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5. Statische Berechnung - shmp.de

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Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>Statische</strong> <strong>Berechnung</strong>Bauvorhaben:Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burgBauteil: Spundwän<strong>de</strong> ( rechtes und linkes Ufer, Querspundung )GurtungRammpfähleBauherr:Aufsteller:Stu<strong>de</strong>nten <strong>de</strong>s ProjektstudiumsAufgestellt: 1<strong>5.</strong> Juni 2008Seiten: 1 – 77Seite 13


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20081. Inhaltsverzeichnis..................................................................................................................................................... 131. INHALTSVERZEICHNIS ........................................................................................................... 142. VORBEMERKUNGEN .............................................................................................................. 162.1 Bauvorhaben: ....................................................................................................................... 162.2 Allgemeine Erläuterungen: .................................................................................................. 162.2.1 Zum Baugrundstück ..................................................................................................... 162.2.2 Zum Bauwerk ............................................................................................................... 162.3 Hydrographie und Baugrund .............................................................................................. 172.3.1 Wasserstän<strong>de</strong> ............................................................................................................. 172.3.2 Baugrundverhältnisse .................................................................................................. 182.3.3 Grundwasser ............................................................................................................... 192.3.4 Kontaminationen .......................................................................................................... 192.4 Technische Baubeschreibung ............................................................................................. 192.4.1 Konstruktive Ausbildung <strong>de</strong>r Ufereinfassung ............................................................... 192.4.2 Ausrüstungen zur Ufereinfassung ................................................................................ 202.4.3 Sohlensicherung .......................................................................................................... 202.4.4 Korrosionsschutz ......................................................................................................... 202.<strong>5.</strong> <strong>Statische</strong> <strong>Berechnung</strong> ......................................................................................................... 212.<strong>5.</strong>1 <strong>Statische</strong>s System ....................................................................................................... 212.<strong>5.</strong>2 Nutzlasten .................................................................................................................... 212.<strong>5.</strong>2.1 System I – Hafendrehkran mit Containerlager .......................................................... 212.<strong>5.</strong>2.2 System II – Containerlager ( Quer-Kaikante )........................................................... 212.<strong>5.</strong>3 Wasserüberdruck ......................................................................................................... 212.<strong>5.</strong>4 Pollerzug ...................................................................................................................... 222.<strong>5.</strong>5 Bo<strong>de</strong>nwerte .................................................................................................................. 222.<strong>5.</strong>6 Angaben zur Bemessung <strong>de</strong>r Spundwand ................................................................... 223. TECHNISCHE VORSCHRIFTEN, LITERATUR ........................................................................ 234. ÜBERSICHTSPLAN ................................................................................................................. 24<strong>5.</strong> STATISCHE BERECHNUNG .................................................................................................... 25<strong>5.</strong>1 Pos 1, Spundwand ................................................................................................................ 25<strong>5.</strong>1.1 System I, Lastfall 1 ....................................................................................................... 25<strong>5.</strong>1.2 System I, Lastfall 2 ....................................................................................................... 32<strong>5.</strong>1.3 System I, Lastfall 3 ....................................................................................................... 39<strong>5.</strong>1.4 Abrostung ................................................................................................................... 46Seite 14


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>2 Pos 2, Spundwand Quer-Kaikante ....................................................................................... 47<strong>5.</strong>2.1 System II, Lastfall 1 ...................................................................................................... 47<strong>5.</strong>2.2 System II, Lastfall 2 ...................................................................................................... 54<strong>5.</strong>2.3 System II, Lastfall 3 ...................................................................................................... 61<strong>5.</strong>2.4 Abrostung ................................................................................................................... 68<strong>5.</strong>3 Gurtkonsolen ........................................................................................................................ 69<strong>5.</strong>4 Gurt ........................................................................................................................................ 70<strong>5.</strong>4.1 Gurtbefestigung ........................................................................................................... 70<strong>5.</strong>4.2 Materialversagen Gurt ................................................................................................. 71<strong>5.</strong>5 Rammpfahl ............................................................................................................................ 72<strong>5.</strong><strong>5.</strong>1 Übersicht ...................................................................................................................... 72<strong>5.</strong><strong>5.</strong>2 Materialversagen HE-B 180 ......................................................................................... 72<strong>5.</strong><strong>5.</strong>3 Materialversagen Anker d = 83 / 4" .............................................................................. 73<strong>5.</strong><strong>5.</strong>4 erfor<strong>de</strong>rliche Verankerungslänge ................................................................................. 73<strong>5.</strong><strong>5.</strong>5 Schweißanschluss Keil (6) - Grundplatte (7)................................................................ 73<strong>5.</strong><strong>5.</strong>6 Schweißanschluss Grundplatte (7) - Spundwand ........................................................ 74<strong>5.</strong><strong>5.</strong>7 Pfahlanschluss HEB 180 - Anker d=83/4" .................................................................... 74<strong>5.</strong><strong>5.</strong>8 Hammerkopf ................................................................................................................ 76Seite 15


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20082.3 Hydrographie und BaugrundDie nachfolgen<strong>de</strong>n Angaben über die ingenieurgeologischen und hydrologischen Verhältnissebasieren auf Messungen, Beobachtungen, Untersuchungen und Annahmen die im Projektgebietvorgenommen wur<strong>de</strong>n. Weitere Einzelheiten sind <strong>de</strong>m Bohrprofil <strong>de</strong>r Firma Baugrund und UmweltGmbH, bzw. <strong>de</strong>n darauf basieren<strong>de</strong>n Unterlagen zu entnehmen.2.3.1 Wasserstän<strong>de</strong>Das Hafenbecken I liegt am Zweigkanal in unmittelbarer nähe zum Rothenseer Verbindungskanal(RVK), <strong>de</strong>r direkt in die Elbe einbin<strong>de</strong>t. Die Wasserstän<strong>de</strong> im Hafenbecken I entsprechen <strong>de</strong>nen <strong>de</strong>rElbe.Mit Hochwasserstän<strong>de</strong>n ist vorwiegend im Winter und Frühling zu rechnen. Neben <strong>de</strong>n saisonalenSchwankungen sind auch über längere Zeiträume ausgeprägte Trocken- o<strong>de</strong>r Nassjahre zuverzeichnen.Der Niedrigwasserstand wird durch die Niedrigwasserschleuse im RVK festgelgt und liegt <strong>de</strong>mnachganzjährig auf NN + 39,60 m .Für das Hafenbecken I sind die Wasserstän<strong>de</strong> <strong>de</strong>s Schiffshebewerk Rothensee maßgebend. Für diePlanung sind folgen<strong>de</strong> Angaben zugrun<strong>de</strong>gelegt:HHW: NN + 45,45 m 18.02.1941HW: NN + 44,71 m Jahresreihe 1981 – 1990HSW: NN + 44,25 m Jahresreihe 1981 – 1990MHW: NN + 43,27 m Jahresreihe 1981 – 1990MW: NN + 40,25 m Jahresreihe 1981 - 1990NW: NN + 39,60 m nach Fertigstellung NiedrigwasserschleuseNNW: NN + 37,94 m 22.09.1947Die Sohle <strong>de</strong>s Hafenbeckens wird auf NN + 35,60 m liegen.Seite 17


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20082.3.2 BaugrundverhältnisseFür die Gesamtmaßnahme Hafenbecken I liegt eine Baugrundaufschlussbohrung vor. Die darausnicht ersichtlichen angaben, bestehen aus Annahmen. Des weiteren wird von einem konstantemSchichtenverlauf ausgegangen.BaugrundaufbauDie gegenwärtige natürliche Gelän<strong>de</strong>oberkante im Bereich <strong>de</strong>r geplanten Spundwand liegt etwa bei +45,96 m NN .In diesem Bereich ist folgen<strong>de</strong>s Bo<strong>de</strong>nprofil vorhan<strong>de</strong>n:zusamenge- Reibungs- Steife-Schicht faste Schicht Tiefe Dicke winkel Wichte Wichte Bo<strong>de</strong>nart Modul E_sm m ° y y zus. MN/m²10,4 0,4 36,25 18 105021 2,3 1,9 36,25 18 10 Mittelsand 6532,6 0,3 34 16 9,5804 2 3,4 0,8 27,5 19 9 Kies 35 3 4,3 0,9 36,25 18 10 Tonschicht 5064,8 0,5 27,5 18 105075,5 0,7 36,25 19 934Mittelsand85,7 0,2 36,25 18 105098,5 2,8 37,5 18 105010 5 10,5 2 38,75 23 13,5 Kies 125111213612,5 2 - - -12,7 0,2 38,75 19 1113,5 0,8 38,75 19 11Mittelsand14 7 17 3,5 37,5 23 13,5 Kies 12515 8 18,5 1,5 27,5 23 10 Tonschicht 7,5Zur <strong>Berechnung</strong> wur<strong>de</strong>n wie in <strong>de</strong>r Tabelle vermerkt einige schichten zusammengefasst. Es wur<strong>de</strong>mit folgen<strong>de</strong>m Schichtaufbau gerechnet:Kote Schicht Tiefe Dicke Bo<strong>de</strong>nart Wichte y Wichte y' R.-winkel Steifemodul45,6 - m m - kN kN ° MN/m²43 1 2,6 2,6 Mittelsand 18 10 35,5 6542,2 2 3,4 0,8 Kies 19 9 27,5 341,3 3 4,3 0,9 Tonschicht 18 10 36,25 5037,1 4 8,5 4,2 Mittelsand 18 10 34,375 38,2535,1 5 10,5 2 Kies 23 13,5 38,75 12532,1 6 13,5 3 Mittelsand 19 11 38,75 8028,6 7 17 3,5 Kies 23 13,5 37,5 12527,1 8 18,5 1,5 Tonschicht 23 10 27,5 7,5-8080Es ist im gesamten Baustellenbereich mit Abweichungen vom vorstehen<strong>de</strong>n Bo<strong>de</strong>nprofil zu rechnen,da <strong>de</strong>r Schichtenaufbau nur auf einem Bohrprofil beruht. Es ist zwingend erfor<strong>de</strong>rlich einBaugrundgutachten zu erstellen.Seite 18


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20082.3.3 GrundwasserNach <strong>de</strong>n vorhan<strong>de</strong>n Informationen (Baugrundaufschluss) bil<strong>de</strong>n die San<strong>de</strong> <strong>de</strong>n Grundwasserleiter<strong>de</strong>s Hauptgrundwasserhorizontes. Die Basis <strong>de</strong>s Grundwasserleiters wird dabei durch die tertiärenRupeltone (Tonschicht bei etwa NN + 27,1 m). Die obere Begrenzung bil<strong>de</strong>t <strong>de</strong>r Aueton (etwa bei41,3).Bei stationären Verhältnissen strömt das Grundwasser allgemein von West nach Ost. Und exfiltriert in<strong>de</strong>n Vorfluter Elbe.Die Untersuchungen <strong>de</strong>r Beton- und Stahlaggressivität <strong>de</strong>s Grundwassers ergaben, dass dasGrundwasser als „stark betonangreifend“ bzw. „mittel bis gering“ stahlaggressiv ist. ImZusammenhang mit <strong>de</strong>n vorgefun<strong>de</strong>nen Bo<strong>de</strong>nschichten ist die Korrosion von Eisenwerkstoffen als„stark aggressiv (Bo<strong>de</strong>nklasse III) einzustufen.Das von West nach Ost strömen<strong>de</strong> Grundwasser wird durch die Spundwän<strong>de</strong> nur kaum beeinflusst,da diese in parallel zur Fließrichtung ausgeführt sind.2.3.4 KontaminationenEs wur<strong>de</strong>n keine Untersuchungen zur Ermittlung <strong>de</strong>r Schadstoffbelastung durchgeführt.2.4 Technische Baubeschreibung2.4.1 Konstruktive Ausbildung <strong>de</strong>r UfereinfassungSenkrechtuferDie geplante Ufereinfassung <strong>de</strong>s Hafenbeckens wird als einfach verankerte, im Bo<strong>de</strong>n volleingespannte Spundwand mit Larssen 25 – Profilen o<strong>de</strong>r aus Profilen die in Bauart undBeschaffenheit <strong>de</strong>nen entsprechend ausgeführt. Bei <strong>de</strong>n anstehen<strong>de</strong>n Baugrundverhältnissen ist dieseine bewährte, technisch gute und wirtschaftlich zweckmäßige Lösung. Als Verankerung wer<strong>de</strong>n HE-B 180 Profile als Rammverpressanker vorgesehen, da sich die Baugrundhöhe fast schon auf Soll-Höhe befin<strong>de</strong>t.Die Höhenlage <strong>de</strong>r Verankerung (NN + 43,60m) ist so gewählt, dass die Gurtung oberhalb <strong>de</strong>sMittleren Wasserstan<strong>de</strong>s liegt. So kann die Rammung <strong>de</strong>r Rammverpressanker im Trockenenerfolgen.Die Kaianlage soll aus Larssen 25 Profilen o<strong>de</strong>r aus Profilen die in Bauart und Beschaffenheit <strong>de</strong>nenentsprechen mit Längen von ca. 16,00m <strong>de</strong>r Stahlgüte S 355 GP hergestellt wer<strong>de</strong>n. Den oberenAnschluss auf NN + 45,60 m bil<strong>de</strong>t ein Stahlbeton Holm mit einem Querschnitt von etwa 0,90 x 0,90m.Die Auswahl <strong>de</strong>r Profile mit 500-er Teilung erfolgte zum Einen aus statisch-konstruktiven Grün<strong>de</strong>n(Rammbarkeit), zum An<strong>de</strong>ren aus umschlagstechnischen Überlegungen, da bei einer 500-er Teilungdie Gefahr <strong>de</strong>r Einfä<strong>de</strong>lung für die Schiffe entsprechend <strong>de</strong>r EAU geringer ist.Zur Lastverteilung <strong>de</strong>r großen Lasten <strong>de</strong>s Hafendrehkrans und <strong>de</strong>r Containeraufstellung wird hinter<strong>de</strong>r Spundwand eine Ortbetonplatte angeordnet. Dadurch wer<strong>de</strong>n große Einzellasten auf einengrößeren Erdkörper hinter <strong>de</strong>r Spundwand verteilt, was eine Überdimensionierung <strong>de</strong>r Spundbohlenund Anker vermei<strong>de</strong>t.Seite 19


