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D. Adam, K. Breit, J. Stadler, D. Kohlböck, A. Kainrath:
"Analyse des Tragverhaltens vorgespannter Anker unter Verwendung eines gekoppelten Federmodells";
Bauingenieur, 92 (2017), 4; 165 - 173.

Prestressed (ground) anchors have evolved to be one of the most frequently used special foundation engineering techniques to transfer large tensile forces into the ground. In practice, the fundamental principle and the structural behavior of such anchors repeatedly lead to misinterpretation and, thus, to unfavorable design and application. In this contribution, the system ground-anchor is modelled by a coupled spring system and the individual phases - prestressing and loading the system by external forces - is illustrated by the bracing triangle, which is well known from calculation of prestressed screws in structural steel engineering. The stiffness ratio between the spring representing the ground and the spring representing the anchor indicates the influence on the distribution of the forces within the system. The application of the coupled spring model allows a better understanding of the fundamental bearing behavior of prestressed anchors and the provision of design rules for dimensioning.

Vorgespannte Anker werden vorrangig zur Einleitung von hohen Zugkräften verformungsarmer Konstruktionen in den Untergrund verwendet. In der Praxis zeigt sich, dass oftmals Missverständnisse zur grundsätzlichen Wirkungsweise und zum Tragverhalten herrschen, womit derartige Anker häufig nicht bestmöglich eingesetzt werden. Im gegenständlichen Beitrag wird das System Boden-Anker durch ein gekoppeltes Federmodell abgebildet und die einzelnen Phasen - das Vorspannen sowie das Aufbringen äußerer Kräfte auf das System - grafisch anhand des aus dem Stahlbau für die Berechnung von vorgespannten Schraubenverbindungen bekannten Vorspanndreiecks dargestellt. Anhand des vorgestellten Modells wird insbesondere gezeigt, welchen Einfluss das Steifigkeitsverhältnis zwischen der durch den Boden repräsentierten Feder und jener des Ankers auf die Verteilung der Kräfte im System haben. Damit können auf einfachem Weg grundlegende Aussagen zum Tragverhalten und zur Dimensionierung vorgespannter Anker getroffen werden.

Grundlagen, Spezialtiefbau, Baugrund-Tragwerk-Interaktion, Bauelemente