F360-Prüfelemente.
FLÄCHENPRESSUNGEN.
Der Kran ist nur so leistungsstark, wie der Untergrund auf dem er steht.

F360-Prüfelemente: Flächenpressungen durch Krane
PROBLEM 02
Theoretische Herleitung zu Kran-Abstützmatten, Kran-Unterbau, Untergrund und Lastplattendruckversuch.


Kran 1 steht nur mit seiner Stütze auf dem Untergrund. Es werden durch Kran 1 100 kN Vertikallast direkt in den Untergrund übertragen.

Kran 2 steht mit seiner Stütze auf einer Abstützmatte auf dem Untergrund. Es werden durch Kran 2 524 kN Vertikallast auf die Abstützmatte übertragen.

 

Bedingt durch die Größe des Stütztellers des Kran 1 werden 352 kN/m² Druck in den Untergrund übertragen. 

Bedingt durch die Größe der Abstützmatte des Kran 2 werden 352 kN/m² Druck in den Untergrund übertragen.

Es kommt also derselbe Wert in puncto Flächenpressung unterhalb der Krane im Untergrund an. 

Unter den Kranen sind zwei Untergrund-Schichten bekannt. Schicht 1 mit einer Tragfähigkeit von 400 kN/m² hat eine Höhe von 0,9 m. Schicht 2 mit einer Tragfähigkeit von 50 kN/m² hat eine unbekannte Höhe.

Da die Schicht 1 eine Tragfähigkeit von 400 kN/m² aufweist, ist in beiden Fällen, Kran 1 und Kran 2, die Tragfähigkeit des Untergrundes ausreichend, denn 352 kN/m² < 400 kN/m².

Kran 1 leitet bedingt durch seine Verteilfläche des Stütztellers 40,5 kN/m² in Schicht 2 ein. Standsicherheit ist gegeben, denn 40,5 kN/m² < 50 kN/m² (Annahme: Verteilung unter 60°).

Kran 2, jedoch, leitet bedingt durch seine Verteilfläche der Abstützmatte immernoch 12,7 kN/m² in Schicht 2 ein. Standsicherheit ist nicht gegeben, denn 102,7 kN/m² > 50 kN/m². In anderen Worten, die Variante mit den Kran-Abstützmatten überträgt mehr als doppelt so viel wie erlaubt in Schicht 2 (Annahme: Verteilung unter 60°).

GEFAHR DURCH UNREGELMÄSSIGE SETZUNG UND GRUNDBRUCH!

F360-Prüfelemente: Flächenpressungen durch Krane
EIN LASTPLATTENDRUCKVERSUCH IST IN DER REGEL UNGENÜGEND
Der Lastplattendruckversuch generiert zu wenig Informationen über die Beschaffenheit des Untergrundes. Folgende Parameter beeinflussen die Tragfähigkeit des Untergrundes:

  • Typ des Untergrunds bzw. des Erdreichs
  • Konsistenz und Dichte des Untergrunds
  • Vorhandensein von Feuchtigkeit im Untergrund
  • Höhenniveau des Grundwasserspiegels

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EIN GEOTECHNISCHES BODENGUTACHTEN IST DAS OPTIMUM
Mit diesem können Verteilstatiken erarbeitet werden, so dass der Kran mit den heute vorhandenen Analyse-Technologien möglichst sicher stehen und arbeiten kann. Die umfängliche Methodik wird von Geotechnikern und Bodengutachtern, ggf. in Zusammenarbeit mit Statikern, nach folgendem Regel-Ablauf umgesetzt:

  • Bohrungen in den Untergrund, mindestens eine, tendenziell mehrere. Diese Bohrungen können teilweise weit mehr als 4-5 m in den Untergrund gesetzt werden
  • Entnahme der Bodenproben aus den Bohrstellen
  • Bohrproben gehen ins Labor und werden u.a. auf folgende Parameter getestet: Dichte, Schubfestigkeit, Feuchtigkeit
  • Bodengutachten deuten und diesem die max. Tragfähigkeit des Untergrunds entnehmen.
  • Diese Methodik ist mit dem heutigen Stand der Technik die klar sicherste Methodik

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UNGENÜGENDE ANALYSE
Folgende Analysen sind in der Regel ungenügend, um die Standsicherheit festzustellen:

  • Zwar mobil und hilfreich, aber nicht aussagekräftig ist der Taschen-Penetrometer.
  • Generelle Bodenannahmen sind in der Vergangenheit häufig dazu genutzt worden, um Tragfähigkeiten des Untergrunds abzuleiten. Diese Herangehensweise ist ungenügend.
  • Der Lastplattendruckversuch ist eine häufig verwendete Variante, die aber, wie bereits erwähnt, ebenso ungenügend ist. Die generellen Bodenannahmen aus Punkt 2 sind häufig aus diesen Lastplattendruckversuchen entstanden. Die Problematik damit ist, dass die unterschiedlichen Schichten, aus die der Untergrund zusammengesetzt ist, nicht ausreichend repräsentiert werden.

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F360: WIE WIR ZU DIESEN ANIMATIONEN GELANGEN
Fahrenholz 360 ° Lastfall-Analyse

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