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KONSTRUKTIONSLEHRE (Subject) / 05 Fundation (Lesson)
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- Aufgaben des Fundaments? die lasten des bauwerks auf den baugrund übertragen, mittels schub und druckspannung die verankerung des bauwerks in den baugrund
- Abhängige Faktoren des tragwerkskonzept Tragwerksystem lasten tragwiderstand (tragfähigkeit, setzungsverhalten) Grund-und Hangwasserverhältnisse Nachbarbauten Frosttiefe
- ziel des Fundamentes Möglichst keine Setzungen maximal zulässige Spannung nicht überschreiten
- Vertikale lasten auf ein bauwerk eigen- und auflasten nutz- und verkehrslast schneelast
- Horizontale last auf ein bauwerk Einwirkungen ( wind, erdbeben, erd- und wasserdruck)
- Zulässige bodenspannungen für flachfundationen bei senkrechter und rechteckiger belastung feinkörnige böden ( silte, ton) : 0.06-0.20 N/mm2 mittelkörnige böden ( sand) : 0.15-0.60 N/mm2 grobkörnige böden ( kies) : 0.30-0.60 N/mm2 die überschreitung dieser masse kann einen grundbruch oder eine grosse setzung zur folge haben
- Frosttiefe erklären das im boden vorhandene wasser gefriert im winter. Durch das gefrieren und auftauen des wassers im boden, verändert sich das volumen und die tragfähigkeit es bodens. es kommt zu auf- und abbewegungen des hauses. pro m.ü.M 1mm tief unter die erde
- wahlkriterien des Fundamentarten Beschaffenheit des Baugrundes Tragstruktur Grund-und Hangwasserverhältnisse Nachbarbauten
- Flachfundament Arten einzelfundament streifenfundament plattenfundament
- Tiefenfundament Arten Stehende Tiefenfundation svhwimmende Tiefenfundation
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- Einzelfundament Anwendung bei grossen punktuellen lasten z.B. Stützen und Pfeiler nur anwendbar, wenn ungleichmässige setzungen ausgeschlossen oder vernachlässigt werden können
- Einzelfundament Baustoff bewehrter und unbewehrter Beton bei bewehrtem immer eine sauberkeitsschicht einbringen
- Zug und druckkräfte beton übernimmt druckkräfte und bewehrung die zugkräfte
- Streifengundament Anwendung bei linienlasten ( wände und stützenmauern oder bei durchgehenden fundamentstreifen unter stützenreihen
- Streifenfundament Baustoff Bewehrter und unbewehrter beton bei bewehrten immer eine sauberkeitsschicht
- Plattenfundament Anwendung geringem Tragvermögen des Baugrundes ungleichmässige setzungen gefahr der wassereindringung raumnutzung verlangt einen statischen festen boden (schutzraum, keller, magazin)
- Plattenfundament Baustoff bewehrter beton
- pfahlfundamente Anwendung wenn tragfähige Schichten weit unterhalb vom UG ist abtragende Lasten sehr gross
- Pfahlfundament lastübertragung stehende pfähle auf tragfähigem boden
- Pfahlfundament lastübertragung Reibungspfähle kraft wird hauptsächlich über die pfahloberfläche durch reibung auf erdreich übertragen
- Pfahltypen ortbetonpfähle vorfabrizierte stahlbetonpfähle fertigpfähle holzpfähle stahlpfähle
- Ortbetonpfähle direkt in baugrund (bohr- oder rammloch) mit bewehrtem beton hergestellt länge unbegrenzt nicht sofort belastbar geringe erschütterung betonqualität kann nicht kontrolliert werden
- Vorfabrizierte stahlbetonpfähle in unterschiedlichen geometrieformen gut mit bauwerk verbinden relativ schwer bei rammen lärm und erschütterungen
- Fertigpfähle werden vorgängig im werk hergestellt und auf Baustelle transportiert länge von Transport abhängig sofort belastbar
- Holzpfähle rundhölzer aus Fichte, Kiefer, Lärche und tanne bei hohen Anforderungen auch Eiche am ende stahlelemente um aufspalten beim einschlagen zu vermeiden lassen sich gut rammen unempfindlich gegen agressives wasser oberer teil 50 cm unter wasser = fäulnisgefahr
