K1 Konstruktionslehre für Bauberufe 2020
K1 Konstruktionslehre für Bauberufe 2020
K1 Konstruktionslehre für Bauberufe 2020
-
- 1 / 467
-
Cartes-fiches
Was sind die wichtigsten Aufagebn von Beton und Stahl in einem Bauteil?
- Der Beton übernimmt die in der Konstruktion auftretenden Druck-, der Stahl die Zugkräfte
- Beton am Stahl haftet (Klebewirkung des Zementleims)
- Beton und Stahl sich bei Temperaturschwankungen praktisch gleich ausdehnen
- Zement die Bewehrung vor Rost schützt
Was ist eine Bewehrungsüberdeckung?
Die Bewehrung muss zur Gewährleistung des Verbundes zwischen Beton und Stahl und zur Sicherung eines dauerhaften Korrosionsschutzes eine ausreichend starke und dichte Betonüberdeckung aufweisen.
Die Überdeckung beträgt:
- Bei schlaffen Bewehrung für Tragwerke und Bauteile, die der Witterung oder entsprechenden Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswechseln oder anderen schädlichen Einwirkungen entzogen sind mindestens 25 mm
- bei geschalten Flächen welcher der Witterung ausgesetzt sind mindestens 35 mm
- bei ungeschalten Flächen (Oberflächen) mindestens 40 mm
- bei Spanngliedern mindestens 45 mm
Bei Sichtbetonflächen ist der Überdeckung der Bewehrung besondere Beachtung zu schenken.
Was bedeutet Karbonatisierung?
Karbonatisierung ist die chemische Reaktion (Bindung) des Kohlendioxids (C02) der Luft mit dem Calziumhydroxid Ca(OH)2 des Betons.
Karbonatisierung macht den (unbewehrten) Beton kompakter, fester und dauerhafter; der Beton erhält eine Schutzschicht gegen das Eindringen von Gasen und Flüssigkeiten.
Beim Stahlbeton kann der gleiche Vorgang die Bewehrung stark schädigen.
Im nicht karbona tisierten Beton schützt der hohe ph -Wert (ph>l 2, Alkalität) den Stahl vor dem Rosten, durch die Karbonatisierung findet eine ph-Reduktion statt (ph>9).
Sobald die Karbonatisierungsfront die Zone der Bewehrung erreicht, beginnt das Rosten.
Durch Rosten entstehen Volumenvergrösserungen, die zu einem Absprengen des Betons über der Bewehrung führt.
Durch die weitere Korrosion des ungeschützen Stahl wird die Konstruktion in ihrer Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit beeinflusst.
Welche Anforderungen gibt es an Fundationen?
Allgemeines
Das Fundament ist die konstruktive und statische Ausbildung des Übergangs vom Bauwerk zum Boden mit dem Ziel, dass die durch das Bauwerk und dessen Nutzung verursachten Verformungen des Bodens kleiner sind als aus Sicht des Bauwerks zulässig.
Anforderungen
Die Fundation muss immer entsprechend ihrer Lastübertragung sowie der jeweiligen Tragfähigkeit und Beschaffenheit des Bodens angepasst werden. Die Wahl des Systems und die Berechnungen erfolgen durch den Bauingenieur. Sie setzen genaue Kenntnisse über das Bauvorhaben und den Baugrund voraus. Ungenügende Fundamente verursachen am Bauwerk kaum zu behebende Schäden. Im schlimmsten Fall führen sie zum Einsturz des Gebäudes.
Was muss beim Baugrund mit viel Wasser und keinen oder nur wenigen Hohlräume beachtet werden?
Enthält ein Baugrund viel Wasser und keine oder nur wenige Hohlräume, muss beim Gefrieren des Bodens mit einer Volumenvergrösserung gerechnet
werden.
Die grossen Kräfte, die beim Gefrieren des Bodens entstehen, können Strassenbeläge aufwölben, Stützmauern verschieben, aber auch ganze Gebäudeteile anheben, wenn die Fundamente nicht tief genug geführt wurden, oder mit dem Hinterfüllen der Kellermauern bei tiefen Temperaturen zulange zugewartet wurde.
Welche zwei Fundationsarten gibt es?
- Flachfundationen
- Tiefenfundationen
Wann werden bewehrt Streifenfundament eingesetzt?
Unter durchgehenden Kellermauern und bei Wandscheiben eingesetzt.
Diese Fundamentart ist streifenartig ausgebildet.
Auf dem Fundament steht die Wand oder liegt eine dünne, statisch nicht tragende Bodenplatte (z.B. die Kellerbodenplatte) auf.
Das Streifenfundament überträgt die Lasten aus den aufstehenden Wänden oder Pfeilern ins Erdreich.
Um eine grössere Lastverteilungsfläche zwischen Wand und Erdreich zu erreichen, wird das Streifenfundament in der Regel breiter als die aufstehende Wand bzw. Stütze ausgeführt.
Die erforderliche Fundamentbreite, die Betongüte und die aus statischen Gründen erforderliche Bewehrung werden in einer statischen Berechnung ermittelt.
Wann werden Plattenfundamente eingesetzt?
Plattenfundamente sind heute das am meisten angewendete System. Plattenfundamente werden eingesetzt, wenn Einzel- oder Streifenfundamente wegen hoher Baulasten nicht wirtschaftlich sind.
Es kann auch bei geringen Lasten wirtschaftlicher sein eine Bodenplatte einzusetzen, da der Arbeitsaufwand unter Umständen geringer ist.
