DIN 4084, Ausgabe 2009-01
Norm

DIN 4084 | 2009-01

Baugrund - Geländebruchberechnungen

einschl. Änderung 1:2017-08
Diese Norm gilt für den rechnerischen Nachweis der Gesamtstandsicherheit für Stützbauwerke und der erforderlichen konstruktiven Bauteile an Geländesprüngen nach DIN 1054, unabhängig von ihrer Konstruktion und Gründungsart, sowie für Böschungen und Hänge, unabhängig von ihrer Gestalt. Regelungen für Böschungen gelten auch für Hänge, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Norm enthält die Berechnungsgrundlagen und Berechnungsverfahren, die zur Ermittlung des Grenzzustandes der Tragfähigkeit im ebenen Fall beim Abrutschen auf angenommenen Gleitflächen benötigt werden. Die Verfahren sind auch dann anwendbar, wenn sich der Erdkörper ohne Bildung einer Gleitfläche allein durch Scherzonen verformt.
Diese Norm gilt für den Nachweis gegen den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1054 nur näherungsweise, weil Verformungen mit den angegebenen Verfahren nicht berechnet werden können. Die angegebenen Rechenverfahren gelten für den ebenen Fall; sie sind näherungsweise auch anwendbar, wenn räumliche Einflüsse günstig wirken. Außer Zuggliedern sind auch konstruktive Sicherungen durch zum Beispiel Dübel und Stützscheiben einbezogen. Versagen durch Verflüssigung des Bodens kann mit den Verfahren nicht berechnet werden.
Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 005-05-04 AA "Baugrund, Berechnungsverfahren" im NABau erstellt.

Inhaltsverzeichnis DIN 4084:

Seite
1 Anwendungsbereich 5
1 Normative Verweisungen 5
3 Begriffe, Symbole und Indices 6
3.1 Begriffe 6
3.2 Symbole 8
3.3 Indices 10
4 Unterlagen 10
5 Festlegung des Grenzzustands 10
6 Einwirkungen 10
7 Widerstände 11
8 Gleitlinien und Bruchmechanismen 13
9 Berechnungsverfahren 15
9.1 Grenzzustandsbedingung 15
9.2 Verfahren mit einsinnig gekrümmten Gleitlinien 16
9.3 Verfahren mit geraden Gleitlinien 18
9.4 Verfahren der zusammengesetzten Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien 19
10 Besonderheiten bei Hängen 21
11 Begrenzung der Verformungen von Böschungen und Geländesprüngen ohne Bebauungen 21
Anhang A (informativ) Hinweise auf die Lage des ungünstigsten Gleitkreismittelpunkts bei Böschungsfußkreisen 32
Seite
Bild 1 Beispiele für Strömungsnetz, Wasserdruck und Porenwasserdruck nach Abschnitt 6 d) ohne Konsolidation 22
Bild 2 Winkel ψΑzwischen Gleitrichtung des Bruchmechanismus und Ankerrichtung im Schnittpunkt der Gleitlinie mit dem Anker 23
Bild 3 Beispiel für einen Gleitkörper mit einer geraden Gleitlinie bei einer verankerten Wand ohne Einbindung in den Untergrund 23
Bild 4 Beispiel für eine kreisförmige Gleitlinie und Lamelleneinteilung bei einer Böschung 24
Bild 5 Beispiel für das lamellenfreie Verfahren bei einer kreisförmigen Gleitlinie 24
Bild 6 Beispiel für eine nicht kreisförmige, überwiegend böschungsparallele Gleitlinie mit Lamelleneinteilung 25
Bild 7 Beispiel einer durchströmten Böschung mit Grundwasseraustritt und böschungsparalleler Gleitlinie 25
Bild 8 Beispiel für das Blockgleit-Verfahren 26
Bild 9 Beispiele für die Erddruckrichtungen in den Lamellenschnitten beim Blockgleit-Verfahren 26
Bild 10 Beispiele zusammengesetzter Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien 27
Bild 11 Beispiel einer Böschung mit Stützkörper mit kreisförmig und geradlinig begrenzten Bruchkörpern 29
Bild 12 Beispiel für eine Böschung mit Zugriss in kohäsivem Boden 29
Bild 13 Beispiel eines zusammengesetzten Bruchmechanismus mit zwei Gleitkörpern 30
Bild 14 Beispiel eines zusammengesetzten Bruchmechanismus für einen Geländesprung in geschichtetem Baugrund mit senkrechten Lamellenschnitten an den Schnittpunkten der Gleitlinien mit den Schichtgrenzen 31

