Verbundpfahl System Stump - Stump Spezialtiefbau GmbH

Verbundpfahl System Stump
Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z–32.1–8
Beratung
Planung
Ausführung
Inhalt
Verbundpfahl System Stump
S. 2
Bemessung und Planung
S. 3
Anwendungsbeispiele
S. 4 – S. 5
Zulassung Z–32.1–8
S. 6 – S. 28
Kopfausbildung, Bewehrungsführung S. 29
Berechnungsbeispiel und Checkliste
S. 30
Musterleistungsverzeichnis
S. 31
Verbundpfahl System Stump
Zulässiger Bemessungswert des inneren Pfahlwiderstandes Zulassung 32.1-8, Abschnitt 3 gemäß Ergänzung DIBt
Oktober 2008, DIN 1054:2005-01 und EC 7 (DIN EN 1997)
Ri,k = At x f y0.1k
Ausführung A:
RM,d oder Ri,d oder Npl,Rd
= A x σ
t
Ri,k
charakteristischer Wert des inneren Pfahlwiderstandes
At
Querschnitt des Pfahltraggliedes
f y0.1k = f y
Spannung bei 0,1% Dehnung (alte Streckgrenze)
Ri,d = R1,d Bemessungswert des inneren Pfahlwiderstandes
ZS
Npl,Rd = Ri,d Bemessungswert der Normalkrafttragfähigkeit des Stahltraggliedes
Ausführung B:
σZS
max. Zugspannung bzw. Randspannung bei nicht planmäßiger Biegebean-
RM,d oder Ri,d oder
Npl,Rd = Rik/γM
= A x f
t
spruchung im Stahl unter Ansatz der Bemessungswerte der Einwirkungen
yo.1k
für LF1 bzw. BSP (Zulassung Z–32.1–8)
/γM
γM = γR
Teilsicherheitsbeiwert des Materialwiderstandes
Druck [kN]
Zug [kN]
Ausführung A
Ausführung A
vorübergehender/ vorübergehender
dauernder
Einsatz
Einsatz
DIN 1054 2005-01 Lastfall (LF)
EC 7 (DIN EN 1997) Bemessungssituation (BS)
At [mm²] Ri,k [kN]
Ausführung A
dauernder
Einsatz
Ausführung B
dauernder
Einsatz
LF 1, 2, 3
BS P, T, A
f y = 500 N/mm²
γR = 1,15
LF 1, 2, 3
BS P, T, A
f y = 500 N/mm²
γR = 1,15
LF 1
BS P
σZS = 230 N/mm²
LF 2, 3
BS T, A
f y = 500 N/mm²
γR = 1,15
LF 1, 2, 3
BS P, T, A
f y = 500 N/mm²
γR = 1,15
Ri,d = Npl, Rd
Ri,d = Npl, Rd
Ri,d = Npl, Rd
Ri,d = Npl, Rd
Ri,d = Npl, Rd
BST 500 S-GEWI
und BST 500 S
ø 20
314
157
137
137
72
137
137
ø 25
490
245
213
213
113
213
213
ø 28
615
308
267
267
141
267
267
350
BST 500 S-GEWI
ø 32
804
402
350
350
185
350
ø 40
1.257
629
547
547
289
547
547
ø 50
1.963
982
853
853
451
853
853
Bemessung und Planung
Probebelastungen
Die Tragfähigkeit von Mikropfählen hängt
überprüft. Durch die hohe Qualität der
Korrosionsschutz
stark von der Zusammen­setzung und den
Ausführung werden regelmäßig höhere
Die Verbundpfähle System Stump sind für
Eigenschaften des Baugrundes ab. Des-
Mantel­reibungsbeiwerte
temporären (< 2 Jahre) und dauerhaften
nachgewiesen
Einsatz zugelassen.
halb ist für eine sichere und wirtschaft-
als nach den allgemein gültigen Normen
liche Planung eine Baugrunderkundung
z. B. in DIN 1054 angesetzt. Dadurch
Der dauerhafte Korrosionsschutz kann
not­wendig. Die DIN 1054 gibt die Anhalts-
lassen sich deutlich kürzere Pfahllängen
auf zwei Arten gewährleistet werden.
werte zur Vorbemessung für die Mantel-
realisieren.
