Zu dem Halbraumverfahren wird keine Schichtung eingegeben. Wenn die Baugrunddaten für das Berechnungsverfahren 2 (Bettungsmodul werden nach Halbraum bestimmt) und das Berechnungsverfahren 5 (Halbraumverfahren) zu definieren sind, erscheint das folgende Dialogfeld. In diesem Dialogfeld werden der Abminderungsfaktor α für die Setzungen nach DIN 4019, die Poissonzahl des Boden νs [-], die Grundwassertiefe Gw [m] unter Gelände und der Steifemodul des Boden Es [kN/m2] eingelesen. Wenn die nichtlineare Berechnung erforderlich ist, müssen Kohäsion des Bodens c [kN/m2] und Reibungswinkel des Bodens φ [°] definiert werden.

Bild 25 Dialogfeld "Eigenschaften des Bodens" (Verfahren 2 und 5)

 

Nach DIN 4019 können folgende Abminderungsbeiwerte in Ansatz gebracht werden:

- Sand und Schluff	α = 0.66
- Einfach verdichteter und leicht überverdichteter Ton	α = 1.0
- Stark überverdichteter Ton	α = 0.5 - 1.0

 

Für starre und elastische Platten ist es nützlich, den Flexibilitätskoeffizienten des inneren Knotens im kennzeichnenden Punkt für die belastete Fläche auf diesem Knoten zu bestimmen. Dagegen ist es für das schlaffe Fundament sinnvoll, den Flexibilitätskoeffizienten des inneren Knotens in diesem Knoten zu bestimmen.

Jetzt ist es möglich, den Flexibilitätskoeffizienten des inneren Knotens infolge einer gleichförmig belasteten Fläche in diesem Knoten zu bestimmen (Bild 26):
- im kennzeichnenden Punkt der belasteten Fläche, in welchem die schlaffe Setzung gleich der starren Setzung ist.
- im Mittelpunkt der belasteten Fläche, in welchem die maximale Setzung auftritt.
- im inneren Knoten auf der belasteten Fläche.

 

Frühere Versionen von ELPLA bestimmen die Flexibilitätskoeffizienten für sowohl innere als auch äußere Knoten aus der Annahme, dass gleichförmige Flächen diesen Knoten belasten. Diese Annahme benötigt das Prinzip der Superposition zum Bestimmen der Flexibilitätskoeffizienten. Jetzt ist es möglich, wahlweise die Flächenlasten auf dem äußeren Knoten mit Punktlasten umzusetzen (Bild 26). Auf diese Weise muss das Programm das Prinzip der Superposition nicht bei der Berechnung verwenden. Damit erfolgt die neue Berechnung viel schneller als die Alte und ist folglich schneller und effizienter für Probleme, die ein großes FE-Netz enthalten.

 

Wenn der Abstand zwischen zwei Knoten zu groß ist, wird die Setzung eines Knotens infolge einer Last auf dem anderen Knoten klein genug, um vernachlässigt zu werden. Um die Zeit zu reduzieren, die dafür benötigt wird, die Flexibilitätskoeffizienten für große Platten zu bestimmen, kann ein Grenzabstand zwischen den Knoten i und j zur Berechnung der Flexibilitätskoeffizienten c (i, j) definiert werden.

Bild 26 Dialogfeld "Berechnungsparameter der Flexibilitätskoeffizienten" (Verfahren 2 und 5)

 

 

Die Tragfähigkeitsbeiwerte zur Bestimmung des Grundbruchs können wahlweise entsprechend der nationalen Norm definiert werden. Diese Beiwerte werden benötigt, um die nichtlineare Berechnung des Baugrunds durchzuführen. Die Tragfähigkeitsbeiwerte werden definiert nach (Bild 27):
- Deutsche Norm DIN 1054
- Eurocode EC 7
- Ägyptischer Code ECP
- Terzaghi
- Meyerhof

Bild 27 Dialogfeld "Tragfähigkeitsbeiwerte" (Verfahren 2 und 5)

Der Benutzer kann aber auch selbst einen konstanten oder variable Bettungsmodul ks eingeben. Wenn es bei Anwendung der zwei Verfahren für konstantes und variables Bettungsmodulverfahren (Verfahren 2 und 3) erforderlich ist, dass die Bettungsmodul durch den Benutzer eingegeben werden, sind in diesem Fall die Baugrunddaten die Bettungsmodul ks [kN/m3]. Danach werden zu den Bohrungsprofilen als Text die Bezeichnung der Profile (mit dem Vorschlag BPN*), die Koordinaten (Xbp, Ybp) der Bohrungsstellen im globalen Koordinatensystem (X, Y) und Grundwassertiefe unter Gelände Gw [m] eingegeben. Es können auch Bohrungsstellen erfasst werden. Wenn die nichtlineare Berechnung erforderlich ist, muss die Bodenpressung beim Grundbruch qult [kN/m2] im Dialogfeld von Bild 24 definiert werden.

Bild 24 Dialogfeld "Eigenschaften des Bodens" (Verfahren 2 und 3)

Es gibt keine Interaktion zwischen dem Untergrund und dem Fundament für das einfache Annahmemodell (Spannungstrapezverfahren - Verfahren 1). Deshalb werden bei Anwendung des Spannungstrapezverfahrens keine Baugrunddaten (nur Grundwasser Gw und Gründungstiefe Tf) eingegeben. Wenn es erforderlich ist, die Baugrunddaten für das Berechnungsverfahren 1 (Spannungstrapezverfahren) zu definieren, erscheint das folgende Dialogfeld, Bild 23.
Wenn das Grundwasser über dem Fundament liegt, wird das Fundament einem zusätzlichen negativen Druck ausgesetzt sein. Im Dialogfeld wird die Grundwassertiefe unter Gelände Gw definiert, um die Wirkung des Grundwasserdrucks in der Berechnung zu berücksichtigen.

Bild 23 Dialogfeld "Eigenschaften des Bodens" (Verfahren 1)

Mit dem Programm ELPLA können Flächengründungen mit 3 unterschiedlichen Bettungsmodulverfahren berechnet werden. Hierbei werden die Bettungsmoduli (auch Bettungszahl oder Bettungsziffer genannt) wie folgt eingebracht:
a) Ermittlung der Bettungsmoduli für den Halb raum
b) Ermittlung der Bettungsmoduli für den geschichteten Baugrund
c) Ermittlung der Bettungsmoduli durch den Benutzer
zu a) Der Benutzer kann entweder einen Bettungsmodul eingeben, der für die ganze Platte gültig ist (Verfahren 2). Er kann aber auch jedem Knoten einen anderen Bettungsmodul zuweisen (Verfahren 3).
zu b) und c) Bei dieser Methode wird der Bettungsmodul aufgrund der eingegebenen Bohrprofile mit Schichtenbildern und Bodenkennwerten bestimmt.