430 likes | 628 Views
Vortrag im BAW-Kolloquium am 13. Mai 2004. WKP König & Partner Planungsbüro für Bauwesen GmbH Hamburg www.wk-ing.de. Dr.-Ing. Hansjürgen Spanke Dipl.-Ing. Karsten Holste. Untersuchung der Ankerkräfte an der Weserschleuse Bremen. Hauptsitz in Hamburg. Kiel. Schwerin.
E N D
Vortrag im BAW-Kolloquium am 13. Mai 2004 WKP König & Partner Planungsbüro für Bauwesen GmbH Hamburg www.wk-ing.de Dr.-Ing. Hansjürgen Spanke Dipl.-Ing. Karsten Holste Untersuchung der Ankerkräfte an der Weserschleuse Bremen
Hauptsitz in Hamburg Kiel Schwerin Hamburg Bremen Berlin Hannover Magdeburg Dortmund Kassel Leipzig Dresden Köln Erfurt Frankfurt Nürnberg Stuttgart München Firmenteile www.wk-ing.de Hamburg : WK Dr. Wachendorf & König WKP König & Partner Berlin : WKP König, Stief & Partner CPST Bauconsult- undProjektsteuerungs GmbH Dresden : WKP König, Stief & Partner BAW-Kolloquium
UH Kammer OH Vogelperspektive Schleuseninsel Bootschleuse Weserwehr Mittel-Leitwand BAW-Kolloquium
UH links UH rechts OH rechts OH links Blick in die Schleusenkammer BAW-Kolloquium
12,70 m (lichtes Maß) 6,50 1,00 Gemischte Wand PSp 600 mit PZi 612 MV- Pfähle RV- Pfähle Sohle 2,00 -10,00 UW-Beton 1,80 PHP 400*122-Pfähle als Zuganker Schnitt Mittel- Leitwand BAW-Kolloquium
2. Vorbauzustand 800 kN 720 kN Berechnung der Wände (Bauzust.) • 1. Vorbauzustand BAW-Kolloquium
4. Revisionszustand 830 kN 850 kN Berechnung der Wände (Betrieb) • 3. Betriebszustand BAW-Kolloquium
ca. 1480 kN ca. 560 kN 530 kN 830 kN Messung der Ankerkräfte Statische Berechnung : BAW-Kolloquium
Was ist zu tun • Ermittlung der richtigen Ankerkräfte : • Überprüfung der Messdaten • Erstellen einer unabhängigen Kontrollmessung • Überprüfung der statischen Berechnung • Konsequenzen für weitere Lastfälle BAW-Kolloquium
Lenzung Aushub 12.08.97 Zeitsprung Rammarbeiten Zeitsprung Rechnung ca. 800 kN Rg. ca. 720 kN Betrieb: Messung ~ 1490 kN Rechnung ~ 830 kN Überprüfung der Messdaten BAW-Kolloquium
Entlastung durch Steifen (Holm verbunden) Entlastung durch Rückverankerung Entlastung durch Bypass Holm getrennt Erstellen unabhängiger Kontrollmessungen BAW-Kolloquium
Stützensenkungen am Fußpunktsowie Erddruckumlagerungen(Vergrößerung der Ankerkraft) Überprüfung der statischen Berechnung + • Eingeprägte Vorbelastungen(Vergrößerung der Ankerkraft) BAW-Kolloquium
Inklinometermessungen BAW-Kolloquium
Unabhängige Messung • W‘‘‘‘ = q BAW-Kolloquium
Formeln k= (e1 - e2) / d y e1 z P1 P2 d (P3z+P1z)/2-P2z P3 e2 M = k • EI dL q M1 M2 Q2 dL Q1 BAW-Kolloquium
Q= 20 kN/m L = 20 m M = 1000 kNm 1-Feldsystem mit Gleichlast M [kNm] q [kN / m] 1000,00 1200,00 200,00 400,00 600,00 800,00 -25 -20 -15 -10 0,00 -5 0 y 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00 z [cm] 0 1,77559 3,50077 5,13005 6,62327 7,94565 9,06775 9,96547 10,62008 11,01819 11,15179 11,01819 10,62008 9,96547 9,06775 7,94565 6,62327 5,13005 3,50077 1,77559 0 M [kNm] 0 188,35 358,31 508,36 638,31 748,31 838,36 908,34 958,37 988,29 998,34 988,29 958,37 908,34 838,36 748,31 638,31 508,36 358,31 188,35 0,00 q [kN / m] 0 -18,38 -19,91 -20,10 -19,95 -19,95 -20,06 -19,95 -20,10 -19,88 -20,10 -19,88 -20,10 -19,95 -20,06 -19,95 -19,95 -20,10 -19,91 -18,38 0 1 0,00 3 2,00 5 4,00 7 6,00 9 8,00 11 10,00 13 12,00 15 14,00 17 16,00 19 18,00 21 20,00 BAW-Kolloquium