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Weitere Details sind <strong>de</strong>n beiliegen<strong>de</strong>n Plänen zu entnehmen.2.4.2 Ausrüstungen zur UfereinfassungSenkrechtuferZur Ausrüstung <strong>de</strong>r Kaianlage gehören Anlegevorrichtungen, Poller, Leitern und Treppen.In Übereinstimmung mit E 14 / E 102 <strong>de</strong>r EAU und <strong>de</strong>n bisher am Zweigkanal geplantenSpundwän<strong>de</strong>n wer<strong>de</strong>n Steigleitern, jeweils im Abstand von 30m und Poller im Abstand von etwa 14mangeordnet. Neben <strong>de</strong>n Steigleitern ist rechts und links je eine Pollerreihe vorgesehen.Die Bemessung <strong>de</strong>r Poller erfolgt für eine Trossenlast von 200 kN. Je<strong>de</strong> Pollerreihe besteht aus 4Pollern mit 1,5m Abstand. Der oberste Poller wird als Kantenpoller, die darauffolgen<strong>de</strong>n Pollerwer<strong>de</strong>n als Nischenpoller ausgeführt. Der unterste Poller liegt bei NN + 41,1 m. So ist auch beiwechseln<strong>de</strong>n Wasserstän<strong>de</strong>n ein problemloses Festmachen <strong>de</strong>r Schiffe möglich.Die erfor<strong>de</strong>rlichen Leitern sind bis 1,00 m unter NNW zu führen.Eine Fen<strong>de</strong>rung wird unter Beachtung E 47 <strong>de</strong>r EAU nicht vorgesehen.2.4.3 SohlensicherungZur Abwendung von Gefährdungen <strong>de</strong>r Ufereinfassung infolge Kolkbildung wird ein Kolkzuschlag amBauwerk berücksichtigt. Um eine Überschreitung <strong>de</strong>s zulässigen Maßes ( hier 1,0m) zu verhin<strong>de</strong>rn,ist die Sohle im kolkgefähr<strong>de</strong>ten Bereich laufend durch Peilungen gemäß E 83 <strong>de</strong>r EAU zukontrollieren.2.4.4 KorrosionsschutzFür die Bemessung <strong>de</strong>r Spundwand wer<strong>de</strong>n für die Abrostung folgen<strong>de</strong> Annahmen angesetzt:Wasserseite:Erdseite:0,035 mm / a0,010 mm / aUm eine Verteuerung <strong>de</strong>r Spundwand durch die erhöhte Korrosionsrate im Aueton( 0,03 mm / a ) auszuschließen, wird <strong>de</strong>r Aueton hinter <strong>de</strong>r Spundwand auf einer Breite von mind.0,50 m komplett ausgetauscht.Seite 20


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20082.<strong>5.</strong> <strong>Statische</strong> <strong>Berechnung</strong>2.<strong>5.</strong>1 <strong>Statische</strong>s SystemStatisch wirkt eine einfach verankerte, voll im Bo<strong>de</strong>n eingespannte Spundwand. Die Verankerungerfolgt an Rammverpressankern.2.<strong>5.</strong>2 Nutzlasten2.<strong>5.</strong>2.1 System I – Hafendrehkran mit ContainerlagerGroßflächenlast ( p=65 kN/m² ) bestehend aus Containerlager ( p=55 kN/m² ) und Ortbetonplatte( p=10kN/m² ).Der Lastangriffspunkt sollte bei NN + 45,30 m ( = UK Ortbetonplatte ) erfolgen, wird jedoch <strong>de</strong>rEinfachheit halber bei NN + 45,60 m ( = OK Gelän<strong>de</strong> ) angesetzt.Die Last wird Durchgehend ab 3,50 m Entfernung zur Kaikante angesetzt.Die Kranlast wird als Streifenlast parallel zur Kaikante mit P=600kN/m angesetzt. Dabei wirkt sieeinmal direkt auf die Kaikante und einmal in 15m Entfernung, gemäß <strong>de</strong>n Lagen <strong>de</strong>r Kranschienen.Die Last <strong>de</strong>r zweiten Auflagerschiene in 15m Entfernung wird trotz eigener Pfahlgründung, mitberücksichtigter wirksamer Mantelreibung erst unterhalb <strong>de</strong>r tiefen Gleitfuge, komplett aufGelän<strong>de</strong>höhe angesetzt. Die Pfahlgründung ist oberhalb <strong>de</strong>r tiefen Gleitfuge nicht speziell <strong>de</strong>m Bo<strong>de</strong>nEntkoppelt.2.<strong>5.</strong>2.2 System II – Containerlager ( Quer-Kaikante )Großflächenlast ( p=65 kN/m² ) bestehend aus Containerlager ( p=55 kN/m² ) und Ortbetonplatte( p=10kN/m² ).Der Lastangriffspunkt sollte bei NN + 45,30 m ( = UK Ortbetonplatte ) erfolgen, wird jedoch <strong>de</strong>rEinfachheit halber bei NN + 45,60 m ( = OK Gelän<strong>de</strong> ) angesetzt.Die Last wird Durchgehend ab 3,50 m Entfernung zur Kaikante angesetzt.2.<strong>5.</strong>3 WasserüberdruckLastfall 1Bemessungssituation für häufig auftreten<strong>de</strong>n ungünstigen Außen- und Innenwasserstand.Grundwasser hinter <strong>de</strong>r Wand auf +41,45 m NNHafenwasser auf +40,25 m NNWasserüberdruck wü = 12 kN/m²Lastfall 2Außen- und Innenwasserstän<strong>de</strong> in ungünstiger HöhenlageGrundwasser hinter <strong>de</strong>r Wand auf +44,45 m NNHafenwasser auf +43,45 m NNWasserüberdruck wü = 10kN/m²Seite 21


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Lastfall 3Bemessungssituation für größten Außenwasserspiegelabfall in 24h und in ungünstiger Höhenlage.Hierbei wur<strong>de</strong> Berücksichtigt, das die Niedrigwasserschleuse „ausfallen“ kann, somit <strong>de</strong>r niedrigsteNiedrigwasserstand (NNW) angenommen und nicht <strong>de</strong>r höhere Wasserstand nach <strong>de</strong>r Schleuse( +39,60 m NN ).Grundwasser hinter <strong>de</strong>r Wand auf +40,69 m NNHafenwasser auf +37,94 m NNWasserüberdruck wü = 27,5kN/m²2.<strong>5.</strong>4 PollerzugEs wer<strong>de</strong>n 2 Nischenpoller (Haltekreuze) und ein Kopfpoller angeordnet. Pollerzug jeweils 200 kN.Bei einer Verteilungsbreite von 2m (Ankerabstand) ergibt sich Hp=100kN. Die Poller wer<strong>de</strong>n auffolgen<strong>de</strong>n Höhen angesetzt:+42,60m NN , +44,10m NN und +45,60m NNDie Höhenangaben beziehen sich auf OK Poller. Der Lastangriffspunkt wird ca. 20 cm tieferangenommen.Es wird ein Pollerabstand von 14,00m angenommen, jedoch wer<strong>de</strong>n alle 28,00m 2 Pollerreihen miteiner dazwischen befindlichen Leiter angeordnet.2.<strong>5.</strong>5 Bo<strong>de</strong>nwerteSchichtenaufbau siehe Punkt 2.3.2 Baugrundverhältnisse.Der Sicherheitsbeiwert für <strong>de</strong>n Erdwi<strong>de</strong>rstand wird nach EAU <strong>de</strong>n Lastfällen zugeordnet. Lastfall 1:1,40 ; Lastfall 2: 1,30 ; Lastfall 3: 1,20 .Der Min<strong>de</strong>sterdruckbeiwert k agh beträgt 0,19 .2.<strong>5.</strong>6 Angaben zur Bemessung <strong>de</strong>r SpundwandBemessen wird er ungünstigste Belastungsfall. Hierbei wird <strong>de</strong>r Lastfall 1 maßgebend. Am Fuß <strong>de</strong>rSpundwand wird eine Staffelung vorgenommen. Gemäß (E41) <strong>de</strong>r EAU können bei eingespanntenSpundwän<strong>de</strong>n 1,00m ohne Nachweis durchgeführt wer<strong>de</strong>n.Es wer<strong>de</strong>n Bohlen mit einer Systembreite von 500 mm eingesetzt.Die Bemessung erfolgt unter Berücksichtigung folgen<strong>de</strong>r Wanddickenverluste (vgl. Pkt 2.4.4)Wasserseite: 0,035 mm / Jahr , Erdseite: 0,010 mm / Jahr. Da in <strong>de</strong>r Tonschicht (Schicht 3) dieKorrosionsrate sehr hoch ist ( ca. 0,035 mm / Jahr ), ist dieser Bereich Hinter <strong>de</strong>r Spundwand aufeiner Breite von mind. 0,50 m komplett auszutauschen. Der Bereich wird mit Kiessand aufgefüllt.Durch diese Maßnahme kann auf <strong>de</strong>r Erdseite generell mit einer Abrostungsrate von 0,010 mm / Jahrgerechnet wer<strong>de</strong>n.Es soll von einer Lebensdauer von 50 Jahren ausgegangen wer<strong>de</strong>n. Die Gesamtabrostung nachdiesem Zeitraum beträgt: ( 0,035 + 0,010) * 50 = 2,25 mmGemäß Hoesch Handbuch „<strong>Berechnung</strong>“, Seite 16 und 17, darf die Abnahme <strong>de</strong>sWie<strong>de</strong>rstandsmomentes proportional zur Verringerung <strong>de</strong>r Wanddicke im Bohlenrückenangenommen wer<strong>de</strong>n. Das Ergebnis liegt auf <strong>de</strong>r sicheren Seite.Seite 22


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20083. Technische Vorschriften, LiteraturSeite 23


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20084. ÜbersichtsplanDraufsicht HafenbeckenQuerschnitt KaikanteSeite 24


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong> <strong>Statische</strong> <strong>Berechnung</strong><strong>5.</strong>1 Pos 1, Spundwand<strong>5.</strong>1.1 System I, Lastfall 1SystemM 1:20512.00Schicht 110.008.00Schicht 2Schicht 3aSchicht 4aSchicht 4bSchicht 56.14Schicht 6Schicht 7Schicht 8Gelän<strong>de</strong> | Kote a beta| [m] [m] [°]Wandkopf | 4<strong>5.</strong>60 0.00| -0.01. Punkt | 4<strong>5.</strong>60 0.00Der weitere Verlauf ist horizontal.Baugrube Höhenkote <strong>de</strong>r Sohle Kote = 3<strong>5.</strong>60 mAnker Nr. Kote Neigung[m] [°]1 43.60 2<strong>5.</strong>0Wasserstand Rechts <strong>de</strong>r Wand Kwr = 41.45 mLinks <strong>de</strong>r Wand Kwl = 40.25 mBo<strong>de</strong>nschichten Nr. bis Gamma Phi Delta CKoteaktiv passiv[m] [kN/m3] [°] [°] [°] [kN/m2]1 43.00 18.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 02 42.20 19.0 27.5 18.3 -18.3 0Seite 25


