Technische Universität Darmstadt und Hessische Landesfeuerwehrschule Erdanker: Experimentelle Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten (Teil 1) Einleitung Bei Rettungsmaßnahmen im Rahmen von Hilfeleistungseinsätzen können temporäre Erdanker Festpunkte schaffen, welche die aufzunehmenden Kräfte in den Untergrund einleiten. Diese Erdanker bestehen aus in den Boden eingeschlagenen Stahlstäben (Erdnägeln), die durch Stahllaschen miteinander verbunden sind. Zu den Bauteilen und Anwendungsmöglichkeiten von Erdankern verweist die einschlägige Fachliteratur, z. B. 1 bis 3. Für das Trag- und Verformungsverhalten der Erdanker spielt die Neigung der Erdnägel eine entscheidende Rolle. Seit Herausgabe der Feuerwehr Dienstvorschrift 1 entstanden bei Feuerwehren häufig Irritationen (FwDV 1, Kapitel „12.3 Mehrzweckzug“ 1). Trotz der Durchführung von Zugversuchen an einigen Landesfeuerwehrschulen, auch an der Hessischen Landesfeuerwehrschule (HLFS), deren Ergebnisse sich in einer Abbildung der FwDV 1 wiederfanden, gab es in Feuerwehrkreisen Zweifel an deren Richtigkeit. Es widerspricht offensichtlich dem gesunden Menschenverstand Erdnägel nicht entgegen, sondern in Belastungsrichtung einzuschlagen, um ein günstigeres Trag- und Verformungsverhalten zu erzielen. Um diese Zweifel auszuräumen und um das Trag- und Verformungsverhalten von Erdankern konkret zu bestimmen, führten die Hessische Landesfeuerwehrschule und das Institut und die Versuchsanstalt für Geotechnik der Technischen Universität Darmstadt umfangreiche Untersuchungen durch. Dieser Beitrag stellt die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen in zwei grundsätzlichen Bodenarten (Sand bzw. Ton) vor. Insgesamt gab es 24 Belastungsversuche an Erdankern. Die Neigung der Erdnägel variierte: • 20° zur Vertikalen gegen die Belastungsrichtung Bild 1: Unterschiedliche Anordnung der Erdnägel bei den experimentellen Untersuchungen. • senkrecht zur Belastungsrichtung • 20° zur Vertikalen in Belastungsrichtung. Die Belastung der Erdanker wurde durch einen Mehrzweckzug (Z16) 4 bzw. eine maschinelle Zugeinrichtung (MaZE) 5 aufgebracht. Die Messung der aufgebrachten Kräfte fand mit einer Kraftmessdose statt. Die durch die Zugbelastung erzeugten horizontalen Verschiebungen des Erdankers wurden in Bezug auf einen unverschieblichen Festpunkt gemessen. In Diagrammen wurden die bei den Versuchen gemessenen Kräfte und die zugehörigen Verformungen als so genannte Kraftverschiebungslinien aufgetragen. Ein weiterer Beitrag, in der nächsten Ausgabe des Florian Hessen (Heft 11/2011) erläutert die Versuchsergebnisse und beschreibt die richtige Installation von Erdankern. Belastungsversuche in Sand Das Bodenmaterial des Versuchsfeldes des Institutes und der Versuchsanstalt für Geo- Bild 2: Erdanker mit zwölf in Belastungsrichtung geneigten Erdnägeln in Sand bei Versuchsbeginn. Bild 3: Erdanker mit zwölf in Belastungsrichtung geneigten Erdnägeln in Sand bei Versuchsende. 2 FLORIAN HESSEN 10/2011
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