Eines der zahlreichen Projekte, an denen wir zurzeit mit Hochdruck arbeiten, ist die Neuauflage unserer „Technical Files“, einer Zusammenstellung der technischen Daten unserer Produkte. Während wir an dem Entwurf einiger Richtlinien bezüglich der Gestaltung unserer Boxen arbeiteten, fiel uns auf, dass dies ein ideales Thema für unseren technischen Blog wäre.
Auf den meisten Baustellen werden früher oder später Verbauboxen eingesetzt. Da sie, anders als Spundwände und Gurtungen, alleinstehende Teile eines Kits sind, bestehen die Anforderungen an das Design der Boxen darin, dass ihre Lastaufnahmen groß genug sind, um mit einer Vielzahl unterschiedlicher Bodenbedingungen innerhalb ihres Einsatzbereichs fertig zu werden. Wir haben in letzter Zeit einen Anstieg nach standortspezifischen Konstruktionsberechnungen bemerkt, der offenbar ihre Verwendung unterstützen soll.
Alle Graben- und Schachtboxen sind als eigenständige Produkte konzipiert. Es ist daher gängige Praxis, die Tragfähigkeit von Graben- und Schachtboxsystemen einfach durch den zulässigen gleichmäßigen Felddruck anzugeben, den die Platten über die gesamte Plattenfläche aushalten können. Grundlegende Verifikationsberechnungen können enorm schnell durchgeführt werden, indem der höchst anzunehmende berechnete Bodendruck im Verhältnis zu den zulässigen Felddrücken betrachtet wird.
Während dieser Ansatz die strukturelle Verifikation vereinfacht und eine sichere Lösung bietet, kann er zu sehr pessimistischen Annahmen, einer Überplanung und Situationen führen, in denen die Boxen nicht stark genug zu sein scheinen, eine genauere Analyse jedoch zeigen würde, dass ihre Lastaufnahme perfekt für die jeweiligen Belastungen gewählt wären. Letzteres passiert besonders bei tieferen Grabungen oder schlechten Bodenverhältnisse sehr häufig.
Mögliche Fehlerursachen:
Boxen bestehen in der Regel aus lediglich zwei strukturellen Elementen: Seitenwänden und Streben. welche für gewöhnlich über mechanische Einstellmöglichkeiten verfügen. Es gibt im Allgemeinen drei potentielle Fehlerquellen in einer einfachen Boxen-Zusammenstellung, die da wären:
- Einwärtsbiegen der Kasten-Paneele zwischen den Streben
- Verbiegen der Endrückwand bei Schachtboxen
- Verbiegen der Platte nach innen unterhalb der Streben
Hat man diese drei möglichen Fehlerquellen im Blick, lassen sich böse Überraschungen sicher vermeiden. Ein Einwärtsbiegen der Kasten-Paneele zwischen den Streben wird dadurch verhindert, dass man die Biegefestigkeit der Platte in der Biegeebene bestimmt und somit den nötigen Widerstand gegen das Einbiegen berücksichtigt. Gleiches gilt für das Verbiegen der Endrückwand bei Schachtboxen.
Bei Gleitschienen ist das Einbiegen der Platten unterhalb der Streben nach innen üblicherweise kein kritischer Faktor, da die Platten auf beiden Seiten in den Schienen laufen und somit der Widerstand der Platte von den beiden Pfosten abhängt. Die Biegekapazität jeder Paneele entspricht daher ca. zweimal der Biegefestigkeit der Endpfosten.
Der Widerstand der unterschiedlichen Streben ist etwas komplexer, daher werden wir erst in einem spätere Blog darauf eingehen.