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008BelastungM 1:2053a 41.45 18.0 36.3 24.2 -24.2 103b 41.30 18.0/10.0 36.3 24.2 -24.2 104a 40.25 18.0/10.0 34.4 22.9 -22.9 04b 37.10 10.0 34.4 22.9 -22.9 05 3<strong>5.</strong>10 13.5 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 06 32.10 11.0 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 07 28.60 13.5 37.5 2<strong>5.</strong>0 -2<strong>5.</strong>0 08 20.60 10.0 27.5 18.0 -18.3 2<strong>5.</strong>./.. = links/rechts <strong>de</strong>r WandPassiver Wandreibungswinkel rechts <strong>de</strong>r Wandgenerell DpC = +1/3 * Phi[kN/m2]Lastart Nr. Kote a s p/eh1 P/eh2[m] [m] [m] [kN/m2],[kN/m]Flächenlast 1 3.50 100.00 6<strong>5.</strong>02 0.00 3.50 10.0Streifenlast 1 1<strong>5.</strong>00 600.0Kopflast vert. 600.0Erddruck Erdruhedruck nach <strong>de</strong>m Culmann-VerfahrenSicherheitsbeiwert für <strong>de</strong>n Erdwi<strong>de</strong>rstandLinks <strong>de</strong>r Wand etap = 1.40Rechts <strong>de</strong>r Wand etapC = 1.40Gesamterddruck Kote | E0gh E0ph Theta0 | Epgh Thetap[m] | [kN/m] [kN/m] [°] | [kN/m] [°]4<strong>5.</strong>60 | 0.0 0.0 |44.30 | 6.4 <strong>5.</strong>5 57.1 |43.00 | 2<strong>5.</strong>5 10.9 57.1 |42.60 | 36.4 13.0 56.4 |42.20 | 48.9 1<strong>5.</strong>2 5<strong>5.</strong>9 |41.83 | 58.9 20.7 40.3 |41.45 | 69.9 27.2 41.8 |41.38 | 72.2 28.5 42.0 |41.30 | 74.6 29.9 42.3 |40.77 | 92.8 40.5 43.8 |40.25 | 112.2 51.8 4<strong>5.</strong>0 |38.67 | 177.6 92.5 46.0 |37.10 | 253.8 132.1 49.3 |36.10 | 300.7 156.5 50.5 |3<strong>5.</strong>60 | | 0.03<strong>5.</strong>35 | | -4.3 -11.9Seite 26


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20083<strong>5.</strong>10 | 352.7 181.6 51.4 | -17.0 -11.933.60 | 439.2 254.3 38.6 | -244.1 -11.932.10 | 534.9 354.1 41.9 | -721.1 -11.930.35 | 66<strong>5.</strong>6 466.5 4<strong>5.</strong>4 | -1502.3 -12.328.60 | 812.4 573.8 48.5 | -2639.8 -12.524.60 | 1340.0 797.6 54.4 | -4698.2 -14.420.60 | 1954.8 96<strong>5.</strong>5 59.0 | -7239.1 -1<strong>5.</strong>5Erddruckumlagerung Kote | eagh epgh |Vorgabe Faktor eagh[m] | [kN/m2] | [-] [kN/m2] [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | -0.0 | 1.00 29.543.60 | 1<strong>5.</strong>1 | 1.00 29.543.00 | 19.6 | 1.00 29.5--------|----------------|------- ------43.00 | 2<strong>5.</strong>1 | 1.00 29.542.20 | 33.3 | 1.00 29.5--------|----------------|------- ------42.20 | 2<strong>5.</strong>3 | 1.00 29.541.45 | 30.8 | 1.00 * 29.52 = 29.541.30 | 31.5 | 1.00 29.5--------|----------------|------- ------41.30 | 33.5 | 1.00 29.540.25 | 38.1 | 1.00 29.537.10 | 51.8 | 1.00 29.5--------|----------------|------- ------37.10 | 44.4 | 1.00 29.53<strong>5.</strong>60 | 52.0 0.0 | 1.00 29.53<strong>5.</strong>10 | 54.5 -68.1 | 1.00 29.534.70 | 56.2 -112.4 | 1.00 29.5Eagh = 374.8 - 53.1 = 321.7Erddruckverlauf Kote | e0gh e0ph e0wh | epgh | eh[m] | [kN/m2] |[kN/m2] | [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | 29.5# 4.2 0.0 | | 33.743.60 | 29.5# 4.2 0.0 | | 33.743.00 | 29.5# 4.2 0.0 | | 33.743.00 | 29.5# <strong>5.</strong>4 0.0 | | 34.942.20 | 29.5# <strong>5.</strong>4 0.0 | | 34.942.20 | 29.5# 13.6 0.0 | | 43.141.45 | 29.5# 18.4 0.0 | | 47.941.45 | 29.5# 17.9 0.0 | | 47.441.30 | 29.5# 18.4 1.5 | | 49.541.30 | 29.5# 19.6 1.5 | | 50.640.25 | 29.5# 22.1 12.0 | | 63.640.25 | 29.5# 26.2 12.0 | | 67.837.10 | 29.5# 24.8 12.0 | | 66.337.10 | 29.5# 24.2 12.0 | | 6<strong>5.</strong>73<strong>5.</strong>60 | 29.5# 2<strong>5.</strong>0 12.0 | | 66.53<strong>5.</strong>10 | 29.5# 2<strong>5.</strong>3 12.0 | | 66.83<strong>5.</strong>10 | 29.5# 39.4 12.0 | | 81.034.70 | 29.5# 44.2 12.0 | | 8<strong>5.</strong>834.70 | 56.2 44.2 12.0 | -112.4 | 0.032.10 | 66.9 7<strong>5.</strong>6 12.0 | -401.2 | -246.7Seite 27


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008M 1:20532.10 | 70.0 6<strong>5.</strong>8 12.0 | -344.7 | -196.928.60 | 88.5 59.8 12.0 | -751.8 | -591.528.60 | 121.0 62.9 12.0 | -454.3 | -258.320.60 | 164.6 3<strong>5.</strong>0 12.0 | -69<strong>5.</strong>5 | -483.9# = Umgelagerter ErddruckErddruckanteileResult. Erddruck0.9010.00Erdwi<strong>de</strong>rstandswerte Kote | EphC ThetapC| epghC epphC | ephCrechts <strong>de</strong>r Wand [m] | [kN/m2] [°] | [kN/m2] | [kN/m2]3<strong>5.</strong>60 | -2286.8 -40.1 | -271.3 -120.3 | -391.53<strong>5.</strong>35 | -238<strong>5.</strong>6 -39.9 | |3<strong>5.</strong>10 | | -286.7 -120.6 | -407.2--------| -2486.5 -39.7 |----------------|--------3<strong>5.</strong>10 | | -286.1 -109.4 | -39<strong>5.</strong>534.70 | | -294.7 -117.6 | -412.333.60 | -3127.1 -39.1 | |32.10 | | -350.6 -171.2 | -521.8--------| -3862.5 -42.1 |----------------|--------32.10 | | -339.8 -168.6 | -508.430.35 | -4900.7 -4<strong>5.</strong>6 | |28.60 | | -429.5 -418.5 | -848.0--------| -6236.2 -48.7 |----------------|--------28.60 | | -382.5 -207.0 | -589.524.60 | -8561.2 -34.6 | |20.60 |-10820.4 -3<strong>5.</strong>5 | -500.0 -56.6 | -556.6Seite 28


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Schnittgrößen für volle Einspannung <strong>de</strong>s Wandfusses im Bo<strong>de</strong>nM 1:205w M QKote | w M Q[m] | [cm] [kNm/m] [kN/m]4<strong>5.</strong>60 | -2.79 0.00 0.0043.60 | 0.00 -67.42 -67.42| 240.5443.00 | 0.86 70.83 220.3142.20 | 1.96 23<strong>5.</strong>91 192.4041.45 | 2.90 367.64 158.2741.30 | 3.07 390.84 151.0040.25 | 4.06 519.12 91.0638.90 | 4.71 580.51 -0.0038.46 | 4.75 573.92 -29.7037.10 | 4.37 472.26 -120.053<strong>5.</strong>60 | 3.23 217.95 -219.243<strong>5.</strong>10 | 2.74 100.00 -252.5834.70 | 2.34 -7.35 -28<strong>5.</strong>8432.25 | 0.34 -47<strong>5.</strong>16 -0.0032.10 | 0.28 -472.63 3<strong>5.</strong>0230.33 | 0.00 0.00 558.72max. | 4.75 580.51 558.72min. | -2.79 -47<strong>5.</strong>16 -28<strong>5.</strong>84Auflagerkräfte 1. Anker A1h = 308.0 kN/mErdauflager Ch = 558.7 kN/mSeite 29


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Bemessung nach EAU 1990, E 44:Spundwandstahlsorte S 355 GP Lastfall 1zul. Normalspannung sigma = 240 N/mm2Elastizitätsmodul E = 210000 N/mm2Baugrubentiefe H = 10.00 mAbstand Sohle-Belastungsnullp. u = 0.90 mtheoretische Einbin<strong>de</strong>tiefe t1 = 4.37 mEinb.-tiefenzuschlag (0.20*t1) dt1 = 0.87 mErf. Profillänge erf L = 16.14 mgewähltes Profil: LARSSEN 25==========Iy = 63840 cm4/m A = 262.00 cm2/mWy = 3040 cm3/m g = 2.06 kN/m2Spannungsnachweis vorh sigma = 22.9 + 191.0 + 9.4 = 223.23 N/mm2< 240.00 N/mm2NachweiseGleichgewicht <strong>de</strong>r Eigengewicht <strong>de</strong>r Wand G = 33.2 kN/mVertikalkräfte Kopflast vertikal V = 600.0 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erddruckes Eav = 521.2 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s 1. Ankers A1v = 143.6 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdauflagers Cv = 263.3 kN/m1561.3 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdwi<strong>de</strong>rst. Epv =-717.6 kN/mInneresÄußeresGleichgewichteta v =1561.3 / 717.6 = 2.18 > 1.0Gleichgewichterf Q >= 1.5 * 1561.3 =2342.0 kN/mStandsicherheit ind. tiefen Gleitfuge nach EAB, EB 44:M 1:205Seite 30


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.200816.1410.008.002.00Anker-|vorh. | Ab- |vorh. |zul. |freie |Kraftlage|Anker-|stand |Anker-|Anker-|Anker- |eintr.-|kraft | |kraft |kraft |länge |länge[-] |[kN/m]| [m] | [kN] | [kN] | [m] | [m]1 | 339.8| | | | 11.00 | 9.15Nachweis Anker 1 Abstand Ersatz-Ankerwand l = 14.12 mNeigung <strong>de</strong>r tiefen Gleitfuge theta = 18.7 °Höhe[m] Eh[kN/m] Ev[kN/m]Wand bis Querkraftnullp. 13.35 398.6 176.0Ersatz-Ankerwand 8.58 573.6 241.9Erdkörper phi[°] c[kN/m2] G[kN/m] P[kN/m] C[kN/m]1 38.8 0.0 754.8 0.0 0.02 38.8 0.0 136<strong>5.</strong>2 0.0 0.0mögliche horiz. Ankerkraft mögl Ah = 532.9 kN/mvorhand. horiz. Ankerkraft vorh Ah = 308.0 kN/mStandsicherh. eta a= 532.9 / 308.0 = 1.73 > 1.5Seite 31


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>1.2 System I, Lastfall 2SystemM 1:2052.001Schicht 1aSchicht 1b10.008.00Schicht 2Schicht 3Schicht 4Schicht 5<strong>5.</strong>28Schicht 6Schicht 7Gelän<strong>de</strong> | Kote a beta| [m] [m] [°]Wandkopf | 4<strong>5.</strong>60 0.00| -0.01. Punkt | 4<strong>5.</strong>60 0.00Der weitere Verlauf ist horizontal.Baugrube Höhenkote <strong>de</strong>r Sohle Kote = 3<strong>5.</strong>60 mAnker Nr. Kote Neigung[m] [°]1 43.60 2<strong>5.</strong>0Wasserstand Rechts <strong>de</strong>r Wand Kwr = 44.45 mLinks <strong>de</strong>r Wand Kwl = 43.45 mBo<strong>de</strong>nschichten Nr. bis Gamma Phi Delta CKoteaktiv passiv[m] [kN/m3] [°] [°] [°] [kN/m2]1a 44.45 18.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 01b 43.45 18.0/10.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 01c 43.00 10.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 02 42.20 9.0 27.5 18.3 -18.3 03 41.30 10.0 36.3 24.2 -24.2 104 37.10 10.0 34.4 22.9 -22.9 05 3<strong>5.</strong>10 13.5 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 06 32.10 11.0 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 0Seite 32


