Konkret geht es um einen Stahlbetonbehälter, der 1,5 m im Grundwasser steht. Außerdem soll geprüft werden, inwieweit sich der Ansatz der Wandreibung auf den Nachweis auswirkt.
Das Modell des Beitrags ist so angepasst, dass sämtliche Parameter sowie Geometriedaten über die "Globalen Parameter" editiert werden können. Das Modell wird anschließend automatisch aktualisiert.
Zunächst soll geprüft werden, ob der im Beispiel gezeigte Behälter infolge Grundwasser aufschwimmt. Im Behälter befindet sich Wasser und die Wandreibung wird vernachlässigt. Dieser Fall spiegelt den Betriebszustand wider.
Nachweis 1
Eigengewicht des Stahlbetonbehälters
Der Sohlwasserdruck bei einer Grundwasserhöhe von 8,5 m beträgt
Das im Behälter befindliche Wasser wirkt stabilisierend und wird dem Eigengewicht des Behälters hinzugerechnet.
Damit lässt sich der Nachweis gegen Auftrieb folgendermaßen zusammenfassen:
Der Nachweis hat eine ausreichende Sicherheit gegen Auftrieb des Behälters ergeben. Es bleibt eine Resttragfähigkeit von 1493,4 kN/m - 1338,8 kN/m = 154,65 KN/m übrig (LK3).
Nachweis 2
Es soll geprüft werden, ob der Stahlbetonbehälter im leergepumpten Zustand ausreichend Sicherheit gegen Auftrieb besitzt. Dazu soll die Wandreibung im Nachweis mit herangezogen werden.
Schicht 1
SU, γ = 17 kN/m³, φ´= 30°
Schicht 2
SU, γ`= 9 kN/m³, φ´= 30°
Schicht 3
GW, γ´ = 12 kN/m³, φ´= 32,5°
Die Verteilung des horizontalen Erddrucks setzt sich folgendermaßen zusammen:
α= 0; β= 0; δ= 2/3*φk; kah,SU= 0,28; kah,GW= 0,25
Für jede einzelne der Wandflächen ergibt sich demnach eine anzusetzende Scherkraft von:
Vereinfacht wird die Last als Linienlast an der Oberkante des Behälters als Linienlast im Lastfall 4 angesetzt.
Damit lässt sich die Auftriebssicherheit des Behälters ermitteln (LK5):
Auch Lastkombination 5 wird in RFEM 6 erwartungsgemäß instabil. Folglich ist eine Sicherheit gegen Auftrieb in diesem Fall nicht gegeben.
