LeVoresT

Effiziente Leichtbau-Vollverdrängungsbohrpfähle als ressourcenoptimierte Tiefgründungselemente in der BauwirtschaftTitel des Projekts

Teilprojekt: Modellversuche, numerische Berechnungen und Entwicklung des Bemessungskonzepts

Das Verbundvorhaben LeVoresT widmet sich der Entwicklung eines effizienzgesteigerten Vollverdrängungsbohrpfahlsystems als ressourcenoptimiertes Tiefgründungselement, um das große ungenutzte Potenzial zur Tragfähigkeitssteigerung und damit zur Material- und Ressourceneinsparung bei solchen Pfahlsystemen zu heben. Grundlage ist die erstmalige Kombination von skalierten Modellversuchen, numerischen in silico-Untersuchungen und der baupraktischen Validierung im großmaßstäblichen Feldversuch in diesem Kontext. Gleichzeitig soll ein wissenschaftlich valider und akzeptierter Bemessungsansatz bereitgestellt werden, wodurch die mit der Traglaststeigerung von ≥ 25% verbundene Einsparung an Stahlbeton der Baupraxis zugänglich gemacht wird. Das Teilvorhaben der Universität Siegen zielt zunächst auf Konzeption und Bau eines Versuchsstandes einschließlich Modellwerkzeuge und Messkonzept und auf die Durchführung von skalierten Modellversuchen an etablierten und optimierten Pfählen. Parallel entwickelt die Universität ein numerisches Finite-Elemente Modell basierend auf dem CEL-Ansatz und validiert dieses mit Pfahlprobebelastungsdaten für etablierte Vollverdrängungsbohrpfahl-Systeme. Auf dieser Grundlage werden optimierte Pfahlvarianten modelliert und die vielversprechendsten Varianten im Modellversuch untersucht. Dies führt zur Auswahl der Pfahlmodifikationen für den Großversuch gemeinsam mit den Partnern. Weitere Schwerpunkte im Teilprojekt umfassen die Begleitung und wissenschaftliche Auswertung der Großversuche, die nachfolgende Untersuchung der erzielten Tragfähigkeitssteigerung aus Modell- und Großversuchen sowie der numerischen Simulation und darauf basierend die Entwicklung eines norm- bzw. regelungskonformen Bemessungskonzepts. Über eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse soll zudem die Wirksamkeit der Pfahloptimierung u.a. in Bezug auf die CO2-Einsparung nachgewiesen werden.