Die wesentlichen Abschnitte der DIN 4084 im Originaltext:

3.1 Begriffe - Geländebruchberechnungen

Seite 6 f., Abschnitt 3.1
3.1.1 Geländesprung, Böschung, Hang, Stützkonstruktion. 3.1.1.1 Geländesprung natürliche oder künstlich entstandene Stufe im Gelände, mit oder ohne Stützbauwerk. 3.1.1.2 Böschung Erdkörper mit einer durch Abtrag oder Auffüllen künstlich hergestellten ...

3.2 Symbole - Geländebruchberechnungen

Seite 8 f., Abschnitt 3.2
Tabelle 1 — Symbole: Nr | Formelzeichen | Benennung | Einheit| 1 | C | Kohäsionskraft in einer Gleitfläche eines Gleitkörpers | kN/m| 2 | E | Beanspruchung | kN/m| 3 | Eij | Erddruck in einer Schnittfläche | kN/m| 4 | EM | Beanspruchung (Mome ...

3.3 Indices - Geländebruchberechnungen

Seite 10, Abschnitt 3.3
Tabelle 2 — Indices: Nr | Indices | Benennung für| 1 | i, j, k | fortlaufende Nummerierung von Lamellen, Gleitkörpern ...

4 Unterlagen - Geländebruchberechnungen

Seite 10, Abschnitt 4
Für die Geländebruchberechnungen müssen folgende Unterlagen vorhanden sein: Angaben über:die konstruktive Ausbildung, die Baustoffe und die Abmessungen der Stützkonstruktion bzw. der Böschung;die Wasserständ ...

5 Grenzzustand - Geländebruchberechnungen

Seite 10, Abschnitt 5
Allen Nachweisen ausreichender Sicherheit ...

6 Einwirkungen - Geländebruchberechnungen

Seite 10 f., Abschnitt 6
Art der Einwirkungen sind:Eigenlast des Gleitkörpers und der Stützkonstruktion; ständige Lasten;veränderliche Lasten in oder auf dem Gleitkörper; diese Lasten werden nur insoweit angesetzt, als sie ungünstig wirken;Kräfte von vorgespannten Zugg ...

7 Widerstände - Geländebruchberechnungen

Seite 11 ff., Abschnitt 7
7.1 Scherparameter des Bodens. 7.1.1 Bei bindigen Böden ist zu entscheiden, ob die Scherparameter des undränierten Bodens ( ϕu, cu, Anfangsstandsicherheit) oder die des dränierten Bodens ( ϕ´, c´, Endstandsicherheit) nach DIN 18137-1 zu Grunde zu leg ...

8 Gleitlinien und Bruchmechanismen - Geländebruchberechnungen

Seite 13 ff., Abschnitt 8
8.1 Allgemeines. In den nachfolgenden Formeln und Bildern sind für den Reibungswinkel und die Kohäsion die allgemeingültigen Symboleϕ bzw.c angegeben. Es hängt vom Anwendungsfall ab, ob damit die Scherparameterϕ´ undc´ des dränierten Bodens o ...

9.1 Grenzzustandsbedingung - Geländebruchberechnungen

Seite 15 f., Abschnitt 9.1
9.1 Grenzzustandsbedingung. In Abschnitt 9 bedeuten alle Größen, die Einwirkungen, Beanspruchungen oder Widerstände bezeichnen, Bemessungswerte; dies gilt auch für die resultierenden GrößenR, RM, Rs, E undEM. Eine ausreichende Sicherheit gegen Ve ...

