Kapitel 03_FH_Fundierung - Denkmalpflege TU-Wien

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dr. karlheinz hollinsky & partner ziviltechnikergesellschaft m.b.h.
KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Kapitel 03 – Fundierung
- Bestandsaufnahme der Fundierung
- Belastbarkeit des Bodens
- Grundbruch
- Pfahlfundierung
- Fundamentertüchtigung
A – Unterfangung
B – DSV Verfahren
C – Bodenplatte eingeschmatzt

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Der Schnitt des Hauses zeigt
deutlich die Außen- und
Mittelwandstruktur und auch,
wie die Wände geschoßweise
um das Maß von 15 cm
zurückspringen.
Kritisch sind in jedem Fall
Einbindetiefen kleiner als 1 m.
Die Einbindetiefen werden
Stichprobenartig (3-5
Probelöcher) ermittelt.
Einbindetiefe der Fundierung ermitteln

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Projekt: Braun & Co.
Im KG ist es unbedingt erforderlich, eine Untersuchung der
Einbindetiefe der Außen- und Mittelwände vorzunehmen.
Die Einbindetiefe sollte im Regelfall 1 m betragen.
Kleinere Einbindetiefen unter 0,5 m sind gefährlich. Die
Untersuchung der Fundamenttiefe ist Bestandteil des
Fundierungsbefundes und vor der Ausschreibung
durchzuführen, da sehr kostenwirksame Maßnahmen
entstehen können, die darzustellen sind.

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Belastbarkeit des Bodens:
Im Wiener Raum sind oftmals Schotterböden oder bindige
Böden (Wr. Tegel oder Löß) anzutreffen.
Die Belastbarkeit des Bodens ist abhängig von der
Einbindetiefe der Fundierung und der Art des Bodens.
Für nichtbindige Böden gilt:
Für bindige Böden gilt:
Die Belastbarkeit des Bodens ist vom Grundwasserstand, der
Bindigkeit bzw. Kohäsion, Scherfestigkeit abhängig und wird
vom Sonderfachmann für Bodenmechanik bestimmt.
Die Belastung an der Fundamentsohle auf dem Baugrund
beträgt insbesonders in der Mittelwand б Druck = 6 bis 8kg/m2

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Grundbruch:
- Beschreibt das Versagen des Baugrundes
- tritt ein wenn die Scherfestigkeit des Bodens
überschritten ist
- in der Regel nur bei Flachgründungen

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
- Wasser begünstigt den Grundbruch
-Die Folgen sind Schäden am Bauwerk
- Bindige Böden (Tone, Schluffe) weisen ein besseres
Setzungsverhalten auf
Belastung
Gleitfläche

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Grundbruchsnachweis:
Bemessungskriterium:
Als Bemessungswiderstand gilt die aufgrund von
Teilsicherheitsbeiwerten für die Scherparameter
berechnete Grundbruchslast. Der Nachweis der
Grundbruchsicherheit wird erbracht durch
Q ≤ Qf,d
Dabei ist Q die wirksame Sohldruckkraft und Qf,d der
Bemessungswert der Grundbruchslast.
Berechnungsverfahren
Durch die Grundbruchberechnung wird die
Grundbruchslast Qf, ermittelt. Dabei wird angenommen,
dass Lage und Richtung der Grundbruchslast mit der
Resultierenden der angreifenden Kräfte übereinstimmt.
Ausmittig belastete Sohlflächen werden berechnet,
indem mittig belastete Ersatzflächen A' eingeführt
werden. Dabei wird angenommen, dass nur die
rechnerische Fläche A' die Last in den Baugrund
überträgt. Der über die Ersatzfläche A‘ hinausreichende
Teil des Fundamentkörpers wird in der Berechnung und
bei der Konstruktion des Gleitflächensbildes
Vernachlässigt.

