THEMA:

Hallo werte Kollegen, 
Folgende Situation liegt vor. Eine neue Industriehalle wird geplant, die teilweise an einem Bestandsindustriegebäude angrenzt. 
Um die Bestandsstruktur nicht sehr zu beeinflussen wurde entschieden die "Fundamente" (unterer Anschluss der Stützen) mit Hilfe von einer Tiefgründung (Mikropfähle) zu gründen. Die Abmessungen der "Fundamente" stehen noch nicht fest aber das wird auf jedem Fall ein Blockfundament da wir Fertigteilstützen haben. Da diese Aufgabe (Tiefgründung) etwas komplett neues für mich ist, würde ich mich über Meinungen und Vorgehensweisen sehr freuen. Wie würdet ihr hier vorgehen?
Wie kann ich am besten das "Fundament" modellieren, welcher wäre der Prozess um die Abmessungen des Fundaments festzustellen?, Wäre eine Modellierung als Volumenelement hier sinnvoll da wir wegen Frostsicherheit mindestens 1m im Boden einbinden müssen (wegen Einspannung unten wird dieser Wert noch höher)? Wäre es vielleicht noch besser ein Stabwerksmodell per Hand einfach zu entwickeln? Die Pfähle habe ich vor im Modell als einfache Auflager mir einer Federkonstante zu modellieren. Wie kann ich diese Federkonstante bestimmen und wie kann man die ideale Anordnung der Pfähle im Grundriss definieren? Welche EDV Tools könnte ich hier am besten nutzen? Zusätzlich muss hier berücksichtigt werden dass die Fertigteilstütze als unten eingespannt modelliert wurde und eine ziemlich hohe Exzentrizität der Lasten vorliegt! Ein Bodengutachten liegt vor.

Ich werde jede Meinung oder Vorschlag sehr wertschätzen. 

Ohne genauer auf die Randbedingungen einzugehen folgendes.

Das Fundament wirkt wie die Sitzfläche eines Stuhles und wie man weiß benötigt der in der Regel mindestens 3 Beine, sonst wackelt es. (Daher sind wohl 4 vertikale Pfähle je Fundament sinvoll)
Die schrägen Micropfähle sind für die H-Lasten nehme ich an.

Wie man den Pfahlkopf bemisst kann man im Leonhardt nachlesen, da muss man nicht gleich mit Volumenelementen drauf.
Wieso das Fundament 1m in den Boden einbinden muss, wenn die Lastabtragung über die Pfähle erfolgt, erschließt sich mir nicht.
KPP dürfte hier nicht das Ziel sein.

Die Steifigkeit der Pfähle erhälst du aus der Pfahlberechnung. Für einen ersten Durchlauf ohne H-Lasten (N=M/e) ist das auch irrelevant, da das System symetrisch ist.

Die Größe in Längsrichtung der Fundamente ist maßgeblich für die Normalkräfte in den Pfählen, daher wenn die Abstände der Stützen gering sind, kann auch ein durchgängiger Balken mit Köchern Sinn machen. Das würde auch die Pfahlkräfte optimieren.

Beste Grüße

Der Fundamentblock ist ein punktgelagerter Starrkörper. Die Berücksichtigung von Frostsicherheiten ist grundsätzlich nicht erforderlich. Das hat den Charme, dass evtl. Unterfangungen von Bestandsgründungen nicht erforderlich werden. Bei Einzelfundament ginge das eh nicht.

Allerdings kann es situationsabhängig auch mal interessant sein, dass der Fundamentblock richtig Eigenlast mitbringt (z.B. wenn leichte Masten gegründet werden, oder Stahlportale in Umspannwerken mit kaum vertikal, dafür doofen H-Kräften weit oben)

In der Modellierung kann man sich ein klassisches räumliches Stabwerk basteln, wobei die Höhe des Fundamentblockes berücksichtigt werden muss.  Die Pfähle gerne als Stäbe mitnehmen. Federn kann man im 2. Schritt natürlich spendieren, ich würde aber möglichst simpel anfangen. Die haben das früher mit der Hand gerechnet und gezeichnet. Federwerte …. Naja .. mit 5mm/1MN kann ja mal an den Start gehen.