1. Reduzierung
der
Stahlspannung,
reibung an.
Stump verfügt über zahlreiche Ver­suchs­
so­dass die Rissweitenbeschränkung
Durch Probelastungen, die bei dem Ver­
ergebnisse in den unterschiedlichsten
gemäß DIN 1045 eingehalten wird.
bundpfahl System Stump einfach durch­­
Bodenarten, die uns in die Lage versetzen,
Diese Variante ist sehr einfach, führt
zuführen sind, werden die Vor­­­gaben
unseren Kunden äußerst wirtschaftliche
aber zu einer Herabsetzung der zuläs-
für die Mantelreibung in der Krafteinlei-
Lösungen auszuarbeiten. Sprechen Sie
tungstrecke und das Setzungsverhalten
unsere erfahrenen Ingenieure in den
sigen Pfahllast.
2. Ausbildung des doppelten Korrosions­
schutzes durch Umhüllung des Trag­
Niederlassungen an.
gliedes
Mantelreibungen in der DIN 1054, Anhang D
mit
einem
Ripprohr.
Der
Zwischenraum wird werkmäßig mit
Bodenart
Druckpfähle MN/m2
Zugpfähle MN/m2
Zementmörtel verpresst. Die Pfähle
Mittel- und Grobkies
0,20
0,10
spannung ausgenutzt werden. Der
Sand und Kiessand
0,15
0,08
Korrosionsschutz ist sehr robust.
Bindiger Boden
0,10
0,05
können ohne Reduzierung der Stahl-
Last Q [kN]
Pfahlkopf-Vertikalverschiebung s [mm]
50100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
1
2
3
∆ t = 30‘
4
5
6
7
∆ t = 62‘
8
9
10
Auswertung einer Pfahlprobebelastung
Versuchsaufbau für eine Druckpfahlprobebelastung mit
Belastungseinrichtungen und Reaktionsankern
3
Stützwandsicherungen
Gründungen
Auftriebssicherungen
Abfangungen
Hebetechnik
Der Verbundpfahl System Stump
– das Tragglied für alle Fälle
Der Verbundpfahl System Stump (BSt 500
versehen kann der Verbundpfahl auch als
S-GEWI) kann als Einstab-Druckpfahl für
Zugpfahl für Bemessungskräfte bis 853 kN
Bemessungskräfte von 72 kN bis 853 kN
eingesetzt werden. Auch unter beengten
eingesetzt werden. Über Pfahlbündel mit
Einbaubedingungen von ca. 2,0 m erlaubt
bis zu drei Einzeltraggliedern können ent-
die Konstruktion des Pfahls eine ord­
sprechend höhere Lasten abgetragen
nungsgemäße Pfahlherstellung. Ebenso ist
werden. Als Tragglied dient ein Rundstahl
bei Montage eines Nachinjektions­systems
mit beidseitig aufgewalzten Gewinderip-
eine gezielte Verbesserung der Tragfähig­
pen, die über die gesamte Länge ange-
keit des Bodens im Krafteintragungs­
ordnet sind. Dieses Gewinde dient dem
bereich durch Nach­verpressung möglich.
kraft­schlüssigen Anschluss von Anker-
Ansicht des Versuchsaufbaus
stücken und Ankermuttern, dem Koppeln ein­zelner Pfahlschüsse mit Hilfe von
Gewindemuffen sowie der Verbesserung
der Verbundwirkung zum umgebenden
Zementstein im Krafteintragungsbereich.