9.2 Verfahren mit einsinnig gekrümmten Gleitlinien - Geländebruchberechnungen

Seite 16 ff., Abschnitt 9.2
9.2.1 Lamellenverfahren. 9.2.1.1 Kreisförmige Gleitlinien. Bei überwiegend lotrechter Lasteinwirkung wird der Gleitkörper in senkrechte Lamellen unterteilt, deren Breite entsprechend der Schichtung des Bodens und der Geländeform gewählt werden sollte ...

9.3 Verfahren mit geraden Gleitlinien - Geländebruchberechnungen

Seite 18 f., Abschnitt 9.3
9.3.1 Allgemeine gerade Gleitlinien. Bei gerader Gleitlinie (Bild 3) ergibt sich die Beanspruchung parallel zur Gleitlinie zu:Der Widerstand beträgt:Bei Ankern, unter deren Kraft der Boden im Bereich der Gleitlinie konsolidiert, ist in Gleichung...

9.4 Verfahren der zusammengesetzten Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien - Geländebruchberechnungen

Seite 19 ff., Abschnitt 9.4
9.4.1 Allgemeines. Bei zusammengesetzten Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien ist die kinematische Verträglichkeit gewährleistet, wenn die Gleitlinien nach den Regeln dieser Norm angenommen werden. Dazu ist das Verfahren mit inneren Gleitlinien a ...

10 Besonderheiten bei Hängen - Geländebruchberechnungen

Seite 21, Abschnitt 10
Bei Eingriffen in Hänge, für die bei ungünstigsten Grundwasserverhältnissen der Grenzzustand der Tragfähigkeit mit den charakteristischen Werten der Scherparameter nahezu erreicht ist, ist nach der Beobachtungsmethode (nach DIN 1054) vorzugehen. Bei...

11 Begrenzung der Verformungen von Böschungen und Geländesprüngen ohne Bebauungen - Geländebruchberechnungen

Seite 21, Abschnitt 11
In mitteldicht bis dicht gelagerten nicht bindigen und bei steifen bis halbfesten bindigen Böden beinhalten die Teilsicherheitsbeiwerte nach DIN 1054 für den Lastfall 1 in der Regel auch ausreichende Sicherheit gegen unzulässig große Verformungen von ...

Bild 1 Strömungsnetz, Wasserdruck und Porenwasserdruck ohne Konsolidation - Geländebruchberechnungen

Seite 22, Abschnitt Bild 1
Bild 1 — Beispiele für Strömungsnetz, Wasserdruck und Porenwasserdruck nach Abschnitt 6 d) ohne Konsolidation: | | Legende: 1 | Gleitlinie | 7 | Stromli ...

Bild 2 Winkel zwischen Gleitrichtung des Bruchmechanismus und Ankerrichtung im Schnittpunkt der Gleitlinie mit dem Anker - Geländebruchberechnungen

Seite 23, Abschnitt Bild 2
Legende: 1 | Gleitlinie| 2 | Bewegung ...

Bild 3 Gleitkörper mit einer geraden Gleitlinie bei einer verankerten Wand ohne Einbindung in den Untergrund - Geländebruchberechnungen

Seite 23, Abschnitt Bild 3
Legende: 1 | Gleitlinie| 2 | Gleitkörper| 3 | Krafteck für den Endzustand: es ergibt sich Gleichgewicht zwischen den angesetzten Werten der Einwirkungen und de ...

Bild 4 Kreisförmige Gleitlinie und Lamelleneinteilung bei einer Böschung - Geländebruchberechnungen

Seite 24, Abschnitt Bild 4
Legende: 1 | kreisförmige Gleitlinie mit Lamelleneinteilung, Breite der Lamellen der Schichtung und der Geometri ...

