Grund (konstruktion)
Den grunden är den konstruktiva och statiska bildning av övergången mellan struktur och marken . Fundamentets viktigaste uppgift är att absorbera belastningar från strukturen och att vidarebefordra dem till undergrunden utan att den resulterande komprimeringen av jorden leder till nackdelar för strukturen eller miljön. När det gäller mycket höga och smala byggnader kan även horisontella krafter från vindtryck uppstå.
Den fundamentarea motsvarar konturen av golvplatta eller de yttre kanterna av remsan fundamentet , den grundläggningsnivån är ibland också användas .
För att säkerställa en strukturs stabilitet på lång sikt måste olika faktorer beaktas:
- absorptionen av snö och dödvikt samt horisontella krafter från vind, och eventuellt vatten, jordtryck och vibrationer
- det tillåtna marktrycket för att begränsa eventuell bosättning till en ofarlig nivå
- lastfördelningen för att undvika att olika delar av byggnaden placeras på eventuellt inhomogen undergrund
- undvika eller hantera upplyftningar och nedfall i samband med en frys-tö- cykel
- vid behov skydd av håligheter (källare) som ligger under jordytan mot flytkraft genom grundvatten, läckage eller översvämningsvatten
- hållbarheten hos byggmaterial som används under förändrade luftfuktighetsförhållanden
Om grunden området är under jordytan, en är utgrävning grop grävt. Från ett visst djup måste det finnas utrymme för arbetsområdet bredvid grundområdet . En utgrävning grop som inte har byggts upp ändar med en vägbank runt , medan en inbyggd utgrävning grop är säkrad mot jordbrott av en spontvägg , sprutbetong eller liknande åtgärder . Arbetsområdet kommer att fyllas på igen efter att grunden och källaren har slutförts.
Grundens djup ska väljas så att inga underjordiska rörelser på grund av frosteffekter eller uttorkning (krympsprickor) i de övre jordlagren kan förväntas. Frostdjupet som ska beaktas varierar med det lokala klimatet och antas ofta vara 80 cm i Tyskland.
Den grunden kan utformas som en kontinuerlig golvplatta, band stiftelse eller peka foundation . Om undergrunden är mjuk kan det vara nödvändigt att ha en djup underlag med pålar som drivs in eller är gjorda av armerad betong . Lastfördelningen kan alternativt förbättras med stenförpackningar, träslipare, balkar eller vid behov genom att byta golv .
På språket omfattar termen bas både grundens underjordiska delar såväl som de tekniska - eller endast optiska - delarna av strukturens bas som är över marken. I brokonstruktion talar man om underbyggnad . Ursprungligen germinerades termen foundation av Philipp von Zesen med uttrycket " grundsten ".
Grundande relationer
Grundförhållandena bestäms före byggandet av en struktur. I fallet med större byggprojekt, en jord är rapport upprättas, vilket särskilt utvärderar avvecklings beteende och den lastbärande kapaciteten hos alv. Utforskningen sker vanligtvis genom kärnborrning , pålkörningstest och prospektering .
Typer av fundament
Historiska grunder
Historiska grunder skiljer sig från moderna grunder när det gäller material, konstruktionsmetod och beläggning. Alla stiftelser före 1920 betraktas som historiska. De har vanligtvis låg draghållfasthet och böjhållfasthet.
Träfundament
Grundkonstruktioner av trä kan bestå av sliprar (horisontella) och pålar (vertikala). Från den romerska antiken till början av 1900-talet var en underlagsgallerfundament vanligt på mjuk mark, med flera sliprar placerade bredvid varandra längs väggen och förbundna med kortare tvärslipare. Endast i byggnadens hörn låg trösklarna tvärs över varandra. Mellanrummen däremellan var fyllda med grus , byggstenar eller lera , och ursprungligen placerades obefogat murverk ovanför murbruk.
Stenfundament
Man gör en åtskillnad mellan remsfundament ("banketter"), rektangulära spetsfundament (till exempel under pelare) och ytfundament, som måste utformas som inverterade valv tills införandet av armerad betong. Stenfundament utvidgades mot basen genom att trappa murverket för att förbättra lastfördelningen.
Stenfundamenten bestod mestadels av ett förpackningsskikt i det nedre området , där lager av större stenar fylldes med grus i mellanrummen mellan dem. Tät sten föredrogs för packningsskiktet för att förhindra kapillärökning av markfuktighet. Dessutom kan spärrskikt av skiffer eller (från omkring 1800) av tjärpapper tillhandahållas ovan .
