Rapid-Load-Tests und dynamische

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Rapid‐Load‐Test
Dynamische Probebelastung
Rapid‐Load‐Tests und dynamische Pfahlprobebelastungen –
Ein Vergleich
Institut für Grundbau und Bodenmechanik, Technische Universität Braunschweig
J. Stahlmann, J. Fischer, P. Middendorp
IGB‐TUBS
Dynamische Probebelastung ‐ Durchführung
Rammbegleitende Messung
IGB‐TUBS
Dieselhammer DELMAG D2
Freifalleinrichtung GKT
Baugrundtagung Mainz 2012 | 27. September 2012 | J. Stahlmann, J. Fischer, P. Middendorp
Rapid‐Load‐Tests und dynamische Pfahlprobebelastungen – Ein Vergleich
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IGB‐TUBS
Dynamische Probebelastungen ‐ Auswertung
Dehnungmessstreifen
Beschleunigungssensor
Messwerterfassung
Datenspeicher
•
Direkte Verfahren:
Berechnung der Grenztragfähigkeit auf der Basis eines angenommenen, bodenabhängigen Dämpfungsbeiwertes •
Erweiterte Verfahren mit Modellbildung:
Numerische Auswertung mit einer Vielzahl von Variablen. Hierbei wird versucht die gemessenen Größen F(t) und v(t)∙Z im numerischen Modell bestmöglich abzubilden ("best match").
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IGB‐TUBS
Rapid Load Test ‐ Durchführung
Allnamics StatRapid®
• Zwei Methoden:
• Verfahren mit Freifallgewicht und Federeinheit
• Verfahren mit beschleunigter Reaktionsmasse
Statnamic
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IGB‐TUBS
Dynamische Probebelastung ‐ Auswertung
kalibrierte Kraftmessdose
Messwerterfassung
StatRapid®
•
Beschleunigungssensor
optischem Messgerät
Unloading‐Point‐Methode:
Berechnung der Grenztragfähigkeit des Pfahles.
Am 'Unloading Point' gilt: v = 0
→ FStatisch,UPM = FUPM – FMassenträgheit,UPM
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IGB‐TUBS
Berechnung der Tragfähigkeit
Rapid Load Test
Gängige Auswertemethode: "Unloading Point Methode"
Gängige Auswertemethode :
"Erweitertes Verfahren mit Modellbildung"
FRLT
M
Fa
FBoden
• Geschwindigkeit über den Pfahl sehr ähnlich
• Geschwindigkeit über den Pfahl sehr unterschiedlich
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IGB‐TUBS
SLT, RLT & DLT auf dem gleichen Baufeld
•
Benchmarktest Belgien 2003: Unterschiedliche Bohrpfähle
Kraft [kN]
SLT
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Fundex
Piles
Oliver
Piles
RLT
Omega Dewaal
Piles
Piles
DLT min
Atlas
Piles
DLT max
Prefab
Piles
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IGB‐TUBS
•
Kraft [kN]
SLT
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Fundex
Piles
Oliver
Piles
RLT
Omega Dewaal
Piles
Piles
DLT min
Atlas
Piles
DLT max
Prefab
Piles
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IGB‐TUBS
•
Kraft [kN]
SLT
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Fundex
Piles
Oliver
Piles
RLT
Omega Dewaal
Piles
Piles
DLT min
Atlas
Piles
DLT max
Prefab
Piles
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Benchmarktest Porto 2004 – DLT & SLT
IGB‐TUBS
Teilverdrängungsbohrpfahl
Fertigteilrammpfahl
• Deutlich abweichende Gesamttragfähigkeit
• Streuung bei Mantelreibung
und Spitzendruck • Ähnliche Gesamttragfähigkeit
• Geringere Streuung in Mantelreibung und Spitzendruck Baugrundtagung Mainz 2012 | 27. September 2012 | J. Stahlmann, J. Fischer, P. Middendorp
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IGB‐TUBS
Vorteile der einzelnen Verfahren
Rapid Load Test
• Gesicherte Ergebnisse bei Pfählen mit unbekannten Querschnitts‐ und/oder Steifigkeitswechseln bzw. unbekanntem
E‐Modul im Vergleich zu DLT's
• Bei Pfählen mit bekanntem Querschnitt, insbesondere bei Stahlpfählen, sind gesicherte Ergebnisse zu erwarten
• Mehrere Pfähle pro Tag
• Mehrere Pfähle pro Tag
• Einfache Auswertung, unabhängig vom Auswerter
• Wirtschaftlichstes System
• Es entsteht ein eindeutiges Ergebnis
• Durch einen pfahltypabhängigen
Korrekturfaktor  zur Berücksichtigung von belastungszeitabhängigen Effekten kann das Ergebnis äquivalent zu einer statischen Probebelastung (ohne Kriechanteile) angesehen werden
• Aufteilung von Mantelreibung und Spitzendruck
• Überwachung eines Rammprozesses (rammbegleitende Messung) mit Informationen über Energie, Zug‐ und Druckspannungen, Rammschläge etc.
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Eigenforschung: RLT an offenen Rohrpfählen
IGB‐TUBS
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IGB‐TUBS
Eigenforschung an offenen Rohrpfählen
F(tU) = 564,5 kN
• Auswertung:
'Unloading‐Point‐Methode'
Fstat(t) = F(t) ‐ Fv(t) ‐ Fintertia(t)
u(tU) = 45 mm
v(tU) = 0
a(tU) = 12 g's
F(tU) Fv(tU) Fin.tU)
= 564,5 kN
= 0
= 91kg∙(‐12g's) = ‐10,5 kN
Fstat(tU) = 575 kN
= 45 mm
u(tU)
Korrekturfaktor  für offene Rohrpfähle wird durch die Versuche am IGB‐TUBS ermittelt
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IGB‐TUBS
Eigenforschung an offenen Rohrpfählen
• Ermittlung eines Korrekturfaktors  für offenen Stahlpfähle zur Berücksichtigung von belastungszeitabhängigen Effekten Pfahltypabhängiger Korrekturfaktor 
Tubular Steelpiles
Steelpiles
sand
1.12 ‐ 1.24
‐‐‐
‐‐‐
1
1
• Derzeit:  = 1,24 (ohne Verspannung des Bodens im Pfahl)
 = 1,12 (mit Verspannung des Bodens im Pfahl)
• RLT vor statischer Probebelastung (Umlagerungen?)
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IGB‐TUBS
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Rapid-Load-Tests und dynamische

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