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008BelastungM 1:2057 28.60 13.5 37.5 2<strong>5.</strong>0 -2<strong>5.</strong>0 08 20.60 10.0 27.5 18.0 -18.3 2<strong>5.</strong>./.. = links/rechts <strong>de</strong>r WandPassiver Wandreibungswinkel rechts <strong>de</strong>r Wandgenerell DpC = +1/3 * Phi[kN/m2]Lastart Nr. Kote a s p/eh1 P/eh2[m] [m] [m] [kN/m2],[kN/m]Flächenlast 1 3.50 100.00 6<strong>5.</strong>02 0.00 3.50 10.0Streifenlast 1 1<strong>5.</strong>00 600.0Kopflast horiz. 100.0Kopflast vert. 600.0Erddruck Erdruhedruck nach <strong>de</strong>m Culmann-VerfahrenSicherheitsbeiwert für <strong>de</strong>n Erdwi<strong>de</strong>rstandLinks <strong>de</strong>r Wand etap = 1.30Rechts <strong>de</strong>r Wand etapC = 1.30Gesamterddruck Kote | E0gh E0ph Theta0 | Epgh Thetap[m] | [kN/m] [kN/m] [°] | [kN/m] [°]4<strong>5.</strong>60 | 0.0 0.0 |4<strong>5.</strong>03 | 1.2 2.4 57.0 |44.45 | <strong>5.</strong>0 4.8 57.1 |43.95 | 9.9 6.9 57.1 |43.45 | 1<strong>5.</strong>8 9.0 57.1 |43.23 | 18.8 10.0 57.1 |43.00 | 22.0 10.9 57.1 |42.60 | 29.9 13.0 56.5 |42.20 | 38.6 16.4 38.1 |41.75 | 46.8 23.9 39.8 |41.30 | 5<strong>5.</strong>9 32.2 41.3 |39.20 | 112.5 80.4 44.0 |37.10 | 188.2 134.2 48.4 |36.10 | 22<strong>5.</strong>6 158.6 49.7 |3<strong>5.</strong>60 | | 0.03<strong>5.</strong>35 | | -4.6 -11.93<strong>5.</strong>10 | 268.1 183.4 50.7 | -18.3 -11.933.60 | 340.2 278.2 38.6 | -262.9 -11.932.10 | 421.6 372.6 41.9 | -776.5 -11.930.35 | 534.7 479.3 4<strong>5.</strong>4 | -1617.9 -12.328.60 | 664.0 581.8 48.5 | -2842.9 -12.5Seite 33


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.200824.60 | 1136.8 798.3 54.4 | -5059.6 -14.420.60 | 1696.7 966.4 59.0 | -779<strong>5.</strong>9 -1<strong>5.</strong>5Erddruckumlagerung Kote | eagh epgh |Vorgabe Faktor eagh[m] | [kN/m2] | [-] [kN/m2] [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | -0.0 | 1.00 21.144.45 | 8.7 | 1.00 21.143.60 | 12.2 | 1.00 21.143.45 | 12.9 | 1.00 21.143.00 | 14.8 | 1.00 21.1--------|----------------|------- ------43.00 | 18.9 | 1.00 21.142.20 | 22.8 | 1.00 21.1--------|----------------|------- * 21.12 = ------42.20 | 17.3 | 1.00 21.141.30 | 21.0 | 1.00 21.1--------|----------------|------- ------41.30 | 22.4 | 1.00 21.137.10 | 40.7 | 1.00 21.1--------|----------------|------- ------37.10 | 34.8 | 1.00 21.13<strong>5.</strong>60 | 42.5 0.0 | 1.00 21.13<strong>5.</strong>10 | 4<strong>5.</strong>0 -73.4 | 1.00 21.134.71 | 46.6 -119.8 | 1.00 21.1Eagh = 28<strong>5.</strong>9 - 5<strong>5.</strong>9 = 230.0Erddruckverlauf Kote | e0gh e0ph e0wh | epgh | eh[m] | [kN/m2] |[kN/m2] | [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | 21.1# 4.2 0.0 | | 2<strong>5.</strong>344.45 | 21.1# 4.2 0.0 | | 2<strong>5.</strong>343.60 | 21.1# 4.2 8.5 | | 33.843.45 | 21.1# 4.2 10.0 | | 3<strong>5.</strong>343.00 | 21.1# 4.2 10.0 | | 3<strong>5.</strong>343.00 | 21.1# 3.9 10.0 | | 3<strong>5.</strong>042.20 | 21.1# 9.8 10.0 | | 40.942.20 | 21.1# 16.0 10.0 | | 47.241.30 | 21.1# 19.2 10.0 | | 50.341.30 | 21.1# 21.6 10.0 | | 52.737.10 | 21.1# 27.0 10.0 | | 58.137.10 | 21.1# 24.0 10.0 | | 5<strong>5.</strong>23<strong>5.</strong>60 | 21.1# 24.9 10.0 | | 56.03<strong>5.</strong>10 | 21.1# 2<strong>5.</strong>1 10.0 | | 56.23<strong>5.</strong>10 | 21.1# 63.3 10.0 | | 94.434.71 | 21.1# 63.2 10.0 | | 94.334.71 | 46.6 63.2 10.0 | -119.8 | -0.032.10 | 57.4 62.9 10.0 | -432.1 | -301.832.10 | 60.0 62.1 10.0 | -371.2 | -239.028.60 | 78.5 57.4 10.0 | -809.6 | -663.828.60 | 107.3 60.2 10.0 | -489.2 | -311.720.60 | 150.8 36.0 10.0 | -749.0 | -552.2# = Umgelagerter ErddruckM 1:205Seite 34


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008ErddruckanteileResult. Erddruck0.8910.00Erdwi<strong>de</strong>rstandswerte Kote | EphC ThetapC| epghC epphC | ephCrechts <strong>de</strong>r Wand [m] | [kN/m2] [°] | [kN/m2] | [kN/m2]3<strong>5.</strong>60 | -2097.6 -40.7 | -238.4 -130.2 | -368.63<strong>5.</strong>35 | -2190.7 -40.4 | |3<strong>5.</strong>10 | | -254.5 -130.4 | -38<strong>5.</strong>0--------| -228<strong>5.</strong>9 -40.2 |----------------|--------3<strong>5.</strong>10 | | -254.1 -121.6 | -37<strong>5.</strong>734.71 | | -263.1 -128.3 | -391.433.60 | -289<strong>5.</strong>0 -39.5 | |32.10 | | -323.6 -173.6 | -497.2--------| -359<strong>5.</strong>3 -42.1 |----------------|--------32.10 | | -313.6 -171.4 | -48<strong>5.</strong>030.35 | -4591.0 -4<strong>5.</strong>6 | |28.60 | | -410.2 -410.8 | -821.0--------| -5880.8 -48.7 |----------------|--------28.60 | | -370.9 -259.5 | -630.324.60 | -8318.5 -34.3 | |20.60 |-10588.7 -3<strong>5.</strong>3 | -497.5 -49.1 | -546.6Seite 35


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Schnittgrößen für volle Einspannung <strong>de</strong>s Wandfusses im Bo<strong>de</strong>nM 1:205w M QKote | w M Q[m] | [cm] [kNm/m] [kN/m]4<strong>5.</strong>60 | -1.15 0.00 -100.0044.45 | -0.53 -131.74 -129.1143.60 | -0.00 -251.65 -154.24| 239.9643.45 | 0.11 -216.04 234.7843.00 | 0.44 -113.97 218.8842.20 | 1.08 49.31 188.5141.30 | 1.76 199.45 144.6638.64 | 2.87 393.74 0.0038.44 | 2.88 392.64 -11.0937.10 | 2.62 326.21 -88.103<strong>5.</strong>60 | 1.84 131.70 -171.463<strong>5.</strong>10 | 1.51 38.96 -199.5134.71 | 1.25 -4<strong>5.</strong>64 -236.1632.69 | 0.19 -363.92 -0.0032.10 | 0.05 -319.29 157.9831.05 | -0.00 0.01 474.50max. | 2.88 393.74 474.50min. | -1.15 -363.92 -236.16Auflagerkräfte 1. Anker A1h = 394.2 kN/mErdauflager Ch = 474.5 kN/mSeite 36


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Bemessung nach EAU 1990, E 44:Spundwandstahlsorte S 355 GP Lastfall 2zul. Normalspannung sigma = 276 N/mm2Elastizitätsmodul E = 210000 N/mm2Baugrubentiefe H = 10.00 mAbstand Sohle-Belastungsnullp. u = 0.89 mtheoretische Einbin<strong>de</strong>tiefe t1 = 3.66 mEinb.-tiefenzuschlag (0.20*t1) dt1 = 0.73 mErf. Profillänge erf L = 1<strong>5.</strong>28 mgewähltes Profil: LARSSEN 25==========Iy = 63840 cm4/m A = 262.00 cm2/mWy = 3040 cm3/m g = 2.06 kN/m2Spannungsnachweis vorh sigma = 22.9 + 129.5 + <strong>5.</strong>7 = 158.09 N/mm2< 276.00 N/mm2NachweiseGleichgewicht <strong>de</strong>r Eigengewicht <strong>de</strong>r Wand G = 31.4 kN/mVertikalkräfte Kopflast vertikal V = 600.0 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erddruckes Eav = 42<strong>5.</strong>8 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s 1. Ankers A1v = 183.8 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdauflagers Cv = 189.9 kN/m1430.9 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdwi<strong>de</strong>rst. Epv =-589.0 kN/mInneresÄußeresGleichgewichteta v =1430.9 / 589.0 = 2.43 > 1.0Gleichgewichterf Q >= 1.5 * 1430.9 =2146.4 kN/mStandsicherheit ind. tiefen Gleitfuge nach EAB, EB 44:M 1:205Seite 37


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20081<strong>5.</strong>2810.008.002.00Anker-|vorh. | Ab- |vorh. |zul. |freie |Kraftlage|Anker-|stand |Anker-|Anker-|Anker- |eintr.-|kraft | |kraft |kraft |länge |länge[-] |[kN/m]| [m] | [kN] | [kN] | [m] | [m]1 | 43<strong>5.</strong>0| | | | 11.00 | 11.70Nachweis Anker 1 Abstand Ersatz-Ankerwand l = 1<strong>5.</strong>27 mNeigung <strong>de</strong>r tiefen Gleitfuge theta = 13.9 °Höhe[m] Eh[kN/m] Ev[kN/m]Wand bis Querkraftnullp. 12.91 322.4 141.7Ersatz-Ankerwand 9.12 246.7 104.4Erdkörper phi[°] c[kN/m2] G[kN/m] P[kN/m] C[kN/m]1 38.8 0.0 617.4 0.0 0.02 38.8 0.0 1298.3 0.0 0.0mögliche horiz. Ankerkraft mögl Ah = 776.8 kN/mvorhand. horiz. Ankerkraft vorh Ah = 394.2 kN/mStandsicherh. eta a= 776.8 / 394.2 = 1.97 > 1.5Seite 38


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>1.3 System I, Lastfall 3SystemM 1:20512.00Schicht 110.008.00Schicht 2Schicht 3Schicht 4aSchicht 4bSchicht 4cSchicht 5<strong>5.</strong>85Schicht 6Schicht 7Gelän<strong>de</strong> | Kote a beta| [m] [m] [°]Wandkopf | 4<strong>5.</strong>60 0.00| -0.01. Punkt | 4<strong>5.</strong>60 0.00Der weitere Verlauf ist horizontal.Baugrube Höhenkote <strong>de</strong>r Sohle Kote = 3<strong>5.</strong>60 mAnker Nr. Kote Neigung[m] [°]1 43.60 2<strong>5.</strong>0Wasserstand Rechts <strong>de</strong>r Wand Kwr = 40.69 mLinks <strong>de</strong>r Wand Kwl = 37.94 mBo<strong>de</strong>nschichten Nr. bis Gamma Phi Delta CKoteaktiv passiv[m] [kN/m3] [°] [°] [°] [kN/m2]1 43.00 18.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 02 42.20 19.0 27.5 18.3 -18.3 03 41.30 18.0 36.3 24.2 -24.2 104a 40.69 18.0 34.4 22.9 -22.9 04b 37.94 18.0/10.0 34.4 22.9 -22.9 04c 37.10 10.0 34.4 22.9 -22.9 05 3<strong>5.</strong>10 13.5 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 0Seite 39


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008BelastungM 1:2056 32.10 11.0 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 07 28.60 13.5 37.5 2<strong>5.</strong>0 -2<strong>5.</strong>0 08 20.60 10.0 27.5 18.0 -18.3 2<strong>5.</strong>./.. = links/rechts <strong>de</strong>r WandPassiver Wandreibungswinkel rechts <strong>de</strong>r Wandgenerell DpC = +1/3 * Phi[kN/m2]Lastart Nr. Kote a s p/eh1 P/eh2[m] [m] [m] [kN/m2],[kN/m]Flächenlast 1 3.50 100.00 6<strong>5.</strong>02 0.00 3.50 10.0Streifenlast 1 1<strong>5.</strong>00 600.0Kopflast horiz. 100.0Kopflast vert. 600.0Erddruck Erdruhedruck nach <strong>de</strong>m Culmann-VerfahrenSicherheitsbeiwert für <strong>de</strong>n Erdwi<strong>de</strong>rstandLinks <strong>de</strong>r Wand etap = 1.20Rechts <strong>de</strong>r Wand etapC = 1.20Gesamterddruck Kote | E0gh E0ph Theta0 | Epgh Thetap[m] | [kN/m] [kN/m] [°] | [kN/m] [°]4<strong>5.</strong>60 | 0.0 0.0 |44.30 | 6.4 <strong>5.</strong>5 57.1 |43.00 | 2<strong>5.</strong>5 10.9 57.1 |42.60 | 36.4 13.0 56.4 |42.20 | 48.9 1<strong>5.</strong>2 5<strong>5.</strong>9 |41.75 | 61.0 22.0 40.6 |41.30 | 74.6 29.9 42.3 |40.99 | 8<strong>5.</strong>4 3<strong>5.</strong>9 43.2 |40.69 | 96.9 42.2 44.0 |39.31 | 154.3 73.2 4<strong>5.</strong>1 |37.94 | 220.1 111.3 48.9 |37.52 | 241.8 121.4 49.4 |37.10 | 264.3 131.8 49.5 |36.10 | 313.5 156.2 50.6 |3<strong>5.</strong>60 | | 0.03<strong>5.</strong>35 | | -<strong>5.</strong>0 -11.93<strong>5.</strong>10 | 367.8 181.3 51.5 | -19.9 -11.933.60 | 457.6 249.6 38.6 | -284.8 -11.932.10 | 556.8 350.3 41.9 | -841.2 -11.930.35 | 691.6 463.8 4<strong>5.</strong>4 | -1752.7 -12.3Seite 40


