Theorie & Praxiswissen

Bodenmechanik

• Durchlässigkeitsbeiwert kf

  
  Die (Wasser-) Durchlässigkeit ist eine signifikante Eigenschaft von Böden. Je nach Beschaffenheit (z.B. Korngrößenverteilung) variieren Böden von stark wasserdurchlässig bis nahezu wasserundurchlässig. Durch eine geeignete Zusammensetzung können sie somit als Drainage (Kies), Filter (Kies, Sand, Schluff) oder Dichtschicht (Schluff, Ton) eingesetzt und verwendet werden. Diese Eigenschaft solcher Stoffe bzw. Stoffgemische wird hautpsächlich durch zwei Kenngrößen charakterisiert:1. Die Durchströmbarkeit (bzw. Permeabilität)...mit dem Formelzeichen K und der Einheit "m²": eine reine Materialkenngröße und unabhängig von dem Medium, welches das Material durchströmt.2. Der Durchlässigkeitsbeiwert...mit dem Formelzeichen kf und der Einheit "m/s": eine Kenngröße, die zusätzlich zur Durchströmbarkeit K die Fließeigenschaft (Viskosität) von Wasser berücksichtigt.
  Mehr

• Mohrsche Spannungskreis

  
  Sobald ein Festkörper von unterschiedlichen Seiten mit verschiedenen Zug- oder Druckspannungen belastet wird, treten innerhalb des Festkörpers Schubspannungen auf. Sie lassen sich (für den ebenen Zustand) mit Hilfe des Mohrschen Spannungskreises darstellen.Der Mohrsche Spannungskreis (benannt nach dem Dresdner Wissenschaftler Christian Otto Mohr) ist in der Festigkeitslehre ein verbreitetes, praktikables "Werkzeug", mit welchem man für eine beliebig orientierte "Schnittebene" eines Elementes auf einfachste Weise die auftretende Normal- und Schubspannung ablesen kann. Bei bodenmechansichen Untersuchungen, insbesondere wenn Schubspannungen von Bedeutung sind (z.B. Scherversuche, Triaxialversuche), wird der Mohr'sche Spannungkreis für verschiedene Untersuchungen herangezogen. Mit ihm lassen sich schnell die benötigten Ebenen finden, die für die weitere Betrachtung und Bewertung des Sachverhalts von Nutzen sind.
  Mehr

• Spannungen

  Als Spannung σ bzw. τ bezeichnet man allgemein das Verhältnis von Kraft F zu Fläche A. Es gilt:  σ = F/A bzw.  τ = F/A. Man unterscheidet:Druckspannung (σ)ˆZugspannung (σ)ˆSchubspannung (τ)
  Mehr

• Spannungspfad

  
  Als Spannungspfad wird die Aneinanderreihung aller Spannungszustände bezeichnet, die über einen bestimmten Zeitraum auf ein Material oder einen Prüfling wirken.Bei bodenmechanischen Untersuchungen nutzt man Spannungspfade beispielsweise zur Auswertung von Triaxialversuchen. Für die Darstellung von Spannungspfaden zerlegt man die auftretenden Spannungszustände in den mittleren Druckspannungsanteil σ (bzw. (σ1+σ2/3)/2) und den zugehörigen Schubspannungsanteil τ (bzw. (σ1-σ2/3)/2). Alle Wertepaare (σ, τ), die im betrachteten Zeitraum vorliegen werden in einem entsprechenden σ-τ- Diagramm (bzw. (σ'1+σ'2/3)/2, (σ1-σ2/3)/2 –Diagramm) dargestellt. Solang die Bedingung σ1>σ2/3, erfüllt ist, wird die Schubspannung mit positivem Vorzeichen in das Diagramm eingetragen. Mit Hilfe von Pfeilen an den Spannungspfaden ist die zeitliche Reihenfolge der durchlaufenen Spannungszustände gekennzeichnet.
  Mehr