Q= 20 kN/m Lges = 20 m M = 705 kNm -8 -6 -4 System der Spundwand M [kNm] z [cm] q [kN / m] -800,00 -700,00 -600,00 -500,00 -400,00 -300,00 -200,00 -100,00 100,00 -2 0,00 0 2 4 -150 -100 100 -50 50 y 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00 z [cm] 2,79 1,78 0,7667 -0,2577 -1,287 -2,281 -3,204 -4,021 -4,704 -5,238 -5,598 -5,777 -5,768 -5,57 -5,19 -4,636 -3,924 -3,076 -2,117 -1,079 0 M [kNm] 0 12,33 41,47 18,31 -131,89 -265,28 -396,05 -500,67 -556,71 -650,12 -676,27 -702,43 -706,16 -680,01 -650,12 -590,34 -508,14 -414,73 -295,17 -153,19 0,00 q [kN / m] 0 16,81 -52,31 -127,03 16,81 2,62 26,15 48,57 -37,36 67,25 0,00 22,42 29,89 3,74 29,89 22,42 11,21 26,15 22,42 11,21 0,00 0 0,00 1 2,75m 2,00 3 4,00 5 6,00 7 8,00 9 10,00 11 12,00 13 14,00 15 16,00 17 18,00 19 21 20,00 BAW-Kolloquium
Q= ?? kN/m Lges = 20 m M = ?? kNm -6 -4 -8 -6 -4 Daten aus Inklinometermessung M [kNm] q [kN / m] z [cm] -1500,00 -1000,00 1000,00 1500,00 -500,00 500,00 -2 0 2 4 6 0,00 -2000 -1500 -1000 1000 1500 2000 2500 -500 500 0 y 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00 z [cm] 4,6 3,351 1,93 0,345 -1,035 -2,366 -3,46 -4,231 -4,672 -4,882 -5,007 -4,987 -4,763 -4,303 -3,693 -3,004 -2,274 -1,494 -0,745 -0,3 0 M [kNm] 0 642,65 612,76 -765,95 -183,08 -885,51 -1206,83 -1232,99 -863,09 -317,59 -541,77 -762,21 -881,77 -560,45 -295,17 -153,19 -186,82 115,83 1135,84 541,77 0,00 q [kN / m] 0 -672,54 -1.348,81 1.961,57 -1.285,29 381,10 295,17 396,05 175,61 -769,68 3,74 100,88 440,89 -56,04 -123,30 -175,61 336,27 717,37 -1.614,09 52,31 0,00 0,00 1 2,75m 2,00 3 4,00 5 6,00 7 8,00 9 10,00 11 Polynom-Approximation 12,00 13 14,00 15 16,00 17 18,00 19 20,00 21 BAW-Kolloquium
approximierte Verformungen BAW-Kolloquium
Q= ?? kN/m Lges = 20 m M = ?? kNm -8 Verarbeitung der Werte 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00 0 -2.753,40 1.210,34 55,06 67,79 66,95 57,38 43,19 27,72 13,62 2,79 -3,63 -5,20 -2,23 4,22 12,39 19,75 1.059,95 -1.930,58 594,02 0,00 3,374157 1,805205 0,286961 -1,11069 -2,33262 -3,3418 -4,11918 -4,66101 -4,97514 -5,07682 -4,98494 -4,71917 -4,29817 -3,73923 -3,05903 -2,27539 -1,40945 -0,48762 0,18 0,8 q [kN / m] M [kNm] z [cm] -1000,00 1000,00 1500,00 -500,00 500,00 0,00 -3000 -2500 -2000 -1500 -1000 1000 1500 -500 500 0 0,00 1 2,00 3 4,00 5 6,00 7 8,00 9 10,00 11 12,00 13 14,00 15 16,00 17 18,00 19 20,00 21 BAW-Kolloquium
Iteration Vergleich Rechnung und Messung Verformungen Belastung Messung y z [cm] 0,00 -4,6 1,00 -3,351 2,00 -1,93 3,00 -0,345 4,00 1,035 5,00 2,366 6,00 3,46 7,00 4,231 8,00 4,672 9,00 4,882 10,00 5,007 11,00 4,987 12,00 4,763 13,00 4,303 14,00 3,693 15,00 3,004 16,00 2,274 17,00 1,494 18,00 0,745 19,00 0,3 20,00 0 Rechnungz [cm] 3,55 1,61 0,32 -0,96 -2,17 -3,22 -4,06 -4,67 -5,04 -5,19 -5,1 -4,81 -4,34 -3,72 -3 -2,24 -1,46 -0,71 0 0 Ah BAW-Kolloquium