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.200828.60 | 842.6 572.0 48.5 | -3079.8 -12.524.60 | 1383.3 797.4 54.4 | -5481.3 -14.420.60 | 2011.1 96<strong>5.</strong>3 59.0 | -844<strong>5.</strong>6 -1<strong>5.</strong>5Erddruckumlagerung Kote | eagh epgh |Vorgabe Faktor eagh[m] | [kN/m2] | [-] [kN/m2] [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | -0.0 | 1.00 30.643.60 | 1<strong>5.</strong>1 | 1.00 30.643.00 | 19.6 | 1.00 30.6--------|----------------|------- ------43.00 | 2<strong>5.</strong>1 | 1.00 30.642.20 | 33.3 | 1.00 30.6--------|----------------|------- ------42.20 | 2<strong>5.</strong>3 | 1.00 30.641.30 | 31.9 | 1.00 * 30.57 = 30.6--------|----------------|------- ------41.30 | 34.0 | 1.00 30.640.69 | 38.8 | 1.00 30.637.94 | 50.8 | 1.00 30.637.10 | 54.4 | 1.00 30.6--------|----------------|------- ------37.10 | 46.7 | 1.00 30.63<strong>5.</strong>60 | 54.3 0.0 | 1.00 30.63<strong>5.</strong>10 | 56.8 -79.5 | 1.00 30.634.74 | 58.3 -12<strong>5.</strong>7 | 1.00 30.6Eagh = 388.3 - 56.4 = 331.8Erddruckverlauf Kote | e0gh e0ph e0wh | epgh | eh[m] | [kN/m2] |[kN/m2] | [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | 30.6# 4.2 0.0 | | 34.843.60 | 30.6# 4.2 0.0 | | 34.843.00 | 30.6# 4.2 0.0 | | 34.843.00 | 30.6# <strong>5.</strong>4 0.0 | | 3<strong>5.</strong>942.20 | 30.6# <strong>5.</strong>4 0.0 | | 3<strong>5.</strong>942.20 | 30.6# 13.8 0.0 | | 44.441.30 | 30.6# 18.9 0.0 | | 49.441.30 | 30.6# 19.4 0.0 | | 50.040.69 | 30.6# 20.9 0.0 | | 51.540.69 | 30.6# 19.9 0.0 | | 50.537.94 | 30.6# 30.3 27.5 | | 88.437.94 | 30.6# 23.8 27.5 | | 81.837.10 | 30.6# 2<strong>5.</strong>0 27.5 | | 83.037.10 | 30.6# 24.2 27.5 | | 82.23<strong>5.</strong>60 | 30.6# 2<strong>5.</strong>0 27.5 | | 83.13<strong>5.</strong>10 | 30.6# 2<strong>5.</strong>3 27.5 | | 83.43<strong>5.</strong>10 | 30.6# 34.7 27.5 | | 92.834.74 | 30.6# 39.9 27.5 | | 97.934.74 | 58.3 39.9 27.5 | -12<strong>5.</strong>7 | 0.032.10 | 69.2 77.9 27.5 | -468.1 | -293.432.10 | 72.4 66.4 27.5 | -402.1 | -23<strong>5.</strong>828.60 | 90.9 60.3 27.5 | -877.1 | -698.428.60 | 124.3 63.5 27.5 | -530.0 | -314.720.60 | 167.8 34.8 27.5 | -811.4 | -581.3Seite 41


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008M 1:205# = Umgelagerter ErddruckErddruckanteileResult. Erddruck0.8610.00Erdwi<strong>de</strong>rstandswerte Kote | EphC ThetapC| epghC epphC | ephCrechts <strong>de</strong>r Wand [m] | [kN/m2] [°] | [kN/m2] | [kN/m2]3<strong>5.</strong>60 | -2738.8 -40.0 | -330.3 -140.2 | -470.63<strong>5.</strong>35 | -2857.6 -39.8 | |3<strong>5.</strong>10 | | -348.4 -140.6 | -488.9--------| -2978.7 -39.6 |----------------|--------3<strong>5.</strong>10 | | -347.7 -126.8 | -474.534.74 | | -356.6 -13<strong>5.</strong>8 | -492.433.60 | -3746.9 -39.0 | |32.10 | | -422.9 -202.3 | -62<strong>5.</strong>3--------| -4628.2 -42.1 |----------------|--------32.10 | | -409.9 -199.0 | -608.930.35 | -5870.3 -4<strong>5.</strong>6 | |28.60 | | -514.5 -497.7 | -1012.3--------| -746<strong>5.</strong>3 -48.7 |----------------|--------28.60 | | -456.8 -232.9 | -689.724.60 |-10197.0 -34.6 | |20.60 |-12874.7 -3<strong>5.</strong>5 | -593.9 -68.8 | -662.7Seite 42


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Schnittgrößen für volle Einspannung <strong>de</strong>s Wandfusses im Bo<strong>de</strong>nM 1:205w M QKote | w M Q[m] | [cm] [kNm/m] [kN/m]4<strong>5.</strong>60 | -1.86 0.00 -100.0043.60 | -0.00 -269.51 -169.51| 27<strong>5.</strong>0343.00 | 0.66 -110.75 254.1842.20 | 1.58 81.10 22<strong>5.</strong>4441.30 | 2.57 26<strong>5.</strong>33 183.2240.69 | 3.16 367.70 152.2838.39 | 4.29 556.45 -0.0038.29 | 4.29 556.01 -8.5537.94 | 4.26 547.78 -38.7037.10 | 4.00 486.26 -107.943<strong>5.</strong>60 | 2.94 231.51 -231.943<strong>5.</strong>10 | 2.48 10<strong>5.</strong>14 -273.5634.74 | 2.14 1.62 -307.5632.39 | 0.30 -481.05 -0.0032.10 | 0.19 -469.65 80.3030.58 | 0.00 -0.00 589.78max. | 4.29 556.45 589.78min. | -1.86 -481.05 -307.56Auflagerkräfte 1. Anker A1h = 444.5 kN/mErdauflager Ch = 589.8 kN/mSeite 43


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Bemessung nach EAU 1990, E 44:Spundwandstahlsorte S 355 GP Lastfall 3zul. Normalspannung sigma = 312 N/mm2Elastizitätsmodul E = 210000 N/mm2Baugrubentiefe H = 10.00 mAbstand Sohle-Belastungsnullp. u = 0.86 mtheoretische Einbin<strong>de</strong>tiefe t1 = 4.16 mEinb.-tiefenzuschlag (0.20*t1) dt1 = 0.83 mErf. Profillänge erf L = 1<strong>5.</strong>85 mgewähltes Profil: LARSSEN 25==========Iy = 63840 cm4/m A = 262.00 cm2/mWy = 3040 cm3/m g = 2.06 kN/m2Spannungsnachweis vorh sigma = 22.9 + 183.0 + 8.5 = 214.41 N/mm2< 312.00 N/mm2NachweiseGleichgewicht <strong>de</strong>r Eigengewicht <strong>de</strong>r Wand G = 32.6 kN/mVertikalkräfte Kopflast vertikal V = 600.0 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erddruckes Eav = 51<strong>5.</strong>1 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s 1. Ankers A1v = 207.3 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdauflagers Cv = 289.1 kN/m1644.0 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdwi<strong>de</strong>rst. Epv =-764.4 kN/mInneresÄußeresGleichgewichteta v =1644.0 / 764.4 = 2.15 > 1.0Gleichgewichterf Q >= 1.5 * 1644.0 =2466.1 kN/mStandsicherheit ind. tiefen Gleitfuge nach EAB, EB 44:M 1:205Seite 44


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20081<strong>5.</strong>8510.008.002.00Anker-|vorh. | Ab- |vorh. |zul. |freie |Kraftlage|Anker-|stand |Anker-|Anker-|Anker- |eintr.-|kraft | |kraft |kraft |länge |länge[-] |[kN/m]| [m] | [kN] | [kN] | [m] | [m]1 | 490.5| | | | 7.00 | 18.88Nachweis Anker 1 Abstand Ersatz-Ankerwand l = 14.90 mNeigung <strong>de</strong>r tiefen Gleitfuge theta = 16.0 °Höhe[m] Eh[kN/m] Ev[kN/m]Wand bis Querkraftnullp. 13.21 402.7 177.8Ersatz-Ankerwand 8.95 574.4 242.8Erdkörper phi[°] c[kN/m2] G[kN/m] P[kN/m] C[kN/m]1 38.8 0.0 768.3 0.0 0.02 38.8 0.0 1582.1 0.0 0.0mögliche horiz. Ankerkraft mögl Ah = 704.8 kN/mvorhand. horiz. Ankerkraft vorh Ah = 444.5 kN/mStandsicherh. eta a= 704.8 / 444.5 = 1.59 > 1.5Seite 45


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>1.4 AbrostungKorrosion nach 50 Jahren ∆t = 2,25 mmProfil Larssen 25W = 3040 cm³/mt = 20,0 mmWred = ( 20 - 2,25 ) / 20 * 3040 = 2698 cm³/mmax M = 556,45 kNm/mσ556,45= = 206σ26982N / mm < zul =312N/ mm2Seite 46


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>2 Pos 2, Spundwand Quer-Kaikante<strong>5.</strong>2.1 System II, Lastfall 1SystemM 1:20512.00Schicht 110.008.00Schicht 2Schicht 3aSchicht 4aSchicht 4bSchicht 5<strong>5.</strong>65Schicht 6Schicht 7Gelän<strong>de</strong> | Kote a beta| [m] [m] [°]Wandkopf | 4<strong>5.</strong>60 0.00| -0.01. Punkt | 4<strong>5.</strong>60 0.00Der weitere Verlauf ist horizontal.Baugrube Höhenkote <strong>de</strong>r Sohle Kote = 3<strong>5.</strong>60 mAnker Nr. Kote Neigung[m] [°]1 43.60 2<strong>5.</strong>0Wasserstand Rechts <strong>de</strong>r Wand Kwr = 41.45 mLinks <strong>de</strong>r Wand Kwl = 40.25 mBo<strong>de</strong>nschichten Nr. bis Gamma Phi Delta CKoteaktiv passiv[m] [kN/m3] [°] [°] [°] [kN/m2]1 43.00 18.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 02 42.20 19.0 27.5 18.3 -18.3 03a 41.45 18.0 36.3 24.2 -24.2 103b 41.30 18.0/10.0 36.3 24.2 -24.2 104a 40.25 18.0/10.0 34.4 22.9 -22.9 04b 37.10 10.0 34.4 22.9 -22.9 0Seite 47


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008BelastungM 1:2055 3<strong>5.</strong>10 13.5 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 06 32.10 11.0 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 07 28.60 13.5 37.5 2<strong>5.</strong>0 -2<strong>5.</strong>0 08 20.60 10.0 27.5 18.0 -18.3 2<strong>5.</strong>./.. = links/rechts <strong>de</strong>r WandPassiver Wandreibungswinkel rechts <strong>de</strong>r Wandgenerell DpC = +1/3 * Phi[kN/m2]60453015Lastart Nr. Kote a s p/eh1 P/eh2[m] [m] [m] [kN/m2],[kN/m]Flächenlast 1 3.50 100.00 6<strong>5.</strong>02 0.00 3.50 10.0Erddruck Erdruhedruck nach <strong>de</strong>m Culmann-VerfahrenSicherheitsbeiwert für <strong>de</strong>n Erdwi<strong>de</strong>rstandLinks <strong>de</strong>r Wand etap = 1.40Rechts <strong>de</strong>r Wand etapC = 1.40Gesamterddruck Kote | E0gh E0ph Theta0 | Epgh Thetap[m] | [kN/m] [kN/m] [°] | [kN/m] [°]4<strong>5.</strong>60 | 0.0 0.0 |44.30 | 6.4 <strong>5.</strong>5 57.1 |43.00 | 2<strong>5.</strong>5 10.9 57.1 |42.60 | 36.4 13.0 56.4 |42.20 | 48.9 1<strong>5.</strong>2 5<strong>5.</strong>9 |41.83 | 58.9 20.7 40.3 |41.45 | 69.9 27.2 41.8 |41.38 | 72.2 28.5 42.0 |41.30 | 74.6 29.9 42.3 |40.77 | 92.8 40.5 43.8 |40.25 | 112.2 51.8 4<strong>5.</strong>0 |38.67 | 177.6 92.5 46.0 |37.10 | 253.8 132.1 49.3 |36.10 | 300.7 156.5 50.5 |3<strong>5.</strong>60 | | 0.03<strong>5.</strong>35 | | -4.3 -11.93<strong>5.</strong>10 | 352.7 181.6 51.4 | -17.0 -11.933.60 | 439.2 219.9 52.5 | -244.1 -11.932.10 | 534.9 258.0 53.8 | -721.1 -11.930.35 | 66<strong>5.</strong>6 299.1 54.5 | -1502.3 -12.328.60 | 812.4 340.6 5<strong>5.</strong>1 | -2639.8 -12.524.60 | 1340.0 448.4 54.9 | -4698.2 -14.4Seite 48