Die Profilierung des Tragglieds ermöglicht
Seit Jahren bewährt sich der Verbundpfahl System Stump
im Pfahlkopfbereich eine exakte Festlegung
als intelligente Lösung für Gründungsprobleme.
sowie eine beliebige Verlängerung des
Pfahlüberstandes
unter
Einsatz
der
zu­gelassenen Verbindungsteile. Mit einem
Die Vorteile liegen auf der Hand:
Korrosionsschutz gemäß zugehöriger allgemeiner
bauaufsichtlicher
Zulassung
einfache Bauteile für den
robusten Baubetrieb
kleiner Bohrdurchmesser für
wirtschaftliche Bohrverfahren
geringe Setzungen des
verpressten Pfahles
für temporäre und dauerhafte
Anwendung zugelassen
Bodenvernagelungen
Anwendungsbeispiele
Die geneigte Anordnung der Pfähle erlaubt die
Abtragung von horizontalen Fundamentlasten
Durch sein einfaches Koppelsystem ist der Einbau des Pfahles auch
unter beschränkter Arbeitshöhe schnell und sicher möglich
Fertiggestellte Pfahlköpfe
vor dem Einbetonieren
5
Kopfausbildung, Bewehrungsführung
Ausbildung der gebräuchligsten Pfahlköpfe
Endverankerung
ø 20
Verankerungsteile
Verankerungslänge
ø 25
ø 28
ø 32
gem. DIN 1045
ø 40
ø 50
700
990
l1
mm
Kontermoment
Mv
kNm
0,4
0,7
1,0
1,6
2,9
8
Schlüsselweite
SW
mm
36
41
46
50
60
80
Kontermutter
a1
mm
20
20
25
30
35
50
Ankerstück
a2
mm
40
45
50
55
70
85
Ankermutter
a3
mm
45
50
55
65
70
85
Zug- oder Druckpfahl
n
Stck
3
4
4
3
3
5
Wechsellast
n
Stck
6
8
8
6
6
10
Durchmesser Stab
Ø
mm
6
6
6
8
10
10
Durchmesser Wendel
a
mm
100
120
140
155
220
250
Beginn Wendel
b
mm
20
15
10
20
25
25
Ganghöhe Wendel
c
mm
30
40
40
40
45
45
Innendurchmesser
a1
mm
46
46
46
46
55
66
Länge Konstruktion
t1
mm
150
150
150
150
200
200
Länge Pfahl
t2
mm
600
600
600
600
600
600
Zusatzbewehrung
Pfahlhalsverstärkung
Plattenverankerung
Verankerungsteile
Verankerungslänge
l1
mm
176
180
185
195
255
275
Kontermoment
Mv
kNm
0,4
0,7
1,0
1,6
2,9
8
Schlüsselweite
SW
mm
32
41
41
50
60
80
Kontermutter
a1
mm
20
20
25
30
35
50
Ankermutter
a3
mm
45
50
55
65
70
85
Plattenstärke
t
mm
12
15
20
30
40
45
Plattenaußenmaß
d
mm
90
110
120
120
150
190
n
Stck
3
4
4
3
3
5
Wechsellast
n
Stck
6
8
8
6
6
10
Durchmesser Stab
Ø
mm
6
6
6
8
10
10
Durchmesser Wendel
a
mm
100
120
140
190
230
285
Beginn Wendel
b
mm
20
15
10
20
25
25
Ganghöhe Wendel
c
mm
30
40
40
40
45
45
Innendurchmesser
a1
mm
46
46
46
46
55
81
Länge Konstruktion
t1
mm
150
150
150
150
200
200
Länge Pfahl
t2
mm
600
600
600
600
600
600
Verbundlänge
lo
mm
1270
1760
2480
Zusatzbewehrung
Zug- oder Druckpfahl
Pfahlhalsverstärkung
Haftverankerung
gem. DIN 1045
29
Berechnungsbeispiel und Checkliste
Beispiel der Pfahlbemessung für eine Auftriebssicherung
Der Nachweis erfolgt nach dem Teil­sicherheitskonzept in Anlehnung an die Empfehlungen des Arbeitskreises Bau­gruben der
DGGT (EAB 2006) Empfehlung 62 und der DIN 1054:2005-01.
