Ein Beitrag zum Teilsicherheitsbeiwert fuer Wasserdruck / Contribution to a partial safety factor for water pressure

Bei der Herleitung des Teilsicherheitsbeiwertes bei Einwirkungen aus Wasserdruck bei Wasserbauwerken dominiert in vielen Faellen der Wasserdruck die Bemessung. Bei der Festlegung des Teilsicherheitsbeiwerts ist es essenziell, ob der Wasserdruck als staendige oder veraenderliche Einwirkung einzustufen ist. Gibt es eine geometrische Begrenzung, zum Beispiel durch Ueberlaufeinrichtungen, oder variiert der Wasserdruck zeitlich nur gering, so kann er als staendige Einwirkung angesehen werden. In der Regel schwanken aber Wasserstaende so stark, dass eine veraenderliche Einwirkung gegeben ist. Die damit vorhandene Unsicherheit laesst sich durch eine Extremwertverteilung statistisch abbilden. Der Beitrag beinhaltet keine hydrologischen Analysen einzelner Gewaesser, sondern konzentriert sich auf die Herleitung eines pragmatischen Ansatzes fuer Teilsicherheitsbeiwerte. Zunaechst werden die hydrologischen Grundlagen mit dem Schwerpunkt bei der mit den zugehoerigen Formeln unterlegten wahrscheinlichkeitstheoretischen Bestimmung der Wasserstandshoehen behandelt. Weitere Abschnitte machen grundsaetzliche Aussagen zu Teilsicherheitsbeiwerten und zu mechanischen Aspekten der Auswirkungen des Wasserstands. Grundlage der Herleitung eines normativen Teilsicherheitsbeiwertes der veraenderlichen Einwirkung Wasser ist die Auswertung mehrerer amtlicher Pegel anhand der Pegelwasserstaende. Die verwendeten Daten stellen eine Stichprobe vom Umfang n dar. Deren statistische Auswertung fuehrt zu Schaetzwerten des Mittelwerts und der Standardabweichung. Die in einem weiteren Schritt vorgenommene Beruecksichtigung der Variationskoeffizienten der Pegelwasserstaende sowie deren Neubewertung bildet die Grundlage zur Ermittlung des Teilsicherheitsbeiwerts fuer den Wasserstand. Fuer die Interaktion von Wasserstand und Momentenbeanspruchung der Konstruktion ergab sich ein pauschalierter, auf den charakteristischen veraenderlichen Wasserdruck anzusetzender Teilsicherheitsbeiwert von 1,5 fuer die staendige Bemessungssituation. Der Teilsicherheitsbeiwert von 1,5 passt sehr gut zu den Teilsicherheitsbeiwerten fuer andere veraenderliche, klimatische Einwirkungen wie Wind und Schnee. Der Teilsicherheitsbeiwert von 1,5 ist in die Ueberarbeitung der DIN 19702, Ausgabe 2013-02: "Massive Wasserbauwerke, Tragfaehigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit" eingeflossen. ABSTRACT IN ENGLISH: Due to the change of structural engineering codes to the partial safety concept of the Eurocodes the partial safety factor of water has been investigated and derived for the revision of DIN 19702. Water is a specific, usually varying key action for hydraulic structures, but sometimes also for geotechnical structures, and differs from typical variable actions such as traffic loads or climatic loads such as wind and snow. Water pressure is a function of the water level, the fluctuations mean the actual uncertainty, which is imaged by a statistically extreme value distribution. The probabilistic analysis of typical water levels led to generalized determination of partial safety factors for an unfavorable varying water pressure influence within DIN 19702, but also for evaluating water as a quasi-permanent action. In addition, the mechanical understanding of the action effect of water pressure is discussed and might be used, where appropriate, for a realistic effect analysis for structural design. (A)

  • Authors:
    • KUNZ, C
  • Publication Date: 2014-5

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 339-46
  • Serial:
    • Bautechnik
    • Volume: 91
    • Issue Number: 5
    • Publisher: Ernst (Wilhelm) and Sohn

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01530083
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jul 3 2014 3:23PM