Biegeknickwiderstand von Mikropfählen gemäß den Eurocodes

Für schlanke Pfähle, die teilweise frei bzw. im Wasser stehen oder nur durch weiche Bodenschichten seitlich gestützt werden, ist der Nachweis der Tragfähigkeit gegen Biegeknicken zu führen. Ausgehend von den Werkstoffen gelten z.B. für Pfähle, welche die Einwirkungen überwiegend durch Querschnitte aus Stahl in den Untergrund abtragen, die Regeln der DIN EN 1993 für die Nachweise der inneren Tragfähigkeit. In diesem Beitrag wird die Ermittlung des Biegeknickwiderstandes stabilitätsgefährdeter Pfähle unter Verwendung des Nachweisformates gemäß DIN EN 1993 erläutert. Dabei ergibt sich das Problem, dass besonders Vorgaben zur anzusetzenden Imperfektion den Biegeknickwiderstand deutlich reduzieren. Die resultierenden Ergebnisse führen im Vergleich zum Erfahrungsschatz von Geotechnik-Ingenieuren zu deutlich geringeren Pfahlwiderständen, was einen höheren Aufwand bei dieser Bauwerksgründung nach sich zieht. Es wird daher empfohlen, im Zweifelsfall die Möglichkeit der versuchsgestützten Bemessung mit Pfahlprobebelastungen heranzuziehen, um den Bemessungswert des Biegeknickwiderstandes zu ermitteln.

Flexural Buckling Resistance of Micropiles according to the Eurocodes
The analysis of sufficient resistance against flexural buckling is required for slender piles with only partial lateral support due to their embedment in water or layers of soft soil. The design code used for checking the inner load carrying capacity is dependent on the materials making up the pile cross section. For example the rules of DIN EN 1993 apply for the design of piles mainly consisting of a steel section. This paper illustrates the calculation of the resistance against flexural buckling using the specifications according to DIN EN 1993. Thereby the problem arises that requirements regarding imperfections reduce the buckling resistance strongly. The resulting design value of the pile resistance is therefore well below the established experience of geotechnical engineers, resulting in higher construction costs. When in doubt, it is thus recommended to conduct pile load tests in order to obtain an experimental, statistically evaluated design value of flexural buckling resistance.