichtigt derzeit ausschließlich aktiven Erddruck, welcher den unteren Grenzwert einer möglichen Erddruckbeanspruchung darstellt. Bei Anwendung von DIN EN 1996‐1‐1/NA zur Bemessung können zwar auch größere Erddruckbeiwerte (z. B. Erdruhedruck) berücksichtigt werden; es ist jedoch zusätzlich zum Biegenachweis explizit ein Querkraftnachweis erforderlich. Im Rahmen dieses Beitrags wird ein theoretisches auf der Bogenwirkung basierendes Modell vorgestellt, auf Basis dessen die Tragfähigkeit von Kellerwänden unter Erddruckbeanspruchung analytisch hergeleitet werden kann. Es wird erläutert, welche Mindestwerte der einwirkenden Normalkraft zur Sicherstellung der Biege‐ und Querkrafttragfähigkeit erforderlich sind. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wird eine vereinfachte Gleichung zur Bestimmung der minimal erforderlichen Normalkraft vorgeschlagen, welche sich am Nachweis nach DIN EN 1996‐3/NA orientiert und für den Fall eines Erddruckbeiwertes von 1/3 identische Ergebnisse liefert. Die aus diesem Ansatz resultierende Mindestauflast genügt sowohl dem zuvor beschriebenen Nachweis gegen Biege‐ als auch gegen Querkraftversagen. Das entwickelte Nachweisformat wird verifiziert und dessen Anwendungsgrenzen definiert. Abschließend werden die erforderlichen minimalen Normalkräfte für einige praxisrelevante Fälle ausgewertet und tabellarisch dargestellt.