- Stahlpfähle beim Transport unempfindlich durch schweissen verlängert werden gut und erschütterungsfrei rammen profile: kasten, rohr und Träger
- Setzungsarten gleichmässig ungleichmässig
- Ursachen von setzungen baugrund wird durch Last zusammengedrückt. Luftporen ( Volumen) schrumpft = Gebäude senkt sich schrumpfen bindiger böden infolge Austrocknung grundbruch infolge grosser lasten absenken oder ansteigen grundwasser
- Massnahmen zur begrenzung der setzungen entfernen und ersetzen der bodenschichten verdichten injektionen stabilisierung des Bodens mit weisskalk und Zement
- Einbringmethoden Bohr- ramm- vibrationspfähle
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- Bohrpfähle im schutz eines stahlrohres wird das Erdreich herausgebohrt nach erreichen tiefe wird die bewehrung eingebracht während betonieren wird Stahlrohr rausgezogen
- Bohrpfahl vorteile bei guter Qualität optimale Verbindung zwischen pfahl und erdreich
- Bohrpfahl nachteile durch bohren Auflockerung der erdschichten = verliert Tragkraft beim herausziehen des stahlrohres besteht die gefahr das der beton haften bleibt qualität kann nur begrenzt geprüft werden
- Rammpfähle fertigpfähle oder rammrohre für ortbetonpfähle werden mit hilfe von speziellen Maschinen in den Boden gerammt
- Rammpfähle vorteil sehr oft zur anwendung erdreich wird verdrängt = tragfähigkeit erhöht
- Rammpfähle nachteile Rammhindernisse können pfahl beschädigen länge des pfahles vor rammen festgelegt werden macht lärm erzeugt erschütterungen rissprotokoll führen
- Vibrationspfähle mit hilfe einer einwirkenden last und einer regelmässiger Vibration in den Boden gerüttelt
- Vibrationspfahl vor- und nachteil + es entsteht wenig lärm und geringe erschütterungen - länge des pfahls vor einbringen festlegen
- Abdichtungstechniken fugen- und dilatationsbänder quellbänder injektionsschläuche flächige dichtungssysteme
- Warum werden abdichtungstechniken angewendet? Wasser kann in form von bodenfeuchte, sickerwasser oder stauendes Wasser ( grundwasser) auf ein bauwerk einwirken
- Fugen- und dilatationsbänder Aus PVC-P weiches pvc ecken, richtungsänderungen und zusammenschlüsse werden vorgemacht und uf dem bau zusammengeschweisst aussen liegende fuhenbänder aus flexiblem kunststoff werden nach erhärten des betons aufgeklebt
- Quellbänder In die arbeitsfuge gelegt quellen bei kontakt mit wasser auf (max. Wasserdruck 2bar)
- Injektionsschläuche In die arbeitsfuge wird der injektionsschlauch mit kleinen öffnungen verlegt und einbetoniert bei wasserkontakt, wird der schlauch mit hohem druck mit einer abdichtenden Flüssigkeit gefüllt, di in den beton eindringt und die rstarrung die fuge abdichtet
- Flächige dichtungssysteme Starre systeme: mineralische schlämme und Beschichtungen flexible systeme: bitumen- oder kunststoffbeschichtungen
- Wannenausbildungsarten Weisse wanne : wasserundurchlässiger beton schwarze wanne: abdichtung
- Weisse wanne wasserundurchlässiger beton mindestens 25 cm arbeitsfugen mit fugenband, quellband, injektionsschläuche oder geklebtem aussenband abgedichtet dichtigkeit hängt von Qualität der Arbeit ab
- Schwarze Wanne auf aussenseite abdichtung aus bitumen- oder kunststoffbahnen kann zusätzlich durch eine äussere wanne vor mechanischen schäden geschützt werden grundwasserabdichtung reicht 30-50cm über den höchsten stand
- Wiso macht man unterfangungen? die neubauten sind meistens tiefer als die altbauten in der umgebung die unterfangung und sicherung der bestehenden bauten ist unumgänglich
- Mögliche unterfangungen etappenweiser aushub des baugrundes und erstellen neuer fundationen hochdruckinjektion in den baugrund
- Ablauf einer erstellung einer gedämmten bodenplatte Aushub magerbeton kanalisation (grundleitungen) ergänzen magerneton dämmen betonieren