Abschnittsübersicht
-
-
Fundamente - Grundlegende Konzepte
KURS 1 / MODUL 2 - FUNDAMENTE / LEKTION 1 - GRUNDLEGENDE KONZEPTE
-
-
Das Fundament ist die Grundlage, auf denen der Rest des Bauwerks errichtet wird. Seine Aufgabe ist es, alle Lasten des Gebäudes aufzunehmen und auf den tragfähigen Boden zu übertragen.
Weitere Aufgaben des Fundament:
- das Gebäude so wenig wie möglich setzten zu lassen;
- Verhinderung ungleichmäßiger Setzungen, um zerstörerische Spannungen zu vermeiden;
- Wasserdruck und Frosteinwirkungen widerstehen.
Um dies zu erreichen, sind die folgenden fünf Regeln bei der Planung und Ausführung des Fundaments sehr wichtig:
- Die Gründungsebene muss - wenn möglich - unter der tragenden Ebene der Bodenplatte liegen
- Die Gründungsebene sollte oberhalb des Wasserspiegels liegen, um Probleme durch Wasserdruck zu vermeiden.
- Die Fundamente sollten unterhalb der Frostgrenze liegen, um die Gefahr zu vermeiden, dass Eisschollen die Fundamente anheben und spannungsbedingte Setzungen verursachen.
- Die Fundamente sollten einen ausreichenden Abstand zueinander haben, eine Kraftübertragung auf den Untergund stattfindet und nicht angrenzende Bauwerke
- Bei der Errichtung von Gebäuden, die an bestehende Gebäude angrenzen, sollten die Gründungsebenen zusammengeführt werden.
Nicht in allen Fällen lassen sich die oben genannten Ziele vollständig erreichen. Daher sollten komplexere und materialintensivere Konstruktionen anstelle der einfacheren Formen von Flachgründungen verwendet werden, während Tiefgründungen in extrem schwierigen Situationen hinsichtlich der Tragfähigkeit des Bodens eingesetzt werden sollten.
1. Flache Fundamente
Es gibt folgende Arten von Flachgründungen:
- Streifenfundament - Ein typisches Fundament für ein gemauertes Gebäude ist ein Streifenfundament unter den Wänden des Gebäudes. Es wird in der Regel in die ausgehobene Baugrube gegossen, kann aber auch mit einer Schalung hergestellt werden.
- Einzelfundament - Die typische Lösung für Gebäude mit Säulen ist ein Einzelfundament, bei dem es sich um ein Kissen-, Stufen- oder Schrägfundament handeln kann. Es gibt auch eine bewährte vorgefertigte Lösung: Auf monolithischen Fundamenten halten vorgefertigte Fundamentblöcke die vorgefertigten Säulen.
- Gitterfundament - Ähnlich wie bei Streifenfundamenten kann es gerechtfertigt sein, die Punktfundamente zu einem einzigen Balken zu verbinden, doch ist es aus statischen Gründen üblicher, sie in beiden Richtungen zu verbinden, so dass ein starres Gitterfundament entsteht.
- Plattenfundament - Bei hohen Grundwasserständen kann eine durchgehende monolithische Stahlbetonfundamentplatte oder -matte erforderlich sein, die durch ein Rippengitter zusätzlich verstärkt werden kann.
2. Tiefgründungen
Tiefgründungen sind erforderlich, wenn der Boden in Oberflächennähe nicht ausreichend tragfähig ist oder wenn die Gefahr besteht, dass das Fundament aufgrund von abfließendem Wasser abrutscht.
Zusammenfassend werden Fundamente, die tiefer als 3 Meter sind, als Tiefgründungen bezeichnet.Es gibt die folgenden Arten von Fundamenten:
- Brunnenfundament - Brunnenfundamente werden in der Regel für Fundamente von 3 bis 6 Metern Tiefe verwendet.
- Pfahlgründung - Pfahlgründungen können bis zu 20 Meter tief reichen. Bei den statischen Berechnungen wird in der Regel die Lastabtragung durch die Mantelwand berücksichtigt, auch wenn diese über dem Niveau des tragfähigen Bodens liegt.
- Schlitzwand - Die Stahlbetonplatten der Schlitzwände können bis zu 40 m lang sein und bilden eine durchgehende Begrenzung um das Gebäude herum, so dass eine Entwässerung möglich ist und unter der Oberfläche mehrstöckige Nutzflächen (z. B. Tiefgaragen) entstehen können.
-
-
-
Flache Fundamente
KURS 1 / MODUL 2 - FUNDAMENTE / LEKTION 2 - FLACHE FUNDAMENTE
-
-
Streifenfundament
Das Streifenfundament ist das häufigste Fundament für Mauerwerksbauten und ist breiter als das darüber liegende Mauerwerk.
