Berechnung der Nageltragfähigkeit
Für jeden Nagel werden folgende Tragfähigkeiten berechnet oder eingegeben:
wo: | Rf | - | Widerstand des Nagelkopfes |
Rt | - | Zerreißfestigkeit des Nagels | |
Tp | - | Herausziehwiderstand des Nagels |
Die Festigkeitseigenschaften des Nagels stellen die grundlegenden Parameter zur Berechnung der Gesamttragfähigkeit eines Nagels dar.
Zerreißfestigkeit des Nagels wird nach folgender Formel berechnet:
wo: | Rt | - | Zerreißfestigkeit |
ds | - | Nageldurchmesser | |
fy | - | Berechnungsfestigkeit des Nagelmaterials | |
SFt | - | Sicherheitsfaktor für Zerreißfestigkeit |
Herausziehwiderstand des Nagels wird auf eine der folgenden Weisen berechnet:
1. aus der Mantelreibung berechnen:
wo: | Tp | - | Herausziehwiderstand des Nagels [kN/m] |
d | - | Bohrloch-(Nagel)Durchmesser | |
gs | - | Mantelreibung, die entweder als Parameter des Nagels oder als Bodenparameter eingegeben wird | |
SFe | - | Herausziehwiderstand des Nagels |
2. aus dem effektiven Spannungszustand berechnen:
wo:
wo: | Tp | - | Herausziehwiderstand des Nagels [kN/m] |
d | - | Bohrloch-(Nagel)Durchmesser | |
σz | - | vertikale geostatische Spannung | |
φ | - | effektive Winkel der inneren Reibung des Bodens | |
c | - | effektive Kohäsion des Bodens | |
SFe | - | Herausziehwiderstand des Nagels |
3. nach HA 68/94 berechnen:
wo: | Tp | - | Herausziehwiderstand des Nagels [kN/m] |
d | - | Bohrloch-(Nagel)Durchmesser | |
σn | - | durchschnittliche radiale effektive Spannung | |
φ | - | effektiver Winkel der inneren Reibung des Bodens | |
c | - | effektive Kohäsion des Bodens | |
SFe | - | Herausziehwiderstand des Nagels |
Durchschnittliche radiale effektive Spannung σn wird nach folgender Formel berechnet:
wo: | σz | - | vertikale geostatische Spannung |
wo:
Widerstand des Nagelkopfes wird nach folgende Formel berechnet:
wo: | l | - | Nagellänge |
Smax | - | Maximale Nägel-Entfernung in der Konstruktion | |
Rt | - | Zerreißfestigkeit des Nagels | |
Tp | - | Herausziehwiderstand des Nagels | |
SFf | - | Sicherheitsfaktor für Widerstand des Nagelkopfes |
Wenn der Nagel an der Schale der Konstruktion nicht verankert ist, ist es möglich Widerstand des Nagelkopfes auf Null zu setzen.
Literatur:
FHWA0-IF-03-017