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.200820.60 | 1954.8 582.2 54.2 | -7239.1 -1<strong>5.</strong>5Erddruckumlagerung Kote | eagh epgh |Vorgabe Faktor eagh[m] | [kN/m2] | [-] [kN/m2] [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | -0.0 | 1.00 30.843.60 | 1<strong>5.</strong>1 | 1.00 30.843.00 | 19.6 | 1.00 30.8--------|----------------|------- ------43.00 | 2<strong>5.</strong>1 | 1.00 30.842.20 | 33.3 | 1.00 30.8--------|----------------|------- ------42.20 | 2<strong>5.</strong>3 | 1.00 30.841.45 | 30.8 | 1.00 * 30.76 = 30.841.30 | 31.5 | 1.00 30.8--------|----------------|------- ------41.30 | 33.5 | 1.00 30.840.25 | 38.1 | 1.00 30.837.10 | 51.8 | 1.00 30.8--------|----------------|------- ------37.10 | 44.4 | 1.00 30.83<strong>5.</strong>60 | 52.0 0.0 | 1.00 30.83<strong>5.</strong>10 | 54.5 -68.1 | 1.00 30.834.88 | 5<strong>5.</strong>5 -93.1 | 1.00 30.8Eagh = 36<strong>5.</strong>1 - 3<strong>5.</strong>1 = 329.9Erddruckverlauf Kote | e0gh e0ph e0wh | epgh | eh[m] | [kN/m2] |[kN/m2] | [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | 30.8# 4.2 0.0 | | 3<strong>5.</strong>043.60 | 30.8# 4.2 0.0 | | 3<strong>5.</strong>043.00 | 30.8# 4.2 0.0 | | 3<strong>5.</strong>043.00 | 30.8# <strong>5.</strong>4 0.0 | | 36.142.20 | 30.8# <strong>5.</strong>4 0.0 | | 36.142.20 | 30.8# 13.6 0.0 | | 44.341.45 | 30.8# 18.4 0.0 | | 49.241.45 | 30.8# 17.9 0.0 | | 48.641.30 | 30.8# 18.4 1.5 | | 50.741.30 | 30.8# 19.6 1.5 | | 51.840.25 | 30.8# 22.1 12.0 | | 64.840.25 | 30.8# 26.2 12.0 | | 69.037.10 | 30.8# 24.8 12.0 | | 67.537.10 | 30.8# 24.2 12.0 | | 67.03<strong>5.</strong>60 | 30.8# 2<strong>5.</strong>0 12.0 | | 67.83<strong>5.</strong>10 | 30.8# 2<strong>5.</strong>3 12.0 | | 68.13<strong>5.</strong>10 | 30.8# 2<strong>5.</strong>6 12.0 | | 68.434.88 | 30.8# 2<strong>5.</strong>6 12.0 | | 68.434.88 | 5<strong>5.</strong>5 2<strong>5.</strong>6 12.0 | -93.1 | -0.032.10 | 66.9 2<strong>5.</strong>3 12.0 | -401.2 | -296.932.10 | 70.0 23.4 12.0 | -344.7 | -239.328.60 | 88.5 23.8 12.0 | -751.8 | -627.528.60 | 121.0 23.7 12.0 | -454.3 | -297.620.60 | 164.6 36.7 12.0 | -69<strong>5.</strong>5 | -482.2# = Umgelagerter ErddruckSeite 49


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008M 1:205ErddruckanteileResult. Erddruck0.7210.00Erdwi<strong>de</strong>rstandswerte Kote | EphC ThetapC| epghC epphC | ephCrechts <strong>de</strong>r Wand [m] | [kN/m2] [°] | [kN/m2] | [kN/m2]3<strong>5.</strong>60 | -2286.8 -40.1 | -271.3 -120.3 | -391.53<strong>5.</strong>35 | -238<strong>5.</strong>6 -39.9 | |3<strong>5.</strong>10 | | -286.7 -120.6 | -407.2--------| -2486.5 -39.7 |----------------|--------3<strong>5.</strong>10 | | -286.1 -122.0 | -408.134.88 | | -290.9 -122.9 | -413.833.60 | -3127.1 -39.1 | |32.10 | | -350.6 -133.4 | -484.1--------| -3824.7 -38.4 |----------------|--------32.10 | | -339.8 -129.4 | -469.230.35 | -4683.2 -37.9 | |28.60 | | -429.5 -12<strong>5.</strong>2 | -554.7--------| -5616.5 -37.5 |----------------|--------28.60 | | -382.5 -118.5 | -500.924.60 | -7707.6 -37.5 | |20.60 | -9973.4 -37.9 | -500.0 -88.3 | -588.3Seite 50


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Schnittgrößen für volle Einspannung <strong>de</strong>s Wandfusses im Bo<strong>de</strong>nM 1:205w M QKote | w M Q[m] | [cm] [kNm/m] [kN/m]4<strong>5.</strong>60 | -3.11 0.00 0.0043.60 | 0.00 -69.91 -69.91| 237.8743.00 | 0.95 66.53 216.9042.20 | 2.19 228.49 188.0041.45 | 3.23 356.57 152.9441.30 | 3.41 378.95 14<strong>5.</strong>4940.25 | 4.49 500.75 84.2439.02 | <strong>5.</strong>11 552.33 0.0038.61 | <strong>5.</strong>16 546.42 -28.3937.10 | 4.62 426.24 -130.783<strong>5.</strong>60 | 3.24 154.43 -231.843<strong>5.</strong>10 | 2.68 30.03 -26<strong>5.</strong>8034.88 | 2.43 -31.43 -281.1632.58 | 0.35 -461.15 -0.0032.10 | 0.15 -430.56 130.8830.77 | 0.00 0.00 548.18max. | <strong>5.</strong>16 552.33 548.18min. | -3.11 -461.15 -281.16Auflagerkräfte 1. Anker A1h = 307.8 kN/mErdauflager Ch = 548.2 kN/mSeite 51


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Bemessung nach EAU 1990, E 44:Spundwandstahlsorte S 355 GP Lastfall 1zul. Normalspannung sigma = 240 N/mm2Elastizitätsmodul E = 210000 N/mm2Baugrubentiefe H = 10.00 mAbstand Sohle-Belastungsnullp. u = 0.72 mtheoretische Einbin<strong>de</strong>tiefe t1 = 4.11 mEinb.-tiefenzuschlag (0.20*t1) dt1 = 0.82 mErf. Profillänge erf L = 1<strong>5.</strong>65 mgewähltes Profil: LARSSEN 24==========Iy = 52500 cm4/m A = 223.00 cm2/mWy = 2500 cm3/m g = 1.75 kN/m2Spannungsnachweis vorh sigma = 0.0 + 220.9 + 0.0 = 220.93 N/mm2< 240.00 N/mm2NachweiseGleichgewicht <strong>de</strong>r Eigengewicht <strong>de</strong>r Wand G = 27.4 kN/mVertikalkräfte Vertikalkomp. <strong>de</strong>s Erddruckes Eav = 419.9 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s 1. Ankers A1v = 143.5 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdauflagers Cv = 182.8 kN/m773.6 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdwi<strong>de</strong>rst. Epv =-611.4 kN/mInneresÄußeresGleichgewichteta v = 773.6 / 611.4 = 1.27 > 1.0Gleichgewichterf Q >= 1.5 * 773.6 =1160.4 kN/mStandsicherheit ind. tiefen Gleitfuge nach EAB, EB 44:M 1:205Seite 52


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20081<strong>5.</strong>6510.008.002.00Anker-|vorh. | Ab- |vorh. |zul. |freie |Kraftlage|Anker-|stand |Anker-|Anker-|Anker- |eintr.-|kraft | |kraft |kraft |länge |länge[-] |[kN/m]| [m] | [kN] | [kN] | [m] | [m]1 | 339.6| | | | 7.00 | 13.70Nachweis Anker 1 Abstand Ersatz-Ankerwand l = 12.55 mNeigung <strong>de</strong>r tiefen Gleitfuge theta = 22.4 °Höhe[m] Eh[kN/m] Ev[kN/m]Wand bis Querkraftnullp. 13.02 382.7 168.6Ersatz-Ankerwand 7.85 23<strong>5.</strong>1 98.1Erdkörper phi[°] c[kN/m2] G[kN/m] P[kN/m] C[kN/m]1 34.4 0.0 182.0 0.0 0.02 38.8 0.0 644.1 0.0 0.03 38.8 0.0 978.1 0.0 0.0mögliche horiz. Ankerkraft mögl Ah = 552.9 kN/mvorhand. horiz. Ankerkraft vorh Ah = 307.8 kN/mStandsicherh. eta a= 552.9 / 307.8 = 1.80 > 1.5Seite 53


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>2.2 System II, Lastfall 2SystemM 1:2052.001Schicht 1aSchicht 1b10.008.00Schicht 2Schicht 3Schicht 4Schicht 5<strong>5.</strong>03Schicht 6Schicht 7Gelän<strong>de</strong> | Kote a beta| [m] [m] [°]Wandkopf | 4<strong>5.</strong>60 0.00| -0.01. Punkt | 4<strong>5.</strong>60 0.00Der weitere Verlauf ist horizontal.Baugrube Höhenkote <strong>de</strong>r Sohle Kote = 3<strong>5.</strong>60 mAnker Nr. Kote Neigung[m] [°]1 43.60 2<strong>5.</strong>0Wasserstand Rechts <strong>de</strong>r Wand Kwr = 44.45 mLinks <strong>de</strong>r Wand Kwl = 43.45 mBo<strong>de</strong>nschichten Nr. bis Gamma Phi Delta CKoteaktiv passiv[m] [kN/m3] [°] [°] [°] [kN/m2]1a 44.45 18.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 01b 43.45 18.0/10.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 01c 43.00 10.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 02 42.20 9.0 27.5 18.3 -18.3 03 41.30 10.0 36.3 24.2 -24.2 104 37.10 10.0 34.4 22.9 -22.9 05 3<strong>5.</strong>10 13.5 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 06 32.10 11.0 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 0Seite 54


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008BelastungM 1:2057 28.60 13.5 37.5 2<strong>5.</strong>0 -2<strong>5.</strong>0 08 20.60 10.0 27.5 18.0 -18.3 2<strong>5.</strong>./.. = links/rechts <strong>de</strong>r WandPassiver Wandreibungswinkel rechts <strong>de</strong>r Wandgenerell DpC = +1/3 * Phi[kN/m2]60453015Lastart Nr. Kote a s p/eh1 P/eh2[m] [m] [m] [kN/m2],[kN/m]Flächenlast 1 3.50 100.00 6<strong>5.</strong>02 0.00 3.50 10.0Erddruck Erdruhedruck nach <strong>de</strong>m Culmann-VerfahrenSicherheitsbeiwert für <strong>de</strong>n Erdwi<strong>de</strong>rstandLinks <strong>de</strong>r Wand etap = 1.30Rechts <strong>de</strong>r Wand etapC = 1.30Gesamterddruck Kote | E0gh E0ph Theta0 | Epgh Thetap[m] | [kN/m] [kN/m] [°] | [kN/m] [°]4<strong>5.</strong>60 | 0.0 0.0 |4<strong>5.</strong>03 | 1.2 2.4 57.0 |44.45 | <strong>5.</strong>0 4.8 57.1 |43.95 | 9.9 6.9 57.1 |43.45 | 1<strong>5.</strong>8 9.0 57.1 |43.23 | 18.8 10.0 57.1 |43.00 | 22.0 10.9 57.1 |42.60 | 29.9 13.0 56.5 |42.20 | 38.6 16.4 38.1 |41.75 | 46.8 23.9 39.8 |41.30 | 5<strong>5.</strong>9 32.2 41.3 |39.20 | 112.5 80.4 44.0 |37.10 | 188.2 134.2 48.4 |36.10 | 22<strong>5.</strong>6 158.6 49.7 |3<strong>5.</strong>60 | | 0.03<strong>5.</strong>35 | | -4.6 -11.93<strong>5.</strong>10 | 268.1 183.4 50.7 | -18.3 -11.933.60 | 340.2 221.5 51.9 | -262.9 -11.932.10 | 421.6 259.1 53.4 | -776.5 -11.930.35 | 534.7 300.0 54.1 | -1617.9 -12.328.60 | 664.0 341.3 54.7 | -2842.9 -12.524.60 | 1136.8 448.9 54.7 | -5059.6 -14.420.60 | 1696.7 582.9 53.9 | -779<strong>5.</strong>9 -1<strong>5.</strong>5Seite 55