Es besteht in der Regel aus Beton oder Ortbeton, der zwischen die Wände des Fundamentgrabens gegossen wird.
Wenn der Boden keine ausreichende Festigkeit aufweist, ist für seine Herstellung eine Schalung erforderlich.
Wenn eine Verstärkung erforderlich ist, wird auch eine Bewehrung in den Beton eingelegt.Der Umsetzungsprozess sieht wie folgt aus:
- Räumung des Geländes zur Entfernung von Pflanzen und Humus, der obersten Bodenschicht.
- Verankerung aller Eckpunkte und der Begrenzungslinien / Wir legen eine Schnur an, die z.B. mit Kalkpulver auf der Bodenoberfläche markiert werden kann.
- Ausheben der Bodengräben entweder mit der Maschine oder von Hand, wobei auf die richtige Höhe zu achten ist.
- Schalung - nur wenn nötig. Wenn dies der Fall ist, sollte der Grundgraben breit genug sein, um die Schalung aufnehmen zu können.
- Die Sauberkeitsschicht ist für die Bewehrungsarbeiten vorbereitet.
- Das Betonieren erfolgt mit einem Rotationsmischer oder Transportbeton in Schichten von etwa 25 cm.
Die Schichten werden mit einem Rüttelstabverdichter verdichtet.
Beim Abbinden muss der Beton gewässert werden, um einen schnellen Feuchtigkeitsentzug zu vermeiden, um die Qualität des Betons nicht zu senken. - Entfernen der Schalung.
- Verfüllung in Schichten von 15 cm und Verdichtung um die Grundkörper.
Die Fundamente der Trennwände werden auf die gleiche Weise wie die Hauptwände hergestellt, jedoch mit einem geringeren Querschnitt.
Der Querschnitt kann durch die Verwendung von verstärkten Trägern weiter verringert werden.
Bei leichten Lasten kann es ausreichend sein, den Untergrund mit Bewehrungsstahl zu verstärken.
In geneigtem Gelände, wo unterschiedliche Gründungsebenen verwendet werden, sollte das Streifenfundament abgestuft werden.
Der Höhenunterschied beträgt maximal 50 cm und der Neigungswinkel der Treppe maximal 30 Grad.Einzelfundamente
Einzelfundamente stützen Säulen oder Pfeiler und werden in der Regel aus monolithischem Stahlbeton hergestellt.
Ein Einzelfundament kann auch eine vorgefertigte Stahlbetonkonstruktion sein, ein so genanntes Schrägfundament.
Die Herstellung von monolithischem Stahlbeton ist die gleiche wie bei Stahlfundamenten, nur dass die Fundamente inselartig und nicht durchgehend sind.
Bei ihrer Herstellung wird die Längsschalung des Pfeilers in der Regel in den Fundamentkörper weitergeführt, um eine schlüssige Verbindung herzustellen.
Die Abdichtung kann auch durch das Anbringen von Blechen unter den Pfeilern oder durch eine Isolierung um das gesamte Einzelfundament herum erreicht werden.
Bei vorgefertigten Einzelfundamenten besteht eine typische Lösung darin, zunächst die Betonblockfundamente zu errichten und dann die Kappenfundamente darauf aufzusetzen.
Dazu werden 8 bis 10 cm Betonfertigteile auf den Block gesetzt und dann das Kappenfundament in den auf die Oberfläche aufgetragenen Bettungsmörtel gesetzt.
Die Säule wird dann in den Köcher gehoben und zunächst mit Keilen und schließlich mit Beton gesichert.
Die Abdichtung kann mit einem Abdichtungspfeiler erfolgen.Gurt- und Gitterfundament
Diese Art der Gründung kann erforderlich sein, wenn die Last zu schwer ist und zu große oder zu eng beieinander liegende Punktfundamente zur Folge hat.
Außerdem kann sie erforderlich sein, wenn die Gefahr von Setzungen oder Rutschungen besteht.
Die Konstruktion ist die gleiche wie bei einem Streifenfundament.Mattenfundament
Ein Mattenfundament ist vor allem bei schlecht tragfähigen Böden, aber vor allem bei hohem Grundwasserstand erforderlich.
Das Mattenfundament widersteht dem Wasserdruck durch sein Gewicht und seine gleichmäßige Konstruktion, die einen Schutz gegen Aufschwimmen bietet.Bau des Mattenfundaments:
- Nach der Baufeldfreimachung und der Verankerung folgt die Entwässerung.
- Nach den Aushubarbeiten wird ein mindestens 10 cm dicke Sauberkeitsschicht hergestellt, auf dem sich die Bodenabdichtung befindet.
- Der Untergrund ist in allen Richtungen breiter als die Matte und wird mit einem umlaufenden Balken zur Aufnahme der Dämmschutzwand versehen, die z. B. aus kleinen Ziegelsteinen gebaut werden kann.