Bild 5 Lamellenfreies Verfahren bei einer kreisförmigen Gleitlinie - Geländebruchberechnungen

Seite 24, Abschnitt Bild 5
...

Bild 6 Nicht kreisförmige, überwiegend böschungsparallele Gleitlinie mit Lamelleneinteilung - Geländebruchberechnungen

Seite 25, Abschnitt Bild 6
Legende:...

Bild 7 Durchströmte Böschung mit Grundwasseraustritt und böschungsparalleler Gleitlinie - Geländebruchberechnungen

Seite 25, Abschnitt Bild 7
Legende: 1 | Austrittsbereich des Grundwassers| 2 | Grundwasseroberfläche...

Bild 8 Blockgleit-Verfahren - Geländebruchberechnungen

Seite 26, Abschnitt Bild 8
Legende: 1, 2, 3 | Gleitkörper| 4 | äußere Gleitlinien| 5 | senkrecht ...

Bild 9 Erddruckrichtungen in den Lamellenschnitten beim Blockgleit-Verfahren - Geländebruchberechnungen

Seite 26, Abschnitt Bild 9
Bild 9 — Beispiele für die Erddruckrichtungen in den Lamellenschnitten b ...

Bild 10 Zusammengesetzte Bruchmechanismen mit geraden Gleitlinien - Geländebruchberechnungen

Seite 27, Abschnitt Bild 10
Bild 10 — Beispiele zusammengesetzter Bruchmec ...

Bild 11 Böschung mit Stützkörper mit kreisförmig und geradlinig begrenzten Bruchkörpern - Geländebruchberechnungen

Seite 28 f., Abschnitt Bild 11
Bild 11 — Beispiel einer Böschung mit Stützkörper mit kreisförmig und ...

Bild 12 Böschung mit Zugriss in kohäsivem Boden - Geländebruchberechnungen

Seite 29, Abschnitt Bild 12
Legende: 1 | Gleitlinie...

Bild 13 Zusammengesetzter Bruchmechanismus mit zwei Gleitkörpern - Geländebruchberechnungen

Seite 30, Abschnitt Bild 13
Bild 13 — Beispiel eines zusammengesetzten Bruchmechanismus mit zwei Gleitkörpern:| || || | Legende: 1, 2 | Gleitkörper| 3 | Grundwasseroberfläche| 4 | Stützkonstruktion| a) | Bruchmechanismus| b) | Ansatz der einwirkenden Größen...

Bild 14 Zusammengesetzter Bruchmechanismus für einen Geländesprung in geschichtetem Baugrund mit senkrechten Lamellenschnitten an den Schnittpunkten der Gleitlinien mit den Schichtgrenzen - Geländebruchberechnungen

Seite 31, Abschnitt Bild 14
Bild 14 — Beispiel eines zusammengesetzten Bruchmechanismus für einen Geländesprung in geschichtetem Baugrund mit senkrechten Lamellenschnitten ...

Stichworte in Zusammenhang mit DIN 4084

Baugrund, Berechnung, Bruchmechanismus, Geländebruchberechnung, Stützkörper
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Andreas Witzleb über Baunormenlexikon
„Das Baunormenlexikon.de ist bei mir regelmäßig im Einsatz. Ich schlage darin nach, wenn ich Baumaßnahmen und Projekte vorbereite, um so die Randbedingungen zu klären. Besonders gut finde ich dabei, dass ich meine aktuellen Vorschriftenkenntnisse abgleichen kann, denn im Baunormenlexikon habe ich - sobald eine DIN-Norm überarbeitet wurde und neu erschienen ist - sofort den aktuellsten Stand. Über die Zusammenfassung „Änderungen im Detail“ sehe ich detailliert, was bei der Neuausgabe im Vergleich zur Vorherigen alles geändert wurde. Das ist sehr hilfreich.“ Andreas Witzleb Fachingenieur für Gebäudeerhaltung und Fachplaner für vorbeugenden Brandschutz Ingenieur-& Planungsbüro Witzleb, Bad Berka
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