Dagens fundament: grunda och djupa fundament
I den byggnadsindustrin, en platt fundament är förstås vara en form av fundament i vilken de strukturella lasterna införes i dess underlag via horisontella ytor . Det hjälper också att urskilja följande typer: enskilda fundament, bandfundament , golvplattor och kokkärl (som en variant av bottenplattan). De viktigaste byggmaterialen som används är betong , fiberarmerad betong och armerad betong .
Djupa fundament , däremot, består av vertikala komponenter som överför strukturbelastningarna till underytan till stor del genom friktion : pålar , brunnar och caissoner , membranväggar , frästa väggar , högtrycksgolvförstärkning . Trä , betong, stål , fiberbetong, armerad betong och murbruk används som byggmaterial .
Typ och utförande av stiftelser
- Spets- eller enkelfundament är vanligtvis byggda för enskilda stöd eller isolerade komponenter såsom skorstenar och liknande.
- Stripfundament är vanligast i Tyskland. De tar över lasterna av de bärande väggarna som är uppförda på dem, medan icke-bärande innerväggar vanligtvis är uppförda direkt på golvplattan. Deras bredd är ofta dubbelt så stor som de väggar som står på dem; de exakta måtten och vid behov förstärkningen beror på undergrundens bärförmåga. Fundamenten tillverkas ofta i betonghållfasthetsklass C20 / 25 eller C25 / 30.
- Flottfundament eller sulplattor används när enstaka eller bandfundament inte är ekonomiska på grund av höga byggbelastningar. Det kan vara mer ekonomiskt att använda en bottenplatta även vid låga belastningar, eftersom arbetsbelastningen kan vara mindre. Hela golvplatta Den används sedan som en stiftelse platta . En fundamentplatta är alltid förstärkt på toppen och botten. Det skjuter ofta ut i sidled över ytterkanten på (källarväggarna). Innan fundamentet läggs på ett tunt bländande lager av mager betong och / eller en solid PE-film placeras på botten av bygggropen så att armeringen inte kan röra sig under betongen och betongen inte blandas med undergrunden. På senare tid har grundplattor av stålfiberbetong tillverkats alltmer, särskilt i bostadshus . Fördelen är den mycket enklare produktionen plus prisfördelen jämfört med konventionella armerade betongplattor.
- Källarbadkar krävs när det finns pressande vatten, dvs. H. i händelse av en eventuell höjning av vattennivån ovanför grundbasen, t.ex. B. i närheten av vattenförekomster eller vid mycket höga grundvattennivåer eller skiktvatten . Beroende på design görs en skillnad mellan vita badkar och svarta badkar . Vita badkar är gjorda av vattentät betong (vattentät betong ). När det gäller svarta badkar tätas en konventionell grund utifrån med bitumen eller bitumenplåt. När det gäller källarbadkar måste den stigande byggnaden ha tillräcklig vikt i alla byggsteg så att badkaret inte flyter, eller så måste det säkerställas att det översvämmas i god tid. Översvämning kan endast ses som ett mått i en nödsituation. Normalt sänks grundvattnet i en sådan utsträckning att det finns tillräcklig flytkraftsäkerhet i varje konstruktionsfas. Ett framträdande exempel på strukturella skador orsakade av bortse från denna regel är Schürmann-byggnaden i Bonn .
- Fysiska fundament : Med denna typ av fundament fördelas lasten genom tryck.
- Styva fundament : Med denna typ av fundament fördelas lasten genom tryck och spänning inuti fundamentet.
Bärande beteende hos fundamentplattor
Golvplattor som överför konstruktionsbelastningar är vanligtvis gjorda av armerad betong . Utan att använda armeringsstål har enskilda fundament en lastfördelningsvinkel på cirka 45 grader. För att införa höga belastningar i undergrunden är motsvarande stora grundhöjder nödvändiga för att inte överskrida markens gränsspänning. Till skillnad från obearbetade fundament kan armerade golvplattor utsättas för böjningsbelastningar . Detta innebär att laster med relativt tunna komponenttjocklekar kan fördelas över stora ytor och därmed kan påfrestningarna på marken minskas. Golvplattan fungerar som ett inverterat tak, och den statiska förstärkningen är anordnad i fältet på ovansidan och under belastningspunkterna på undersidan. Moderna industribyggnader har höga individuella belastningar på grund av sin bärande struktur, som huvudsakligen består av pelare. Armeringen under pelarna i golvplattan är därför ofta mycket tät, och armeringsstål används ofta i flera lager med diametrar upp till 30 mm. Om tvär- och stanskrafterna i närheten av stödet överskrider plattmotståndet, måste antingen lämplig armering, vanligtvis vertikala stigbygel, anordnas eller så måste platstjockleken ökas lokalt. Av ekonomiska skäl är den senare metoden huvudsakligen vald.