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Erddruckumlagerung Kote | eagh epgh |Vorgabe Faktor eagh[m] | [kN/m2] | [-] [kN/m2] [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | -0.0 | 1.00 23.544.45 | 8.7 | 1.00 23.543.60 | 12.2 | 1.00 23.543.45 | 12.9 | 1.00 23.543.00 | 14.8 | 1.00 23.5--------|----------------|------- ------43.00 | 18.9 | 1.00 23.542.20 | 22.8 | 1.00 23.5--------|----------------|------- * 23.46 = ------42.20 | 17.3 | 1.00 23.541.30 | 21.0 | 1.00 23.5--------|----------------|------- ------41.30 | 22.4 | 1.00 23.537.10 | 40.7 | 1.00 23.5--------|----------------|------- ------37.10 | 34.8 | 1.00 23.53<strong>5.</strong>60 | 42.5 0.0 | 1.00 23.53<strong>5.</strong>10 | 4<strong>5.</strong>0 -73.4 | 1.00 23.53<strong>5.</strong>04 | 4<strong>5.</strong>2 -80.8 | 1.00 23.5Eagh = 270.9 - 23.1 = 247.8Erddruckverlauf Kote | e0gh e0ph e0wh | epgh | eh[m] | [kN/m2] |[kN/m2] | [kN/m2]4<strong>5.</strong>60 | 23.5# 4.2 0.0 | | 27.644.45 | 23.5# 4.2 0.0 | | 27.743.60 | 23.5# 4.2 8.5 | | 36.243.45 | 23.5# 4.2 10.0 | | 37.743.00 | 23.5# 4.2 10.0 | | 37.743.00 | 23.5# 3.9 10.0 | | 37.342.20 | 23.5# 9.8 10.0 | | 43.242.20 | 23.5# 16.0 10.0 | | 49.541.30 | 23.5# 19.2 10.0 | | 52.641.30 | 23.5# 21.6 10.0 | | 5<strong>5.</strong>037.10 | 23.5# 27.0 10.0 | | 60.537.10 | 23.5# 24.0 10.0 | | 57.53<strong>5.</strong>60 | 23.5# 24.9 10.0 | | 58.33<strong>5.</strong>10 | 23.5# 2<strong>5.</strong>1 10.0 | | 58.63<strong>5.</strong>10 | 23.5# 2<strong>5.</strong>6 10.0 | | 59.03<strong>5.</strong>04 | 23.5# 2<strong>5.</strong>5 10.0 | | 59.03<strong>5.</strong>04 | 4<strong>5.</strong>2 2<strong>5.</strong>5 10.0 | -80.8 | -0.032.10 | 57.4 24.9 10.0 | -432.1 | -339.832.10 | 60.0 23.2 10.0 | -371.2 | -277.928.60 | 78.5 23.7 10.0 | -809.6 | -697.428.60 | 107.3 23.6 10.0 | -489.2 | -348.320.60 | 150.8 36.8 10.0 | -749.0 | -551.4# = Umgelagerter ErddruckSeite 56


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008M 1:205ErddruckanteileResult. Erddruck0.5610.00Erdwi<strong>de</strong>rstandswerte Kote | EphC ThetapC| epghC epphC | ephCrechts <strong>de</strong>r Wand [m] | [kN/m2] [°] | [kN/m2] | [kN/m2]3<strong>5.</strong>60 | -2097.6 -40.7 | -238.4 -130.2 | -368.63<strong>5.</strong>35 | -2190.7 -40.4 | |3<strong>5.</strong>10 | | -254.5 -130.4 | -38<strong>5.</strong>0--------| -228<strong>5.</strong>9 -40.2 |----------------|--------3<strong>5.</strong>10 | | -254.1 -131.4 | -38<strong>5.</strong>43<strong>5.</strong>04 | | -25<strong>5.</strong>5 -131.6 | -387.133.60 | -289<strong>5.</strong>0 -39.5 | |32.10 | | -323.6 -144.4 | -467.9--------| -3566.0 -38.7 |----------------|--------32.10 | | -313.6 -139.7 | -453.330.35 | -4399.5 -38.1 | |28.60 | | -410.2 -13<strong>5.</strong>1 | -54<strong>5.</strong>3--------| -5313.4 -37.7 |----------------|--------28.60 | | -370.9 -127.8 | -498.624.60 | -7401.8 -37.6 | |20.60 | -9678.1 -38.0 | -497.5 -9<strong>5.</strong>0 | -592.6Seite 57


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Schnittgrößen für volle Einspannung <strong>de</strong>s Wandfusses im Bo<strong>de</strong>nM 1:205w M QKote | w M Q[m] | [cm] [kNm/m] [kN/m]4<strong>5.</strong>60 | -2.08 0.00 0.0044.45 | -0.89 -18.28 -31.7943.60 | -0.00 -56.32 -58.91| 217.1343.45 | 0.16 -24.16 211.6043.00 | 0.64 67.25 194.6642.20 | 1.46 210.39 162.4241.30 | 2.25 336.10 116.4739.23 | 3.25 457.37 -0.0038.81 | 3.28 452.13 -24.6737.10 | 2.82 323.88 -126.093<strong>5.</strong>60 | 1.84 69.75 -212.953<strong>5.</strong>10 | 1.46 -44.02 -242.173<strong>5.</strong>04 | 1.42 -59.16 -24<strong>5.</strong>8332.98 | 0.21 -397.04 0.0032.10 | 0.03 -292.51 253.3831.32 | -0.00 -0.00 507.25max. | 3.28 457.37 507.25min. | -2.08 -397.04 -24<strong>5.</strong>83Auflagerkräfte 1. Anker A1h = 276.0 kN/mErdauflager Ch = 507.2 kN/mSeite 58


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Bemessung nach EAU 1990, E 44:Spundwandstahlsorte S 355 GP Lastfall 2zul. Normalspannung sigma = 276 N/mm2Elastizitätsmodul E = 210000 N/mm2Baugrubentiefe H = 10.00 mAbstand Sohle-Belastungsnullp. u = 0.56 mtheoretische Einbin<strong>de</strong>tiefe t1 = 3.72 mEinb.-tiefenzuschlag (0.20*t1) dt1 = 0.74 mErf. Profillänge erf L = 1<strong>5.</strong>03 mgewähltes Profil: LARSSEN 25==========Iy = 63840 cm4/m A = 262.00 cm2/mWy = 3040 cm3/m g = 2.06 kN/m2Spannungsnachweis vorh sigma = 0.0 + 150.5 + 0.0 = 150.45 N/mm2< 276.00 N/mm2NachweiseGleichgewicht <strong>de</strong>r Eigengewicht <strong>de</strong>r Wand G = 30.9 kN/mVertikalkräfte Vertikalkomp. <strong>de</strong>s Erddruckes Eav = 340.1 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s 1. Ankers A1v = 128.7 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdauflagers Cv = 156.3 kN/m656.0 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdwi<strong>de</strong>rst. Epv =-529.1 kN/mInneresÄußeresGleichgewichteta v = 656.0 / 529.1 = 1.24 > 1.0Gleichgewichterf Q >= 1.5 * 656.0 = 983.9 kN/mStandsicherheit ind. tiefen Gleitfuge nach EAB, EB 44:M 1:205Seite 59


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20081<strong>5.</strong>0310.008.002.00Anker-|vorh. | Ab- |vorh. |zul. |freie |Kraftlage|Anker-|stand |Anker-|Anker-|Anker- |eintr.-|kraft | |kraft |kraft |länge |länge[-] |[kN/m]| [m] | [kN] | [kN] | [m] | [m]1 | 304.6| | | | 8.00 | 11.73Nachweis Anker 1 Abstand Ersatz-Ankerwand l = 12.57 mNeigung <strong>de</strong>r tiefen Gleitfuge theta = 20.8 °Höhe[m] Eh[kN/m] Ev[kN/m]Wand bis Querkraftnullp. 12.62 310.5 136.2Ersatz-Ankerwand 7.86 204.7 8<strong>5.</strong>5Erdkörper phi[°] c[kN/m2] G[kN/m] P[kN/m] C[kN/m]1 34.4 0.0 152.4 0.0 0.02 38.8 0.0 563.9 0.0 0.03 38.8 0.0 739.9 0.0 0.0mögliche horiz. Ankerkraft mögl Ah = 466.8 kN/mvorhand. horiz. Ankerkraft vorh Ah = 276.0 kN/mStandsicherh. eta a= 466.8 / 276.0 = 1.69 > 1.5Seite 60


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>2.3 System II, Lastfall 3SystemM 1:20512.00Schicht 110.008.00Schicht 2Schicht 3Schicht 4aSchicht 4bSchicht 4cSchicht 5<strong>5.</strong>65Schicht 6Schicht 7Gelän<strong>de</strong> | Kote a beta| [m] [m] [°]Wandkopf | 4<strong>5.</strong>60 0.00| -0.01. Punkt | 4<strong>5.</strong>60 0.00Der weitere Verlauf ist horizontal.Baugrube Höhenkote <strong>de</strong>r Sohle Kote = 3<strong>5.</strong>60 mAnker Nr. Kote Neigung[m] [°]1 43.60 2<strong>5.</strong>0Wasserstand Rechts <strong>de</strong>r Wand Kwr = 40.69 mLinks <strong>de</strong>r Wand Kwl = 37.94 mBo<strong>de</strong>nschichten Nr. bis Gamma Phi Delta CKoteaktiv passiv[m] [kN/m3] [°] [°] [°] [kN/m2]1 43.00 18.0 3<strong>5.</strong>5 23.7 -23.7 02 42.20 19.0 27.5 18.3 -18.3 03 41.30 18.0 36.3 24.2 -24.2 104a 40.69 18.0 34.4 22.9 -22.9 04b 37.94 18.0/10.0 34.4 22.9 -22.9 04c 37.10 10.0 34.4 22.9 -22.9 05 3<strong>5.</strong>10 13.5 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 06 32.10 11.0 38.8 2<strong>5.</strong>8 -2<strong>5.</strong>8 0Seite 61


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008BelastungM 1:2057 28.60 13.5 37.5 2<strong>5.</strong>0 -2<strong>5.</strong>0 08 20.60 10.0 27.5 18.0 -18.3 2<strong>5.</strong>./.. = links/rechts <strong>de</strong>r WandPassiver Wandreibungswinkel rechts <strong>de</strong>r Wandgenerell DpC = +1/3 * Phi[kN/m2]60453015Lastart Nr. Kote a s p/eh1 P/eh2[m] [m] [m] [kN/m2],[kN/m]Flächenlast 1 3.50 100.00 6<strong>5.</strong>02 0.00 3.50 10.0Erddruck Erdruhedruck nach <strong>de</strong>m Culmann-VerfahrenSicherheitsbeiwert für <strong>de</strong>n Erdwi<strong>de</strong>rstandLinks <strong>de</strong>r Wand etap = 1.20Rechts <strong>de</strong>r Wand etapC = 1.20Gesamterddruck Kote | E0gh E0ph Theta0 | Epgh Thetap[m] | [kN/m] [kN/m] [°] | [kN/m] [°]4<strong>5.</strong>60 | 0.0 0.0 |44.30 | 6.4 <strong>5.</strong>5 57.1 |43.00 | 2<strong>5.</strong>5 10.9 57.1 |42.60 | 36.4 13.0 56.4 |42.20 | 48.9 1<strong>5.</strong>2 5<strong>5.</strong>9 |41.75 | 61.0 22.0 40.6 |41.30 | 74.6 29.9 42.3 |40.99 | 8<strong>5.</strong>4 3<strong>5.</strong>9 43.2 |40.69 | 96.9 42.2 44.0 |39.31 | 154.3 72.7 46.9 |37.94 | 220.1 111.3 48.9 |37.52 | 241.8 121.4 49.4 |37.10 | 264.3 131.8 49.5 |36.10 | 313.5 156.2 50.6 |3<strong>5.</strong>60 | | 0.03<strong>5.</strong>35 | | -<strong>5.</strong>0 -11.93<strong>5.</strong>10 | 367.8 181.3 51.5 | -19.9 -11.933.60 | 457.6 219.6 52.6 | -284.8 -11.932.10 | 556.8 257.8 53.9 | -841.2 -11.930.35 | 691.6 298.9 54.6 | -1752.7 -12.328.60 | 842.6 340.4 5<strong>5.</strong>1 | -3079.8 -12.524.60 | 1383.3 448.3 54.9 | -5481.3 -14.420.60 | 2011.1 582.1 54.2 | -844<strong>5.</strong>6 -1<strong>5.</strong>5Seite 62


