Standardmäßig ist der Pfahlkopf in die anschließende Bodenplatte voll eingespannt. Optional kann diese Verbindung auch gelenkig ausgeführt werden, so dass keine Momente am Pfahlkopf eingeleitet werden.
Für die Normalkraftübertragung am Pfahlkopf stehen drei Varianten zur Verfügung:
· Zug-/Druckkraft
Aus der anschließenden Bodenplatte werden Zug- und Druckkräfte in den Pfahl
eingeleitet.
· nur Druckkraft
Der Kontakt zwischen Pfahlkopf und anschließender Platte wird bei im Pfahlkopf
auftretenden Zugkräften unterbunden, so dass weder Kräfte noch Momente
übertragen werden. Diese einseitige Lagerung macht eine iterative nichtlineare
Berechnung erforderlich.
· nur Zugkraft
Der Kontakt zwischen Pfahlkopf und anschließender Platte wird bei im Pfahlkopf
auftretenden Druckkräften unterbunden, so dass weder Kräfte noch Momente
übertragen werden. Diese einseitige Lagerung macht eine iterative nichtlineare
Berechnung erforderlich.
Bei der FE-Modellierung wird der Pfahl horizontal voll und vertikal
über nichtlineare (elastoplastische) Kontaktelemente mit den umgebenden
Volumenelementen verbunden.
Es besteht die Möglichkeit, die Pfahlmantelreibung durch Vorgabe eines
Bruchwertes (immer positiv, in [kN/m²]) zu begrenzen:
· ohne
Es erfolgt keine Begrenzung der Mantelreibung (Bruchwert unendlich).
· konstant
Es ist der Bruchwert der über die gesamte Pfahlhöhe konstanten Mantelreibung
vorzugeben.
· linear veränderlich
Es sind die beiden Bruchwerte der über die Pfahlhöhe linear veränderlichen
Mantelreibung vorzugeben.
Solange der Bruchwert der Mantelreibung nicht erreicht wird, bleibt der Pfahl voll mit dem umgebenden Boden verbunden. Eine Begrenzung der Pfahlmantelreibung macht eine iterative nichtlineare Berechnung erforderlich.
Bei der FE-Modellierung wird der Fußpunkt des Pfahles vertikal über ein nichtlineares (elastoplastisches) Kontaktelement mit dem Boden verbunden.
Damit ein Lastabtrag in den Baugrund erfolgen kann, muss der Pfahlfuß innerhalb der Bodenschicht(en) liegen.
Es besteht die Möglichkeit, die am Fußpunkt zu übertragende Kraft durch Vorgabe einer Grenzkraft (immer positiv, in [kN]) zu begrenzen:
· ohne
Es erfolgt keine Begrenzung der zu übertragenden Kraft. (Grenzkraft unendlich).
· Grenzkraft
Die zu übertragende Druck- bzw. Zugkraft wird betragsmäßig auf die vorgegebene
Grenzkraft begrenzt.
Solange die Grenzkraft der am Fußpunkt zu übertragenden Kraft nicht erreicht wird, bleibt der Pfahlfuß voll mit dem Boden verbunden. Eine Begrenzung der zu übertragenden Kraft macht eine iterative nichtlineare Berechnung erforderlich.
Bei auskragenden Pfählen muss eine fiktive Bodenschicht mit geringem E-Modul (Steifigkeit) angelegt werden, die den Bereich von Oberkante Gelände bis Unterkante Bodenplatte ausfüllt, damit alle Pfähle sich komplett innerhalb des Bodenmodells befinden.