Zur Anwendung der Erdwiderstandsmodelle von p-y-Kurven und nach DIN 4085 zur lateralen Pfahlbemessung in geschichteten Böden

Abstract

Die Bemessung von horizontal belasteten Pfählen erfolgt in Deutschland i. d. R. mit dem vereinfachten Bettungsmodulverfahren oder dem Verfahren nach Blum. Hiermit können Pfahlkopfverschiebungen jedoch häufig nicht hinreichend genau prognostiziert werden. International werden nichtlineare Federkennlinien zur Abbildung des Bettungsverhaltens des Bodens verwendet, welches als p-y-Verfahren bezeichnet wird. In diesem Aufsatz werden die Grundlagen des p-y-Verfahrens vorgestellt und es wird auf die Herleitung der einzelnen Modelle für unterschiedliche Bodenarten sowie die mathematische Beschreibung der jeweiligen p-y-Kurven eingegangen. Zur Berücksichtigung geschichteter Böden wird der Ansatz nach Georgiadis verwendet. Der mit diesem Verfahren ermittelte Erdwiderstand wird mit Berechnungen für den räumlichen Erdwiderstand nach DIN 4085 verglichen. Da in der DIN 4085 nur Formelansätze für homogene Böden angegeben sind, werden die entsprechenden Formeln für geschichtete Böden erweitert. Im Rahmen einer Parameterstudie an typischen Baugrundschichtungen werden die maßgebenden Unterschiede der einzelnen Verfahren aufgezeigt und diskutiert.

On the application of earth resistance models of p-y curves and DIN 4085 for the design of laterally loaded piles in layered soils

The design of laterally loaded piles in Germany is based on a simplified subgrade reaction modulus or the method by Blum. With these methods the lateral pile deflection cannot be calculated very accurately. Internationally the so-called p-y approach is widely used, which is based on nonlinear spring stiffnesses to define the subgrade reaction modulus. In this paper the p-y approach is described in detail and the application of each calculation model is discussed. For the consideration of the effect from multi-layered soils the approach by Georgiadis is used. The earth resistance determined by this procedure is then compared with the spatial earth resistance from DIN 4085. Because DIN 4085 just offers equations for homogenous soils, the relevant equations are extended for layered soils. In a parameter study on typical soil conditions the decisive differences of the individual approaches are shown and discussed.