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Schnittgrößen für volle Einspannung <strong>de</strong>s Wandfusses im Bo<strong>de</strong>nM 1:205w M QKote | w M Q[m] | [cm] [kNm/m] [kN/m]4<strong>5.</strong>60 | -4.29 0.00 0.0043.60 | 0.00 -71.43 -71.44| 249.1343.00 | 1.32 71.62 227.7042.20 | 3.01 241.97 198.1941.30 | 4.71 401.29 15<strong>5.</strong>1040.69 | <strong>5.</strong>66 486.34 123.5838.77 | 7.20 613.15 0.0038.54 | 7.22 611.00 -18.6037.94 | 7.10 584.66 -70.0437.10 | 6.53 496.47 -140.093<strong>5.</strong>60 | 4.62 192.42 -26<strong>5.</strong>533<strong>5.</strong>10 | 3.83 49.13 -307.6334.86 | 3.43 -28.04 -328.1832.57 | 0.50 -528.44 0.0032.10 | 0.22 -494.56 148.7730.77 | 0.00 0.00 634.13max. | 7.22 613.15 634.13min. | -4.29 -528.44 -328.18Auflagerkräfte 1. Anker A1h = 320.6 kN/mErdauflager Ch = 634.1 kN/mSeite 65


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008Bemessung nach EAU 1990, E 44:Spundwandstahlsorte S 355 GP Lastfall 3zul. Normalspannung sigma = 312 N/mm2Elastizitätsmodul E = 210000 N/mm2Baugrubentiefe H = 10.00 mAbstand Sohle-Belastungsnullp. u = 0.74 mtheoretische Einbin<strong>de</strong>tiefe t1 = 4.09 mEinb.-tiefenzuschlag (0.20*t1) dt1 = 0.82 mErf. Profillänge erf L = 1<strong>5.</strong>65 mgewähltes Profil: LARSSEN 23==========Iy = 42000 cm4/m A = 197.00 cm2/mWy = 2000 cm3/m g = 1.55 kN/m2Spannungsnachweis vorh sigma = 0.0 + 306.6 + 0.0 = 306.58 N/mm2< 312.00 N/mm2NachweiseGleichgewicht <strong>de</strong>r Eigengewicht <strong>de</strong>r Wand G = 24.2 kN/mVertikalkräfte Vertikalkomp. <strong>de</strong>s Erddruckes Eav = 431.3 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s 1. Ankers A1v = 149.5 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdauflagers Cv = 216.9 kN/m821.9 kN/mVertikalkomp. <strong>de</strong>s Erdwi<strong>de</strong>rst. Epv =-712.2 kN/mInneresÄußeresGleichgewichteta v = 821.9 / 712.2 = 1.15 > 1.0Gleichgewichterf Q >= 1.5 * 821.9 =1232.8 kN/mStandsicherheit ind. tiefen Gleitfuge nach EAB, EB 44:M 1:205Seite 66


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.20081<strong>5.</strong>6510.008.002.00Anker-|vorh. | Ab- |vorh. |zul. |freie |Kraftlage|Anker-|stand |Anker-|Anker-|Anker- |eintr.-|kraft | |kraft |kraft |länge |länge[-] |[kN/m]| [m] | [kN] | [kN] | [m] | [m]1 | 353.7| | | | 7.00 | 13.62Nachweis Anker 1 Abstand Ersatz-Ankerwand l = 12.52 mNeigung <strong>de</strong>r tiefen Gleitfuge theta = 22.5 °Höhe[m] Eh[kN/m] Ev[kN/m]Wand bis Querkraftnullp. 13.03 394.0 173.7Ersatz-Ankerwand 7.84 239.0 99.8Erdkörper phi[°] c[kN/m2] G[kN/m] P[kN/m] C[kN/m]1 34.4 0.0 194.7 0.0 0.02 38.8 0.0 667.9 0.0 0.03 38.8 0.0 1012.1 0.0 0.0mögliche horiz. Ankerkraft mögl Ah = 571.2 kN/mvorhand. horiz. Ankerkraft vorh Ah = 320.6 kN/mStandsicherh. eta a= 571.2 / 320.6 = 1.78 > 1.5Seite 67


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>2.4 AbrostungKorrosion nach 50 Jahren ∆t = 2,25 mmProfil Larssen 25W = 3040 cm³/mt = 20,0 mmWred = ( 20 - 2,25 ) / 20 * 3040 = 2698 cm³/mmax M = 556,45 kNm/mσ556,45= = 206σ26982N / mm < zul =312N/ mm2Seite 68


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>3 GurtkonsolenBeanspruchung <strong>de</strong>r Gurtkonsolen für Gurtung U400q= 10kN/m²BelastungEigenlast GurtBo<strong>de</strong>nauflastNutzlast= 1,22kN / m0 ,40* 2,0*18,0 = 14,40kN / m0 ,40*10 = 4,00kN / m∑ V = 19,62kN/ mKonsole 12/420/420, Abstand 2,0mQ = 19 ,62* 2 = 39, 24kNMv = 39 ,24* 20,0 = 784, 8kNcm21,2* 423Wx == 352,8cm6784,82σ = *10 = 22,24N/ mm352,839,24τ = *10 = 77,83N/ mm1,2* 4,2Schweißanschluss Konsole-Spundwand2Einseitig Kehlnaht:Schweißnahtlängea = 3 mm + 2mmAbrostung: a = 5mml = 42, 0cm20,3* 423Wx == 88,2cm6784,82σ = *10 = 89,0N/ mm88,239,24τ = *10 = 31,14N/ mm0,3* 42,02Seite 69


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>4 Gurt<strong>5.</strong>4.1 GurtbefestigungGurtbefestigung: 2 1/2"Material: S 235Spundwand: L25U400a = 39mm b = 270mm c = 210mm c1 = 150mm d = 160mm l = 100mmZugkraft:Z = 490,5 kN(1) Hintere Gurtplatte 150x55x160 Bohrung ∅ 74M =490,5*11,0 490,5*3,9−= 1348,9 − 637,7 =4 3711, 2kNcmW =2(15,0 − 7,4) *5,53= 38,3cm6σ =711,222*10 = 185,7N / mm < zulσ= 210N/ mm38,3(2) Vor<strong>de</strong>re Gurtplatte 210x50x210 Bohrung ∅ 74M =490,5*11,0 490,5*3,9−= 1287,6 − 318,8 =8 6968, 8kNcmW =2(15,0 − 7,4) *5,53= 56,7cm6σ =968,822*10 = 170,9N / mm < zulσ= 210N/ mm56,7Seite 70


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>4.2 Materialversagen GurtProfil 2x U400 , S355A = 183 cm²W = 2040 cm³Ankerkraft ( g+q )Ankerabstandmax M (Stützm.)490,5 kN/m2m0,105 * 490,5 * 2² = 206 kNmσ206000= 100,9N / mm²< zul =2040= σ262N/ mm²Korrosion:W' = 2040 * ( 1-1,0/10 ) = 1836 cm³σ206000= 112,2N / mm²< zul =1836= σ262N/ mm²Seite 71


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong>5 Rammpfahl<strong>5.</strong><strong>5.</strong>1 ÜbersichtNeigung Rammpfahl: α = 25 °Zugkraft:Resultieren<strong>de</strong>:Z = 981 kNZH = cos 25° * 981 = 890 kNZV = sin 25° * 981 = 415 kN<strong>5.</strong><strong>5.</strong>2 Materialversagen HE-B 180Profil HE-B 180 , S235Ankerabstand 2mAnkerkraft ( g+q ) 490,5 kN/mAnkerneigung 25°A =res. Ankerkraft65,3 cm²2 * 490,5 = 981 kNσ981*10 = 150,2N / mm²< zul =65,3= σ262N/ mm²Korrosion:A' = 65,3 * ( 1 - 1,0 / 8,5 ) = 57,62 cm²σ981*10 = 170,3N / mm²< zul =57,62= σ262N/ mm²Seite 72


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong><strong>5.</strong>3 Materialversagen Anker d = 83 / 4"Ankerabstand 2mAnkerkraft ( g+q ) 490,5 kN/mAnkerneigung 25°A =64,7 cm²res. Ankerkraft2 * 490,5 = 981 kNσ981*10 = 151,6 N / mm²< zul =64,7= σ262N/ mm²Korrosion:d = 9,08 cmd' = 9,08 - 2 * 0,1 = 8,88 cmA' = Pi / 4 * 8,88² = 61,9 cm²σ981*10 = 158,4N / mm²< zul =61,9= σ262N/ mm²<strong>5.</strong><strong>5.</strong>4 erfor<strong>de</strong>rliche VerankerungslängeMantelfläche u = 1,04 m²/mqsk = 100 kN/m²981*1,4l == 13, 2m100*1,04<strong>5.</strong><strong>5.</strong>5 Schweißanschluss Keil (6) - Grundplatte (7)Schweißnaht a = 5+2 = 7 mmMoment:Schubkraft:Druckkraft:M = MZH - MZV = 890 *3,54 - 415 * 7,6 = 0 kNmZV = 415 kNZH = 890 kNAsch = 4 * 26,4 * 0,5 = 52,8 cm²415fyk360τ = *10 = 78N/ mm²< zulτ==52,83 * γ m 3 *1,1Asch = 4 * 26,4 * 0,5 + 4 * 5,0 * 0,5 = 62,8 cm²890τ ZH = *10 = 141,7 N / mm²< zulτ= 189N/ mm²62,8τZV == 78,5²+ 141,7² = 162N/ mm²< zulτ189N/ mm²ges =189N/ mm²Seite 73


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong><strong>5.</strong>6 Schweißanschluss Grundplatte (7) - SpundwandSchweißnaht a = 5 mm + 2 mmAsch = 2 * 0,5 * 60 = 60,0 cm²415fyk360τ = *10 = 69,1N/ mm²< zulτ==60,03 * γ m 3 *1,1Asch = 2 * 0,5 * 60,0 + 2 * 0,5 * 33,0 = 93 cm²890τ ZH = *10 = 95,7N/ mm²< zulτ= 189N/ mm²93ZV =189N/ mm²τ= 69,1²+ 95,7² = 118N/ mm²< zulτ189N/ mm²ges =<strong>5.</strong><strong>5.</strong>7 Pfahlanschluss HEB 180 - Anker d=83/4"Anker d=83/4" , S355, Zzul = 981 kNZur Einbringung <strong>de</strong>s Ankers wird <strong>de</strong>r Steg im Teilbereich <strong>de</strong>r Anschlusslaschen herausgestemmt. DieRestquerschnitte <strong>de</strong>r Laschen übernehmen die sonst vom Steg aufgenommenen Zugkräfte und leiten dieseüber Schweißnähte im Bereich <strong>de</strong>r Restquerschnitte und <strong>de</strong>r hinter <strong>de</strong>r Öffnung liegen<strong>de</strong>n Schweißnähte in<strong>de</strong>n Träger. ( 4 Schweißnähte a = 6 + 2 mm, l = 205 mm )ASteg = 65,3 - 2 * 1,4 - 18,0 = 14,9 cm²ARestlasche = 2 * (4,0 + 2,5) / 2 * 2,5 + 2 * 3,1 * 2,5 = 29,3 cm²Seite 74


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008(1) Schweißnaht hinter <strong>de</strong>m Anker ( Lasche - Pfahl )Anteilige Zugkraft = 14,9 * 16 = 238,4 kNA = 4 * 0,6 * 20,5 = 49,2 cm²W = 4 * 0,6 * 20,5² / 6 = 168,1 cm³M = 2 * 238,4 / 2 * 1,55 = 370 kNcm238,4τ = *10 = 48,5N / mm²< zul τ = 189N/ mm²49,2σ370= *10 = 22,0N/ mm²< σ w , R,d = α w*fyk/ γ m = 0,8*360 /1,1 = 262N/ mm²168,1σv ==48,5²+ 22,0² 53,3N/ mm²(2) Gegenlager - RV - Pfahl>ZugkraftZ = 981 / 2 = 490,5 kNM = 490,5 *15,2 / 4 = 1864 kNcmW = 2,5 * 18,0² / 6 = 135 cm³σ=1864*10 =135137N / mm²


Verfasser: Stu<strong>de</strong>nten Projektstudium Hafenausbau ( HS MD-SDL )Bauwerk: Hafenausbau / Instandsetzung Hafenbecken I, Mag<strong>de</strong>burg 16.06.2008<strong>5.</strong><strong>5.</strong>8 HammerkopfHammerkopf d=83/4"Z = 981 kNKopf d = 140mmZ/2Z / 2 = 981 / 2 = 490,5 kNa = 1/2 * 25 + 3,5 = 16,0 mmA = 8,3 * 9,0 = 74,7 cm²x = 0,58 * 83 / 2 = 24,1 mml = 16,0 + 24,1 = 40,1 mmM = 490,5 * 4,01 = 1967 kNcmW = 8,3 * 9,0² / 6 = 112,1 cm³1967σ = *10 = 175,5N / mm²< zul σ = 262N/ mm²112,1490,5τ = *10 = 65,7N / mm²< zul τ = 189N/ mm²74,7σ V =

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