- Errichten Sie die Isolierstützmauer; vervollständigen Sie die Bodenabdichtung um das gesamte Mattenfundament.
- Legen Sie 5 cm Betonfertigteile auf und bringen Sie die erforderlichen Schalungen und Eisenbeschläge an.
- Fertigstellung der Betonierung, vorzugsweise in einem Arbeitsgang.
- Schließlich wird die Erde verfüllt.
-
-
-
Tiefgründungen
KURS 1 / MODUL 2 - FUNDAMENTE / LEKTION 3 - TIEFGRÜNDUNGEN
-
-
Brunnenfundament
Vorgefertigte Brunnenfundamentkonstruktion:
- Die Schneide wird an der geplanten Stelle des Fundaments angebracht.
- Der Erdaushub wird im Bereich der Schnittkante begonnen.
- Das erste Verkleidungselement aus Stahlbeton wird aufgesetzt und der Aushub wird fortgesetzt, so dass sich das Element mit der Schnittkante absenkt.
- Weitere Verkleidungselemente werden bis zum Erreichen der geplanten Tiefe eingebracht.
- Die Schachtsohle wird mit einer wasserundurchlässigen Betonschicht, dem Bodenstopfen, abgedichtet.
- Das Innere des Schachtes wird mit Magerbeton oder sandigem Kies verfüllt.
- Abschließend wird ein tragender Kopf aus einer Stahlbetonplatte darüber hergestellt.
Bau eines stahlverkleideten Schachtfundaments:
- Die Stahlmantelwand wird in die Erde geführt
- Aushub des Erdreichs mit einer Baggerschaufelmaschine
- Beginn des Betonierens, wobei der Schacht schrittweise gefüllt wird
- Parallel zum Betonieren wird die Stahlmantelwand kontinuierlich herausgezogen.
Die Schachtkörper werden in der Regel durch ein Gitterfundament verbunden.
Pfahlgründungen
Für lockere Bodenschichten und eine maximale Gründungstiefe von 10-12 m können vorgefertigte Pfähle mit unterschiedlichen Querschnitten von 30-40 cm Seitenbreite und Stahl-Eisen-Spitzen verwendet werden.
Vorgefertigte Stahlbetonpfahlgründungen können durch Rammen, Rütteln, Bodenspülung oder eine Kombination aus beidem eingebracht werden.Rammung von Pfahlgründungen ohne Verrohrung (z. B. Soil-Mec): Beim Soil-Mec-Verfahren wird im oberen Teil (3-5 m) eines Bohrlochs mit einem Durchmesser von 80-150 cm ein Führungsrohr installiert, um einen Einsturz zu verhindern. Im unteren Teil des Bohrlochs übernimmt eine Bentonitaufschlämmung die gleiche Funktion. Die vorgefertigte Bewehrung wird dann in das fertige Loch eingebracht und anschließend betoniert.
Wiederhergestellte Bohrpfähle (Benoto): Bei der Benoto-Methode wird ein Mantelrohr mit einem Mindestdurchmesser von 80 cm eingebracht. Der Boden wird kontinuierlich aus dem Inneren des Rohrs abgesaugt. Anschließend wird die Bewehrung eingebracht und der Beton gegossen. Währenddessen wird das Mantelrohr kontinuierlich geborgen.
Rückgewonnene ummantelte Rammpfähle (Franki): Im Rahmen des Franki-Verfahrens wird an der vorgesehenen Stelle des Pfahls ein ummantelter Pfahl eingebracht, dessen Inneres bis zu 1 m hoch mit Beton gefüllt wird. Mit dem ausgehärteten Beton wird das Mantelrohr bis zur gewünschten Tiefe in den Boden getrieben. Am Ende des Vorgangs wird der Betonpfropfen herausgeschlagen. Anschließend wird die Bewehrung eingebracht und der Beton schichtweise parallel zum zu fördernden Mantelrohr gegossen.
Schlitzwände
Eine Schlitzwand ist in der Regel zwischen 40 und 120 cm breit und 6 bis 40 m tief - in der Regel unter dem Niveau des tragenden Bodens, der in guten Fällen auch eine Abdichtungsschicht ist.
Eine bessere Zusammenarbeit kann durch Rückverankerung mit dem tragenden Boden erreicht werden.Schlitzwandkonstruktion:
- Konstruieren Sie einen Schlitzbalken
- Aushub eines Plattenabschnitts aus dem Erdreich über die Breite der Wand
- Parallel dazu Schlamm in den Erdaushub einbringen
- Heben Sie die Bewehrung an ihren Platz.
Gießen Sie den Beton von unten nach oben und verdrängen Sie dabei kontinuierlich den Schlamm.
-