Es ergeben sich zusätzlich zu den planmäßigen Einspannmomenten aus dem Hallenrahmen noch Versatzmomente aus den H-Kräften am Fuß. Bei Mikropfählen scheiden Einspannungen in das Fundament m.W. aus. Diese Versatzmomente können per Hebelarm aufgelöst in den Pfählen evtl. zu Zugkräften führen. Da kommt eine Pfahlneigung ins Spiel.

Die Anordnung ergibt sich aus den Vorberechnung. Drei Pfähle sind es immer, evtl. werden es mehr. Was man braucht ist eine max. ansetzbare Pfahlkraft. Gemäß der Schnittzeichnung wird es platzmäßig spaßig. Es ist aber nicht zwingend erforderlich, dass die Kraftachse von oben durch die Wirkungsachse der Pfahlgruppe geht. Nur eben müssen alle Versatzmomente erfasst werden.

Die Bewehrung der Fundamentblöcke wird robust und einfach gehalten.

M.E. eine schöne und lösbare Aufgabe. Allerdings bedarf es zwingend eines Baugrundgutachters und eben der schon erwähnten Lastgrenzen der Pfähle.

Stichwort Mikropfähle - die Dinge dürfen i.d.R. nur axial belastet werden, wobei ein System aus Fundamentblock auf Pendelstäbe (oben/unten gelenkig) gut geeignet wäre. Die Pfähle selbst können dann als gefederte Fachwerkstäbe abgebildet.

Wie die Kollegen geschrieben haben:
- Pfahlbock mit mindestens 3 besser 4 Pfählen
- Wegen den FT-Stützen bzw. Köchern wird der Fundamentblock eh relativ massiv, das ist für H-Last-Abtrag eigentlich gut
- Wenn du das zum ersten mal machst, würde ich die Fundamentböcke/Pfähle vom restlichen 3D Modell entkoppelt und im ersten Schritt auf irgendwelche (zum teil unnötigen) Federkonstanten verzichten
- Kräfte ab OK-Fundament/Köcher auf das Fundamentblock-Pfahl-Modell entkoppelt vom Gesamtmodell ansetzten (man kann das auch gut händisch rechnen), das hat zwei Vorteile:
1) Man kann an der Fundamentierung rumspielen ohne jedesmal irgendwelche Schnittgrößen am Gesamtmodell ändern zu müssen (auf eine FT-Halle die mehr oder weniger keine Durchlaufwirkungen hat, ist das auch egal)
2) Man kann auf den ganzen EuroKot-Kombinationswahnsinn verzichten, Lastfälle sindvoll auf der sicheren Seite zusammenfassen (G; Q; Wind reicht vollkommen) UND mit Sigma_Zul bzw P_Pfahl_zul die Pfähle vordimensionieren (Stückzahl und ca. Längen)
- MikroPfähle haben einen feinen Vorteil: Für eine erste Vordimensionierung ist die innere Tragfähigkeit als obere Grenze ausreichend, (man kann sonst eine "Zulässige Mantelreibung" aus Erfahrung für einen ca. Baugrund annehmen) ... MikroPfähle können mehr oder weniger beliebig lang hergestellt werden (zumindest so lang wie es die innere erfordert)
- Anhaltswert P_zul ca 300-400 kN/Pfahl (alles andere vom Bodengutachter)
- Wenn mit dieser einfachen Methode die Pfahlböcke vordimensioniert sind, kann man sich im zweiten Schritt mit Federsteifigkeiten usw. rumspielen um vielleicht Pfahlländen und/oder Pfahlabstände zu optimieren (ist aber auch sinnlos, selbst die Spezialtiefbaufirmen machen das nicht, da heißt es: P_ges / P_zul = Anzahl Pfähle)
 

Warum keine "normalen" Bohrpfähle die auch vernünftig H - Lasten aufnehmen können.

Abstände bzw. Toleranzen zum Bestand berücksichtigen, auf Bohrtoleranzen achten. Ein Aufmaß hilt manchmal.

Das Blockfundament ergibt sich aus der Becherbemessung bzw. der Pfahlanordnung.

Den Rest haben die Kollegen schon gesagt.