1. Bestimmung des Bemessungswertes der Zugbeanspru­
chung eines Pfahles
Aus DIN 1054:2005-01 Abschnitt 8.5.4 Gleichung (33):
6. Überprüfung der Krafteinleitungslänge
E1 = E1Z,d = E1GZ,k x γG – E1GD,k x γG,inf
(äußere Tragfähigkeit)
Abminderung der Betonwichte gemäß EB 62.5 b)
Teilsicherheitsbeiwert für den Pfahlwiderstand (DIN 1054:2005-01)
Teilsicherheitsbeiwerte gemäß DIN 1054:2005-01 Tabelle 2
Tabelle 3, gewählter Bohrdurchmesser db = 140 mm
E1 = E1Z,d = {[6 x 10 x 1,35] – [0,8 x 23 x 1,00]} x 3,5 x 3,5 = 767 KN
min Lv = E1Z,d x γPt
qs,k x π x db
2. Wahl des Traggliedes
= 767 x 1,3
400 x π x 0,140
= 5,67 m
Dauerhafter Einsatz
7. Nachweis der Übertragungslänge Zulassung Punkt 3.4

Verbundpfahl System Stump Z–32.1-8
(innere Tragfähigkeit)

Ausführung B doppelter Korrosionsschutz
Der Nachweis erfolgt gemäß DIN 1045-1:2001-07 Abschnitt

aus Tabelle Pfahllasten
12.5 und 12.6: angenommene Mörtelfestigkeit fck = 20 N/mm²

Rd = 853 kN
 fbd = 2,3 N/mm² (Tabelle 25).

E1Z,d = 767 kN ≤ Rd = 853 kN
Gemäß Zulassung für GEWI-Stahl 50 mm ist fbd mit dem Faktor
0,8 abzumindern.
3. Festlegung der Kopfausbildung und Einbindung in den
Konstruktionsbeton
Aus DIN 1045-1 Gleichung (140):
Gewählt Ausführung B.b mit Ankerplatte Zulassung Z–32.1–8 Anl. 5

Tabelle 1 Einbindung in den Konstruk­tionsbeton 275 mm

Ankermutter 85 mm

Kontermutter 50 mm
ds f yd
ds
4
4
lb = x = x f bd
f y,k
50
= γs x 0,8 x f bd 4
500
x 1,15 x 0,8
x
2,3
= 2,95 m
Aus DIN 1045-1 Gleichung (141):

Ankerplatte 190 x 190 mm
Rd,erf
lb,net = α a x lb x Rd,zul
4. Bestimmung der statisch erforderlichen Pfahllänge
767
= 1,0 x 2,95 x 853
= 2,65 m ≤ 5,67 m
Erf. L wird durch Umformung der Gleichungen (34) und (35)
8. Wahl der Pfahllänge
DIN 1054:2005-01 Abschnitt 8.5.4 ermittelt:
Einbindelänge in den Konstruktionsbeton + Ankermutter + 0,5 Dicke
,
cot φ x √(l2a + l2b)
erf. L = 3
0,275 m + 0,085 m + 0,023 m + 8,03 m = 8,41 m gewählt 8,50 m
,
η x γ x γG,stb
cot 32,5 x √(3,52 + 3,52)
6,0 x 10 x 1,05 – 0,8 x 23 x 0,95
3
0,8 x 11 x 0,95
erf. L = der Ankerplatte + statisch erforderliche Pfahllänge = Gesamtlänge
hw x γw x γG,dst – dB x γB x γG,stb
+ + = 8,03 m
Nach einer Übergangszeit von wenigen Jahren wird die
DIN 1054:2005-01 durch den Eurocode 7 ersetzt. Im Zuge der
5. Festlegen der Mantelreibung
Umstellung werden einige Teilsicherheitsbeiwerte und Nachweise
Aus DIN 1054:2005-01 Anhang D oder hier zum Beispiel gewählt
angepasst. Zu gegebener Zeit werden auf der Internetseite
aus örtlich bekannter Stump Probebelastung qs1,k = 0,4 MN/m²
www.stump.de aktualisierte Beispiele zur Verfügung gestellt.
