Benutzer:Ferutsch/Bodenplatte (Bauwesen)

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Tragverhalten von Gründungsplatten

Oben ist der Momentenverlauf in einer Stahlbetonbodenplatte abgebildet. Von der Mitte des Feldes bis zur Stütze fällt das Drehmoment zunächst auf Null ab, um dann mit umgekehrtem Vorzeichen wieder stark anzusteigen. In der Mitte ist der Aufbau des Fundaments schematisch dargestellt. Darunter ist der (stark vereinfachte) Verlauf der sich einstellenden Bodenpressung in Form einer nach oben gerichteten Flächenlast dargestellt. Ganz unten folgt schließlich der Graph des Verlaufs der Querkraft (bzw. der Scherspannung). Da sowohl das Moment wie auch die Querkraft im Fundament unterhalb der Stützen am höchsten sind, wird das Fundament dort stärker ausgeführt.

Bauwerkslasten abtragende Bodenplatten werden im Regelfall in Stahlbeton hergestellt. Ohne den Einsatz von Betonstahl weisen Einzelfundamente einen Lastausbreitungswinkel von etwa 45 Grad auf. Um hohe Lasten in den Baugrund einzutragen, sind somit entsprechend große Fundamenthöhen notwendig, um die Grenzspannung des Bodens nicht zu überschreiten. Im Unterschied zu unbewehrten Fundamenten können bewehrte Bodenplatten auf Biegung beansprucht werden. Dadurch können Auflasten mit relativ dünnen Bauteildicken über große Flächen verteilt und somit die Spannungen auf den Boden reduziert werden. Die Bodenplatte wirkt dabei wie eine umgekehrte Decke, und die statische Bewehrung wird im Feld auf der Oberseite angeordnet und unter den Lastangriffspunkten an der Unterseite. Moderne Industriebauten weisen wegen ihrer überwiegend aus Stützen bestehenden Tragstruktur hohe Einzellasten auf. Die Bewehrung unter den Stützen in der Bodenplatte ist deshalb oft sehr dicht, und häufig wird Bewehrungsstahl in mehreren Lagen mit Durchmessern bis zu 30 mm eingesetzt. Überschreiten die Quer- und Durchstanzkräfte in Auflagernähe den Plattentragwiderstand, muss entweder eine entsprechende Bewehrung, meist vertikale Bügel, angeordnet oder die Plattendicke lokal erhöht werden. Aus wirtschaftlichen Gründen wird dabei überwiegend letzteres Mittel gewählt.

Eine wesentliche Vereinfachung des Gesamtsystems entsteht mit der Verwendung von Stahlfaserbeton, der auch die Lasten von Wänden und Säulen aufnehmen kann. Auch wasserdichte Anschlüsse sind mit dieser Bauart durchführbar, sofern keine unzulässig breiten Risse auftreten.

Weitere Details

Unter der Bodenplatte wird in der Regel noch der Frostkoffer, eine kapillarbrechende Schicht, eingebaut. Von unten aufsteigende Feuchtigkeit kann somit nicht bis zur Bodenplatte vordringen. Dabei ist jedoch der Dampfdruck zu beachten, der durch diese Schichten bis zur Unterkante der Bodenplatte als Lastfall ansteht und somit auch eine Bodenplatte durchfeuchtet. Dieser Lastfall wird zum Problem, wenn Kellerräume zu Wohnzwecken genutzt werden. Entsprechende Planungsanforderung an die Qualität der Bodenplatte und deren weiteren Fußbodenaufbauten sind zu beachten.

In die Bodenplatte werden außerdem Fundamenterder eingebracht, die für die gesamte Elektroinstallation als Potentialausgleich dienen.

Thermo-Bodenplatten

Man kann unter die Fundamentplatte dauerhaft druckfeste Dämmstoffplatten oder eine Schaumglasschotterlage verlegen. Diese Dämmstoffe müssen jeweils entsprechend druckfest und eventuell dauerhaft den Lastfall drückendes und nichtdrückendes Grundwasser für die gesamte Lebensdauer des Gebäudes überstehen. Um Wärmebrücken bei Fundamenten auszuschließen, muss diese Schicht bis über die Außenkanten der Bodenplatten geführt werden. Nach dem Einbau wird die Glasschotterschicht mit Rüttelplatten vorsichtig komprimiert. Wärmebrücken entstehen dann keine, wenn die Vorderkante der Sohle bis zur Glasschotterschicht gedämmt wird. Ungedämmte Fundamente, auf denen die nur zwischen den Fundamenten gedämmte Bodenplatte aufliegt, stellen eine vermeidbare Wärmebrücke dar, die aufgrund der Gesamtlänge einen erheblichen Umfang einnimmt. Auch wenn diese aufgrund der Möglichkeit zur bilanzierten Betrachtung des Wärmeschutznachweises rechnerisch zur Einhaltung der EnEV führen können, stellen sie doch einen Verstoß gegen den Grundsatz zur Vermeidung von Wärmebrücken dar. In jedem Fall muss hier die Taupunktberechnung erfolgen, damit die Oberflächentemperatur nicht zu Tauwasser innerhalb des Fußpunktes der Außenwände auf der Bodenplatte führt.

Derzeit (2011) werden zur Lastabtragung 20–40 cm dicke Stahlbetonplatten geplant. Die exakte Dicke muss der Tragwerksplaner in Zusammenarbeit mit einem Geologen berechnen. Wenn eine Gründungsplatte hergestellt wird, kann man auf einen Estrich im Keller verzichten, hat dann allerdings keine Möglichkeit, den Einbau einer Dampfbremse als obere Abdichtung vorzusehen. Solche Lösungen können daher nicht für Wohnräume als geeignet angesehen werden, insbesondere wenn dort weitere Bodenaufbauten wie zum Beispiel Parkettböden direkt auf dem Betonboden aufgebracht werden würden.

Estriche benötigen rund sechs Wochen zur Trocknung. Zement-Estrich und Stahlbetonplatten erreichen die vorgesehene Festigkeit nach 28 Tagen. Fußbodenheizungen lassen sich auch als Betonkerntemperierung ausführen, wenn auf die Möglichkeit einer schnellen Anpassung der Temperatur verzichtet werden kann. Zur rissfreien Ausführung sind gegebenenfalls zusätzliche Dehnungsfugen nötig. Wird die Bodenplatte zur Temperierung des Gebäudes genutzt, muss die umlaufende Wärmedämmung besonders sorgfältig ausgeführt werden.

Wird die Bodenplatte direkt mit einer Fußbodenheizung ausgestattet (Schwedenplatte) ist der Schallschutz zwischen Räumen nicht mehr gewährleistet, da die Reduktion des Flankenschalls über den Boden nicht mehr gewährleistet ist. Dieses ist nur für den privaten Eigengebrauch zulässig. Für Verkauf oder Vermietung stellt es einen nicht unwesentlichen Mangel dar.

Die senkrechten Außenflächen von Bodenplatten oder die von Kellern („Keller-Außenwände“) werden heute gemäß Energieeinsparverordnung mit einer Perimeterdämmung gedämmt.