Entwicklungen in der Bodenmechanik, Bodendynamik und Geotechnik (eBook)

Frank Rackwitz, Jahrgang 1969, studierte Bauingenieurwesen mit den Vertiefungsrichtungen Grundbau und Bodenmechanik sowie Ingenieurhochbau an der Technischen Universität Berlin. Nach dem Abschluss des Studiums war er zunächst in der Bauleitung und Bauüberwachung tätig. Er kehrte dann 1998 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an die Technische Universität Berlin zurück, wo er am Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik begann, sich mit numerischen Berechnungsmethoden und Materialgesetzformulierungen für Böden zu beschäftigen. Nach seiner Promotion zum Dr.-Ing. im Jahr 2002 wurde er zum Akademischen Rat ernannt und wirkt seither an der Ausgestaltung und Realisierung von Lehre, Forschung und Selbstverwaltung des Fachgebiets Grundbau und Bodenmechanik im Institut für Bauingenieurwesen der Technischen Universität Berlin mit.

Vorwort 5
Univ.-Professor Dr.-Ing. Stavros A. Savidis zum 60.Geburtstag 7
Autoren 11
Inhalt 15
1 Theoretische und experimentelle Bodenmechanik 18
Vibro-Hypoplastizität 20
Fundamentsetzungen unter Gebrauchslast 34
Einfluss der Endflächenreibung bei triaxialen Kompressionsversuchen mit Berliner Sand 50
Durchführung und Auswertung von Spaltzugversuchen mit kohäsiven Böden 58
Möglichkeiten und Grenzen bodenmechanischer 1g-Modellversuche 80
2 Bodendynamik und dynamische Boden-Bauwerk Interaktion 97
Moment mal, wie kann das denn sein, Mr. Lamb? 98
The Collapse of the Hanshin Expressway (Fukae) Bridge, Kobe 1995: Soil-Foundation-Structure Interaction, Reconstruction, Seismic Isolation 110
Baudynamische Berechnung eines Produktionsgebäudes 138
Analysis of Seismic Response of Granular Soil Deposits 156
A Numerical Approach to the Unilateral Contact Dynamic Problem of Soil-Pile Interaction 170
A Method to Increase the Accuracy of the Green's Functions for Layered Media Obtained by Means of the Thin Layer Method 178
Kumulatives und dynamisches Verhalten von Böden 190
Influence of Water Saturation on Seismic Site Amplification 210
3 Geotechnik und Spezialtiefbau 217
Geotechnische Besonderheiten an ausgewählten Bauvorhaben im Hamburger Hafen 218
Rechnerische und tatsächliche Verformungen tiefer Baugruben am Lehrter Bahnhof in Berlin 230
Die Entwicklung neuer Gründungstechnologien am Beispiel der Forschungs-Kooperation der TU Berlin mit der TU Darmstadt 250
Bodenbewehrung – offene Fragen 268
Probebelastungen zur Ermittlung des Tragverhaltens von Bohrpfählen in Tonstein 280
Bemessung der Kombinierten Pfahl-Platten-Gründungen (KPP) nach neuer DIN 1054:2004-08 bzw. DIN 1045-1:2001-07 gezeigt am Beispiel Hochhauskomplex „Föderation“ in Moskau-City 
296 
Ein Näherungsverfahren zur Berechnung von Pfahl-Plattengründungen mit unregelmäßiger Geometrie 320
4 Verkehrswegebau und Umweltgeotechnik 331
Meßtechnische Ermittlung der Beanspruchungen einer Festen Fahrbahn unter Zugüberfahrt 332
Verbreiterung eines Bahndammes auf bindigen und organischen Böden 350
Die Entwicklung der Scherfestigkeit von Dichtwandmassen als erweitertes Prüfkriterium der Qualitätssicherung 364
Interdisziplinäres Flächenrecycling - Brachennutzung contra Grünland-Verbrauch 376
Historische Verkehrsflächenbefestigungen 396
Experimentelle Untersuchungen zu Schotterfahrwegen auf Brücken 414
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Stavros A. Savidis 433
Lebens- und Berufsweg 434
Publikationsverzeichnis 438
Fest-Kolloquium am 19. November 2004 454

Baudynamische Berechnung eines Produktionsgebäudes (S. 121-122)
Kramer, Helmut, Lamers, Jörg

Zusammenfassung

Für ein Produktionsgebäude, in dem Massenspektroskopen produziert und vorgeführt werden sollen, herrschen hohe Anforderungen an den Erschütterungsschutz. Das Ingenieurbüro Prof. Dr.-Ing. Helmut Kramer und Dipl. Ing. Friedhelm Albrecht aus Hamburg wurde beauftragt, die durch innerstädtischen Straßenverkehr zu erwartenden Erschütterungseinwirkungen auf das geplante Gebäude zu prognostizieren und durch entsprechende konstruktive Maßnahmen unter vereinbarte Grenzwerte zu halten. Die frequenzabhängigen Grenzwerte wurden zunächst am vorhandenen Standort des Unternehmens durch Messungen bestimmt. Die Schwingungen am künftigen Standort wurden durch Bohrlochmessungen ermittelt. Der relevante Frequenzbereich des Straßenverkehrs am künftigen Standort liegt zwischen 7 – 12 Hz. Eine Tiefabstimmung des Gebäudes, die zu einer Verminderung der Amplituden aus Straßenverkehr geführt hätte, war mit vertretbarem Aufwand nicht zu realisieren. Bei der gewählten Hochabstimmung kommt es zu einer Verstärkung der Amplituden aus Straßenverkehr. Je steifer das Gebäude ist, desto geringer ist die Verstärkung, aber desto höher werden auch die Herstellungskosten. Es wurde ein tragbarer Kompromiss mit dem Bauherrn gefunden. Die Ende 2004 geplanten Abnahmemessungen werden eine wertvolle Überprüfung des gewählten Prognosemodells ermöglichen.

1 Einleitung

1.1 Der Bauherr

Die Thermo Electron GmbH in Bremen, ehemals Finnigan MAT GmbH, entwickelt und produziert wissenschaftliche Instrumente zur Massenspektroskopie (Thermo Electron 2004), die extrem erschütterungsempfindlich sind. 1948 gegründet, gehört Thermo Electron mittlerweile zu den führenden Herstellern von Spektroskopen, die auf der Technologie der elektromagnetischen Analyse basieren. Seit dem Jahr 2001 plant Thermo Electron die Errichtung eines neuen Verwaltungs-, Entwicklungs- und Produktionsgebäudes.

1.2 Lagebeschreibung
Die neue Niederlassung an der Hanna-Kunath-Strasse liegt im Gewerbegebiet Flughafen Bremen. Die folgenden Lagepläne zeigen die örtlichen Gegebenheiten.

1.3 Baubeschreibung

Der ca. 12 m hohe Stahlbetonskelettbau setzt sich aus drei Vollgeschossen und einem Staffelgeschoss zusammen. Die Abmessungen der Grundfläche betragen 60,30 m auf 35,35 m. Gegründet ist das Bauwerk auf Pfählen, die zusammen mit einem Pfahlrost und der Bodenplatte den unteren Gebäudeabschluss bilden.