Checkliste für die Entwurfsplanung von Verpresspfählen
Prüfung der vorhandenen Bebauung
Bestimmung der Einbindelänge in den Konstruktionsbeton
Baugrunderkundung
Bestimmung der statisch erforderlichen Pfahllänge
Festlegen der Lastfälle
Festlegen der Mantelreibung
Bestimmung der Pfahllasten
Überprüfung der Krafteinleitungslänge (äußere Tragfähigkeit)
Nachweis der Übertragungslängen Zulassung Punkt 3.4
Wahl des Traggliedes
Festlegung der Kopfausbildung
(innere Tragfähigkeit)
Musterleistungsverzeichnis
Position 6
Die folgenden Musterpositionen dienen der
Position 2
Vereinfachung von Ausschrei­bungen. Die
Mikropfahl System Stump mit Standard-
Kolonnenstunde, Betrieb der Bohrkolonne.
Anwendungsmöglichkeiten für Ve­rpress­
korrosionsschutz
gem.
Eingerechnet ist das Vorhalten der Geräte
pfähle sind so vielfältig, dass nicht jeder
Zulassung Z–32.1–8 oder glw. liefern
und des Personals, mit Betriebskosten der
Arbeitsgang hier beschrieben werden kann.
und einbauen einschließlich Durchfüh-
Geräte, jedoch ohne Verschleiß an Bohr-
Sollten Sie Fragestellungen bearbeiten,
rung der Bohrarbeiten in hindernisfreiem
rohren, Bohrkronen und sonstigem Bohr-
die in diesem Beispiel nicht erfasst sind,
Boden, Bodenklassen 2–5 und einmali-
zubehör.
sprechen Sie unsere Fachingenieure an.
gem Verpressen. Die Kopfausbildung wird
Wir helfen gerne weiter!
gesondert vergütet. Abgerechnet wird die
Ausführung
A
1h
_________ €
gesamte Traggliedlänge.
Position 7
Position 1
Bemessungsdruckkraft
________ kN
Zementverbrauch über die eingerechneten
-räumung für ein Pfahlbohrgerät mit
Bemessungszugkraft ________ kN
_________ kg/m Pfahl. Eingerechnet ist
den zugehörigen Gerätschaften, um die
Tragglieddurchmesser _______ mm
das Liefern, Aufbereiten und Verarbeiten
Pfahlarbeiten, welche im zugehörigen Lei-
Bohrdurchmesser _______ mm
mit sämtlichen entstehenden Personal-
stungsverzeichnis aufgeführt sind, auszu-
Neigung zur Waagerechten ______ Grad
führen. Eingerechnet sind alle Transporte,
Freie Arbeitshöhe
An- und Abreise des Personals, Perso-
Pfahllänge einschließlich
nal- und Vorhaltekosten, während der
Einbindung in das Bauteil _________ m
Einrichtungs- und Räumungszeit. Ohne
Eingerechneter Zementverbrauch
Positon 8
Umsetz- und Umräumvorgänge.
_ kg/m Pfahl
Durchführen einer Probebelastung (Zug­
1 Stück pauschal 1 Stück _________ € Einmalige
Baustelleneinrichtung
und
und Gerätekosten.
_________ m
1 kg _________ €
belastung) an einem Pfahl gem. DIN 4128 / _________ €
1 m Pfahl Neben
diesen
_______ €/m
Grundpositionen
Position 3
nach Gegeben­heit, für die folgenden
Liefern der Ankerteile und Muttern ohne
Leistungen
Bewehrung für die Kopfausbildung des
Abrechnungspo­sitio­­nen
nicht enthalten.
