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Der Baugrund kann durch folgende Modelle erfasst werden:
| • | Das Bettungsmodulverfahren beruht auf der Annahme, dass die Setzung (s) proportional zur Sohlspannung σ0 ist, also σ0/s = kb = konstant (kb = Bettungsmodul). Dies bedeutet, dass eine vertikale Last nur Setzungen unter ihrem Einflussbereich hervorruft. |
| • | Das Steifemodulverfahren beruht auf der Annahme, dass Setzungsmulde und Verformung des Gründungskörpers übereinstimmen. Der Baugrund wird durch die Theorie des elastischen, geschichteten Halbraumes abgebildet. Die Berechnung nach dem Steifemodulverfahren erfolgt nur bei Flächen- und Volumenelementen und wird durch eine iterative Verbesserung der Bettungsmoduln nach Ahrens/Winselmann erreicht. Zusätzliche Konvergenzkriterien sind hierbei das Gesamtgleichgewicht und die Minimierung des Residuums. Systeme, bei denen infolge der Belastung die Setzungsmulde und die Verformung des Gründungskörpers unterschiedliche Vorzeichen aufweisen, können mit dem verwendeten Iterationsverfahren nicht exakt berechnet werden. |
| Bettungsmodulverfahren | Steifemodulverfahren |
Stabbettung
Die Modellierung des elastisch gebetteten Stabes erfolgt mit Hilfe eines kubischen Elementansatzes unter Berücksichtigung von Bettungstermen innerhalb der Steifigkeitsmatrix. Stablasten werden dabei in äquivalente Knotenkräfte umgewandelt. Aufgrund des Ansatzes lassen sich Biegemomente mit linearem und Querkräfte mit konstantem Verlauf wiedergeben. Eine Verbesserung der Ergebnisse ist somit nur durch eine feinere Stabeinteilung zu erreichen. Das nachfolgende Beispiel demonstriert den Einfluss der Stabeinteilung.
Beispiel: Gebetteter Balken mit Einzellast
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| Durchbiegung (überhöht) | Momentenverläufe |
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| Querkräfte | Bettungskräfte |
Beide o.g. Verfahren können unter Ausschluss von Zugspannungen in der Gründungsfläche berechnet werden. Hebt ein Flächen- oder Volumenelement vom Boden ab, fallen alle Bodenspannungen aus. Bei Stäben können die Zugspannungen in y- bzw. z‑Richtung des Stabsystems ausfallen. Fallen beide Richtungen aus, wird die Mantelreibung (x‑Richtung) nicht berücksichtigt.
Nichtlineare Bettung
Im Rahmen einer nichtlinearen Systemanalyse wird eine bilineare Bettungscharakteristik verwendet. Die Zug- und Druckfestigkeit der Bettung ist für die lokalen Richtungen x, y und z getrennt festgelegt. Ist die Zugfestigkeit der Bettung bei Flächen- und Volumenelementen in lokaler z‑Richtung und bei Stäben in lokaler y- und z‑Richtung zu NULL gesetzt, verhält sich das Programm wie bei Gründung ohne Zugspannungen beschrieben.