Volltext (PDF) - Qucosa

4.1.3 Geometrische Verhältnisse Kammer- und Pfeilerabmessungen
Der Lastfaktor wird neben weiteren Einflussgrößen wie z.B. der Pfeilerbreite, der
Pfeilerschlankheit, dem Verhältnis aus Pfeilerbreite zu Pfeilerlänge, der Teufe und
eines Sicherheitskoeffizienten zur Pfeilerdimensionierung herangezogen.
Zur Ermittlung der Pfeilertragfähigkeit sind verschiedene Verfahren bekannt und in
den Bergwerken in Anwendung. Erwähnt seien an dieser Stelle exemplarisch die
Dimensionierung auf der Basis der Grenzgleichgewichtstheorie nach Menzel (Menzel,
1970) sowie die Quantifizierung der Pfeilertragfähigkeit aus Ergebnissen von
Laboruntersuchungen an Pfeilermodellen nach Uhlenbecker (Uhlenbecker, 1968).
Aufgabengemäß wird in dieser Arbeit darauf und auf weitere Ansätze nicht näher
eingegangen und stattdessen auf die Literatur verwiesen [siehe u.a. (Menzel, 1972),
(Menzel u.a., 1972), (Gimm, 1975), (Uhlenbecker, 1974, 1978), (Dreyer, 1964, 1967,
1975) und (Hou, 1997)].
Mit Hilfe der Größe der vertikalen Pfeilerbelastung (σPfeiler) ist es nunmehr möglich,
unter Beachtung einer behinderten Querdehnung die Horizontalspannung im firstnahen
Bereich abzuschätzen [Gleichung (3) und Bild 2]. Hierbei wird die enge Verknüpfung
von Pfeilerbelastung und Firstbeanspruchung bei rein elastischer Betrachtungsweise
deutlich.
In Abhängigkeit von der geologischen Ausbildung der Firste – prinzipiell wird dabei in
geschichtetes und in massiges Hangendes unterschieden – werden verschiedenartige
Versagensmechanismen zu betrachten sein. Während bei einer dünnbankigen
Firste die Gefahr des Ausknickens überwiegt (Bild 3 links), wird ein massiges Hangendes
bei Überschreitung der aufnehmbaren Druckbelastung versagen. Im letzteren
Falle werden die einaxiale Druckfestigkeit des massigen Hangendgesteins, die
Horizontalspannung in der Firste sowie der Lastfaktor in einer Beziehung verknüpft
(Gleichung 10).
2
⎛ lS
⎞
u λ ⋅⎜
⎟ ⋅ γ ⋅H
< ⎝ a ⎠
=> σ (10)
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