Beim Nachweis der Lagesicherheit wird überprüft, ob das Fundament unter den wirkenden Einwirkungen in seiner Lage stabil bleibt und kein Versagen infolge Kippen eintritt.
Nach EN 1997-1 [1] 2.4.7.2 erfolgt der Nachweis durch Vergleich stabilisierender und destabilisierender Momente an den Fundamentkanten.
EN 1997-1: Lagesicherheit
Ermittlung der Einwirkungen
Für den Nachweis werden die destabilisierenden Momente an den Fundamentkanten bestimmt. Diese ergeben sich insbesondere aus horizontalen Kräften sowie aus exzentrisch angreifenden Vertikallasten.
Ermittlung der Widerstände
Den destabilisierenden Momenten stehen stabilisierende Momente gegenüber, die im Wesentlichen aus den vertikalen Lasten sowie dem Eigengewicht des Fundaments und des überdeckenden Bodens resultieren.
Nachweis
Der Nachweis wird für jede maßgebende Fundamentkante getrennt geführt. Dabei wird das Verhältnis aus destabilisierendem und stabilisierendem Moment bestimmt:
Der maßgebende Wert ergibt sich als Maximum aller betrachteten Richtungen.
IBC 2021 / ACI 318-19 (ASD): Kippen
Zweck des Nachweises
Der Kippnachweis überprüft, ob die durch horizontale Lasten hervorgerufenen destabilisierenden Momente die stabilisierenden Momente aus der vertikalen Last auf das Fundament nicht überschreiten.
Momentengleichgewicht
Der Nachweis wird um die Fundamentkante in Kipprichtung geführt:
Stabilisierendes Moment
Das stabilisierende Moment ergibt sich aus der vertikalen Last auf das Fundament und ihrem Hebelarm zur betrachteten Kippkante:
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P |
gesamte vertikale Last auf das Fundament [kip] |
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z |
Hebelarm der resultierenden vertikalen Last zur Kippkante [ft] |
Kippmoment
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H |
auf das Fundament wirkende horizontale Kraft [kip] |
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a |
Hebelarm der horizontalen Kraft zur Kippkante [ft] |
Ausnutzungsgrad
Der erforderliche Sicherheitsbeiwert Φoverturning,lim kann in der geotechnischen Bemessungskonfiguration definiert werden.
Softwarekonfiguration
Der erforderliche Sicherheitsbeiwert Φoverturning,lim wird in der geotechnischen Bemessungskonfiguration definiert.
Alle auf das Fundament wirkenden Lasten werden aus den definierten Lastfällen übernommen.