Ein Beitrag zum Teilsicherheitsbeiwert für Wasserdruck

Abstract

Durch die Umstellung im konstruktiven Ingenieurbau auf das Teilsicherheitskonzept der Eurocodes wurde im Zuge der Überarbeitung der DIN 19702 der Teilsicherheitsbeiwert von Wasser überlegt und hergeleitet. Wasser ist eine spezifische, in der Regel veränderliche Leiteinwirkung von Wasserbauwerken, teilweise aber auch von geotechnischen Bauwerken, und unterscheidet sich von typischen veränderlichen Einwirkungen wie z. B. Verkehrslasten oder auch klimatischen Lasten wie Wind und Schnee. Wasserdruck ist eine Funktion des Wasserstands, dessen Schwankungen die eigentliche Unsicherheit, die durch eine Extremwertverteilung statistisch abgebildet wird, bedeuten. Die probabilistische Untersuchung typischer Wasserstände führte zur generalisierten Ermittlung von Teilsicherheitsbeiwerten ungünstiger veränderlicher Wasserdruck‐Einwirkungen für DIN 19702, aber auch zur Einschätzung von Wasser als quasi‐ständige Einwirkung. Darüber hinaus lässt sich aus der Sicherheitsbetrachtung das mechanische Verständnis für die Einwirkung Wasser näher beleuchten und gegebenenfalls für eine realistische Schnittgrößen‐Ermittlung nutzen.Contribution to a partial safety factor for water pressureDue 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 means the actual uncertainty, which is imaged by a statistically extreme value distributions. The probabilistic analysis of typical water levels led to generalized determination of partial safety factors for a unfavorable varying water pressure influences 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.

Ein Konzept für Teilsicherheitsbeiwerte für bestehende Wasserbauwerke

“…Der Wasserdruck gilt gemäß [1] über den ihn erzeugenden Wasserstand als eine veränderliche Einwirkung und wird durch die G umbel ‐Verteilung (= Extremwert‐Verteilung Typ I) repräsentiert [18 und 20]. In speziellen Fällen einer geometrischen Begrenzung des Wasserstands darf die Einwirkung mit dem Teilsicherheitsbeiwert für eine ständige Einwirkung belegt werden, was gemäß [20] auch über die Veränderlichkeit in Verbindung mit einem geringen Variationskoeffizienten des Wasserstands begründet werden kann. Da die Unsicherheit bei der Wasserdruckkraft durch den in der Regel hydrologisch bestimmten Wasserstand liegt, sind die Teilsicherheitsbetrachtungen zunächst auf den Wasserstand zu richten.…”

“…mit γ Sd als dem Modellunsicherheitsfaktor [20]. Der Modellunsicherheitsfaktor kann für sämtliche Einwirkungen in einem ersten Schritt pauschal zu γ Sd = 1,1 angenommen werden [18, 19].…”

“…Wasserdruckkraft, Schnittgröße oder Beanspruchung im Bemessungszustand sind anschließend mit der Modellunsicherheit γ Sd = 1,05 zu multiplizieren. Weitergehende Informationen finden sich in [20].…”