1 Stück ________ €
Mikropfahls System Stump o. glw. Kopfausbildung: Typ ____________________
Position 9
Gutachterkosten für ein Prüfinstitut zur
Zulage für Bodenklassen 6 und 7
Zulage für das Durchbohren von
sowie evtl. erforderlicher Reaktionsanker.
Gutachterkosten für ein Prüfinstitut sind
sollten bei einer Ausschreibung, je
berücksichtigt werden:
DIN 1054. Nicht eingerechnet ist die Herstellung des Prüf- oder Bauwerkspfahls
oder
1 Stück _________ €
Begutachtung
der
Pfahlprüfung
gem.
DIN 4128 / DIN 1054 an einem Probepfahl.
Beton
Bohren gegen drückendes Wasser
Position 4
Nachinjektionsleitungen
Umsetzen der Bohreinheit von Bohrpunkt
Durchführung von Nachinjektionen
zu Bohrpunkt.
Zulage für Arbeiten unter
Abstand: ca. ___________
1 Stück _________ €
1 Stück ________ €
beschränkter Arbeitshöhe
Liefern und Einbauen von
Koppelstellen
Liefern und Einbauen der Pfähle
Position 5
mit doppeltem Korrosionschutz
Kolonnenstunde,
(Ausführung B)
kolonne. Eingerechnet ist das Vorhalten
Herrichten der Pfahlköpfe und
Einbau der Kopfteile
Stillstand
der
Bohr­
der Geräte und des Personals, ohne
Betriebskosten.
Herstellen von Reaktionsankern
für Druckprobebelastung
1h
________ €
31
Stump Niederlassungen
Zentrale Ismaning
Am Lenzenfleck 1–3
85737 Ismaning
Tel. +49 (0) 89/96 07 01-0
Fax +49 (0) 89/96 31 51
ZN Berlin
Kurfürstendamm 38/39
10719 Berlin
Tel. +49 (0) 30/75 49 04-0
Fax +49 (0) 30/75 49 04-20
Polen
Stump-Hydrobudowa Sp. z o.o.
ul. 29 Listopada 10
00-465 Warszawa
Tel. +48 (0) 22/55 96 00 0
Fax +48 (0) 22/55 96 00 5
ZN Langenfeld
Friedrich-Krupp-Straße 18
40764 Langenfeld
Tel. +49 (0) 21 73/2 71 97-0
Fax +49 (0) 21 73/2 71 97-9 90
ZN München
Am Lenzenfleck 1–3
85737 Ismaning
Tel. +49 (0) 89/96 07 01-0
Fax +49 (0) 89/96 31 51
ZN Hannover
Eichenbrink 7
30453 Hannover
Tel. +49 (0) 5 11/9 49 99-3 00
Fax +49 (0) 5 11/49 94 98
ZN Chemnitz
Blankenauer Straße 99
09113 Chemnitz
Tel. +49 (0) 3 71/26 25 19-0
Fax +49 (0) 3 71/26 25 19-30
Tschechien
Stump Spezialtiefbau spol. s r.o.
Jahodová 523/58
620 00 Brno – Brněnské Ivanovice
Tel. +42 0 (0) 5 45/55 80 00
Fax +42 0 (0) 5 45/55 80 23
Geschäftsstelle Colbitz
Südstraße 2
39326 Colbitz
Tel. +49 (0) 3 92 07/8 56-0
Fax +49 (0) 3 92 07/8 56-50
SchleswigHolstein
MecklenburgVorpommern
Hamburg
Bremen
Brandenburg
Niedersachsen
Polen
Hannover
Berlin
Colbitz
Posen
Warschau
SachsenAnhalt
NordrheinWestfalen
Sachsen
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Hessen
Thüringen
Chemnitz
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Prag
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