En betydande förenkling av det totala systemet är resultatet av användning av stålfiberbetong , som också kan absorbera belastningarna från väggar och pelare. Vattentäta anslutningar kan också göras med denna typ av konstruktion, förutsatt att det inte finns några otillåtna breda sprickor.
fler detaljer
Frostfallet , ett kapillärbrytande skikt , installeras vanligtvis under bottenplattan . Fukt som stiger underifrån kan inte tränga in i bottenplattan. Här måste emellertid ångtrycket tas med i beräkningen, vilket är närvarande som ett lastfall genom dessa lager upp till golvplattans nedre kant och därmed också dämpar en golvplatta. Detta lastfall blir ett problem när källarrum används för bostadsändamål. Motsvarande planeringskrav för golvplattans kvalitet och dess andra golvkonstruktioner måste följas.
Fundamentjordelektroderna är också installerat i basplattan , som tjänar som potentialutjämning för hela elektriska installationen .
Termiska golvpaneler
Permanent tryckbeständiga isoleringspaneler eller ett lager av skumglasgrus kan läggas under grundplattan. Dessa isoleringsmaterial måste var och en vara trycktåligt och eventuellt tåla belastningen på pressande och icke-pressande grundvatten under hela byggnadens livslängd. För att utesluta kuldbryggor i fundament måste detta skikt sträckas ut över golvplattornas ytterkanter. Efter installation komprimeras det krossade glasskiktet försiktigt med vibrerande plattor. Det finns inga kuldbryggor om sulens främre kant är isolerad upp till gruslagret. Oisolerade fundament, på vilka golvplattan, som endast är isolerad mellan fundamenten, vilar, representerar en undvikbar termisk bro som på grund av sin totala längd tar upp en avsevärd mängd. Även om dessa matematiskt kan leda till överensstämmelse med EnEV på grund av möjligheten till en balanserad övervägande av värmeisoleringsintyget, utgör de ett brott mot principen att undvika kuldbryggor. I alla fall måste daggpunkten beräknas så att yttemperaturen leder inte till kondens i basen på ytterväggarna leder till bottenplattan.
För närvarande (2011) planeras 20–40 cm tjocka armerade betongplattor för lastöverföring. Byggnadsingenjören måste beräkna den exakta tjockleken i samarbete med en geolog. Om en grundplatta är gjord kan du klara dig utan en golvbeläggning i källaren, men då har du inget alternativ att installera en ångspärr som en övre tätning. Sådana lösningar kan därför inte betraktas som lämpliga för vardagsrum, särskilt om ytterligare golvkonstruktioner såsom parkettgolv skulle appliceras direkt på betonggolvet.
Skridskor behöver cirka sex veckor för att torka. Cementbeläggningar och armerade betongplattor uppnår den avsedda hållfastheten efter 28 dagar. Golvvärme kan också implementeras som betonghärdning av kärntemperatur om man inte kan välja bort temperaturjusteringen. Ytterligare expansionsfogar kan vara nödvändiga för ett sprickfritt utförande. Om golvplattan används för att reglera byggnadens temperatur, måste den hela värmeisoleringen utföras särskilt noggrant.
Om golvplattan är direkt utrustad med golvvärme (Sverigeplatta) garanteras inte längre ljudisoleringen mellan rum, eftersom minskningen av flankljudet via golvet inte längre garanteras. Detta är endast tillåtet för privat personligt bruk. Det representerar en inte obetydlig defekt för försäljning eller uthyrning.
De vertikala yttre ytorna på golvplattor eller källarens ("källarens ytterväggar") är nu isolerade med omkretsisolering i enlighet med energibesparingsförordningen .
Se även
- Grundande av havsbaserade vindkraftverk
- Stereobat och Krepis - grundandet av ett gammalt grekiskt tempel