Vor dem Betonieren der Bodenplatte wird auf dem Boden der Baugrube eine dünne Sauberkeitsschicht aus Magerbeton und/ oder eine feste PE-Folie eingebracht, damit sich die Bewehrung beim Betonieren nicht verschieben kann und sich der Beton nicht mit dem Baugrund vermischt.
Pfahlfundamente
Die Pfahlgründung ist in der Bauausführung eine Variante der Tiefgründung.
Mit ihr können die Lasten von Tragwerken in tiefere, tragfähige Bodenschichten abgeleitet werden.
Bei der Pfahlgründung werden Pfähle meist in den Baugrund gebohrt oder gerammt, bis eine ausreichend tragfähige Boden- oder Gesteinsschicht erreicht ist.
Die Lasten des Tragwerks werden dann zum einen durch die Reibung des Pfahls mit dem Baugrund (Mantelreibung) und zum anderen über den Spitzendruck der Pfähle abgeleitet.
In Ausnahmefällen wird bei grossen Tiefen auch allein durch die Mantelreibung der Pfähle eine ausreichende Tragfähigkeit erzielt, ohne eine tragfähige Schicht zu erreichen.
Auf den Pfählen wird dann eine mittragende Bodenplatte des Fundaments errichtet (kombinierte Pfahl-Platten-Gründung).
Welche Baustoffe eignen sich bei einer Aussenwand unter Terrain?
Als Baustoffe eignen sich daher zementöse Baustoffe:
- Beton
- Zementsteine
- Schalungssteine
Als Baustoff wird meistens Stah lbeton verwendet.
Aussenwände unter Terrain werden oft wasserdicht (mind. Beton Sorte C) erstellt und sind, je nach Höhe des Wasserdrucks, 25- 50cm dick.
Die Wanddicke alleine garantiert noch keine wasserdichte Konstruktion.
Die Arbeits- und Dilatationsfugen sind abzudichten.
Ohne Wasserdruck kann die Feuchtigkeit je nach Porosität der verwendeten Baustoffe durch die Kapillarwirkung meterweit nach oben transportiert
werden.
An geeigneten Stellen muss daher dieser Feuchtigkeitstransport unterbunden werden.
Die Feuchtigkeit dringt von unten durch die Bodenplatte hindurch in die Aussenwand, wenn keine Sperrschicht unter die Aussenwand eingelegt wird.
Aufsteigende Feuchtigkeit ist auch nach der Rohbauvollendung vorhanden.
Welche möglichkeiten gibt es Bauteile im Erdreich vor Feuchtigkeit zu schützen?
horizontal
- Bitumendichtungsbahnen
- Polymerbitumendichtungsbahnen
- Polymerbahnen (Kunststofffolien)
- Sperrmörtel
- Sperrbeton
- Spachtelmassen
- Injektionen u.a.
vertikal
- Sperrbeton (wasserd ichter Beton)
- Sickerplatten (Filterplatten)
- Spezialanstriche, z.B. bituminöser Anstrich auf Betonaussenseite, Dünnschichtabdichtungen, Spachtelmassen u.a.
- Die Sickerleitung mit Geröll - oder Kiespackung führt anfallendes Wasser ab.
Massnahmen bei geringem Wasserdruck, Normale Grundfeuchtigkeit, durchlässiger Baugrund?
Die aufsteigende Feuchtigkeit darf nicht in die Erdgeschossdecke und das Mauerwerk gelangen
Die Mauerkrone ist wenn nötig mit Zementmörtel auszuebnen.
Eine «elastische» Sperre ist sicherer als eine «starre» Sperre.
Bei Rissbildung im Mauerwerk ist der Schutz allerdings fraglich.
• Dicke der Aussenwand 25- 40 cm
• Betonsorte C
• wasserdichte Sperre auf Krone Aussenwände mit
- Bitumendichtungsbahn
- Polymerbitumendichtungsbahn
- Polymerbahn (Kunststofffolie)
- wasserdichter Mörtelschicht
• ev. bituminöser Anstrich auf Betonaussenseite > schützt Beton vor chemischen Einflüssen im Erdreich, bei kiesigen Böden nicht nötig
Massnahmen bei mittlerem bis starkem Wasserdruck, Starke Grundfeuchtigkeit, Hangwasser?
Wasser darf weder von aussen noch von unten in die Mauer eindringen.
Arbeitsfugen ev. mit Fugenbändern abdichten.
• Dicke der Wände 30- 50cm
• Beton sorte C
• wasserdichte Schicht auf die Aussenseite der Aussenwand unter Terrain als Dünnschichtabdichtung (Schlämmputz)
• Heute keine Sickerleitung mehr ausführen! durchmesser 125 mm auf Magerbetonbankett, Gefälle 0,5 - 1 %
• Sickerplatten (Filterplatten) oder Sickermatten von OK Fundament bis ca. 20cm UK Terrain
• Sickerkies über Sickerleitung > «Filter», verhindert Verunreinigung der Sickerleitung durch Schwemmstoffe (Lehm, Humus) und ermöglicht ein rasches Abfliessen des gesammelten Wassers in die Sickerleitung
• ev. bituminöser Anstrich auf Betonaussenseite > schützt Beton vor chemischen Einflüssen im Erdreich, bei kiesigen Böden nicht nötig
Voraussetzungen:
• Zusatzmittel für wasserdichten Beton (Dichtungsmittel)
• absolutrissfreier Beton > Dilatationsfugen mit Fugenband
• sorgfältige Verarbeitung und Nachbehandlung des Betons auf der Baustelle
• Luftfeuchtigkeit im Keller beachten > Lagergut