Ankerkraft Aus Inklinometermessung berechnete Ankerkraft Direkt gemessene Ankerkraft Ah A = 1480 kN ah = 487 kN/m => A = 1486 kN Sehr gute Übereinstimmung zwischen den Messdaten BAW-Kolloquium
Konsequenz • Die Messungen sind richtig Revision ? • Dank Vergrößerung der Anker-kräfte kein Standsicherheitsrisiko • Vertiefte Angaben zu Verformungen und Belastungen siehe 2. Teil BAW-Kolloquium
Vortrag im BAW-Kolloquium am 13. Mai 2004 WKP König & Partner Planungsbüro für Bauwesen GmbH Hamburg www.wk-ing.de Dr.-Ing. Hansjürgen Spanke Dipl.-Ing. Karsten Holste Untersuchung der Ankerkräfte an der Weserschleuse BremenTeil II
M 50 M 51 UH OH M 40 M 41 Messkonzept Schleusenkammer • Inklinometerrohre • Pegelrohre • Stahldehnungsaufnehmer BAW-Kolloquium
Inklinometer- und Pegelrohre Stahldehnungsaufnehmer Messkonzept Schnitt Grundriss • Anordnung der Messeinrichtungen BAW-Kolloquium
Ankerkraftmessung • Exemplarische Ankerkraftmessung BAW-Kolloquium
Einbringarbeiten Stahlpfähle Messstelle OW Erste Kammerlenzung, bei NN –3,90m abgebrochen Einbringarbeiten Stahlpfähle Messstelle UW Kammeraushub Messstelle Unterhaupt Kammeraushub Messstelle Oberhaupt Zweite Kammerlenzung Auswertung der Bautagebücher BAW-Kolloquium
Bauablauf Bestandssituation Bauzustand I Bauzustand II Auffüllung NN +1,50 m Einbringen der Spundwände Betrieb Kammeraushub und Auffüllung Herstellung der Verankerung Verankerung der Kammersohle Herstellung der Stahlbetonsohlplatte Lenzen der Baugrube Herstellung der Unterwasserbetonsohlplatte BAW-Kolloquium
Pfahl 171 - 315 Pfahl 316 - 410 Pfahl 0 - 170 M 50 M 51 M 40 M 41 Bauzustand I 170 Herstellung der Kammergründung BAW-Kolloquium
ΔA Ankerkraftzunahme ΔA = 360 kN Ankerkraft und Kammergründung BAW-Kolloquium
Verformungsentwicklung M 50 • Verformungszunahme im Bauablauf (Verschoben) BAW-Kolloquium
Verformungsentwicklung M 40 und M 50 • Verformungszunahme im Bauablauf BAW-Kolloquium
Verformung während der Rammarbeiten BAW-Kolloquium
Bruchstein- pflaster Bestandssituation • Einfluß der Bestandssituation auf die Verformungsentwicklung BAW-Kolloquium
Verformungen im Betrieb • Geringe Verformungsreduktion im Feldbereich BAW-Kolloquium
Statische Hauptberechnung (1996) • Zugrundelegung der klassischen Erddruckverteilung BAW-Kolloquium
Vergleichsberechnung Berechnung unter Berücksichtigung • der aus den Bauzuständen eingeprägten Verformungen • der zusätzlichen Verformung aus den Rammarbeiten Abschätzung des Einflusses der Zwangsgleitfuge BAW-Kolloquium
Hauptberechnung Ankerkraft [kN] Lenzung Auffüllung Rammung Baubeginn Betrieb Gw +2 Sw –2 m Betrieb Gw +5 Sw –2 m Aushubende Gw NN +1,00 m Ankerkraftberechnung BAW-Kolloquium
Spundwandverformungen (Verschoben) BAW-Kolloquium
Spundwandbelastung Belastung am Stabwerk und FEM im Vergleich BAW-Kolloquium
Einflüsse auf die Ankerkraftzunahme • Rammarbeiten am Spundwandfuß • Eingeprägte Verformungen aus den Bauzuständen • Bestandssituation BAW-Kolloquium
Vielen Dank BAW-Kolloquium