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Grundbruchsnachweis:
Bei rechteckigen Sohlflächen werden dafür eine
Ersatzbreite b' und eine Ersatzlänge l' ermittelt. Mit el
und eb werden die Abstände des Angriffspunktes der
Resultierenden von den Rechtecksymmetralen des
Gründungskörpers bezeichnet.
Bei kreisförmiger Sohlfläche kann die im nachfolgenden
Bild dargestellte Lösung gewählt werden.
Bei schräger oder ausmittiger Belastung bilden sich
ausgeprägte Gleitbereiche nur nach einer Richtung hin.
Die ausmittige wie auch die schräge Belastung haben
zur Folge, dass die Grundbruchslast in diesen Fällen
gegenüber der lotrechten und mittigen Belastung
erheblich verringert wird.
Unabhängig vom Verhältnis l/b gilt l’ ≥ b’; b’ ist somit
stets die kleinere Seite der rechnerischen Grundfläche.

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Grundbruchsnachweis:
Oben: Rechteckige Sohlfläche
Unten: Kreisförmige Sohlfläche

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Berechnung der Grundbruchslast:
Die Berechnung der Grundbruchslast erfolgt mit den
Bemessungswerten der Scherparameter (φ d
, c d
).
Bei der Berechnung der Tragfähigkeitsbeiwerte ist
zwischen der Endtragfähigkeit (φ > 0) und der
Anfangstragfähigkeit (φ = 0) zu unterscheiden.
Bei einigermaßen homogenem Boden wird der
Bemessungswert der Grundbruchslast für den
Endzustand aus den drei
Anteilen infolge Fundamentbreite, Einbindetiefe und
Kohäsion nach folgender Gleichung berechnet:
für den Anfangszustand:
Es bedeutet:
Bemessungswert der Grundbruchslast in kN
Rechnerische Breite des Fundaments
Rechnerische Fläche des Fundaments
Tragfähigkeitswerte
Kohäsion des Bodens
Anfangsscherferstigkeit
Geringste Gründungstiefe
Wichte oberhalb der Gründungssohle
Wichte unterhalb der Gründungssohle

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Pfahlfundierung:
Flachgründungsarten, [Quelle: Pech A., Fundierungen, 2004]
Pfahlgründung mittels Holzpiloten
bzw. Sandpfählen, [Quelle: Balak
und Pech, Mauerwerkstrockenlegung
2003]

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Pfahlfundierung:
Risse zufolge Setzung der
Fundierung
Bei Gründerzeithäusern sind auch Pfahlgründungen
möglich. Vorwiegend in den Bezierken der ehemaligen
Donau - und - ausläufer (20.,2., entlang Donaukanal) ist
damit zu rechnen.
Bei Lasterhöhungen sind dann die Zusatzlasten durch
neue konstruktive Maßnahmen – z.B. Bodenplatte
verzahnt im KG – auf den Boden abzuleiten.
Sinnvoll ist es auch den Grundwasserstand und dessen
Schwankungen aufzunehmen bzw. Zu eruieren. Für die
Haltbarkeit von Holzpiloten ist die kritische Zone jeweils
die Schwankungsbreite zwischen höchsten und
niedrigstem Grundwasserstand
Findet man Pfahlfundierungen im Bestand ist es sinnvoll
einen Sonderfachmann für Bodengutachten zu bestellen
und mit diesem die Fundierungslösung der Sanierung zu
beraten.

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Bestandsuntersuchung: Fundierung
4
3
2
Nicht unterkellert
Probeloch 3 befindet sich in der Kellerparzelle vis-à-vis
24A bei der Mittelwand im Straßentrakt des unterkellerten
Bereichs. Es wurde ca. 50 cm in die Tiefe gegraben unter
dem Mauerwerkspfeiler eine Einbindetiefe von etwa 3
Ziegelscharen (ca. 20 cm) festgestellt.

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Probeloch 2 befindet sich an der Außenwand
Weyringergasse im KG. Hier wird festgestellt, dass das
Fundament etwa 2 Ziegelscharen (ca. 10-15 cm) tief
einbindet.
Probeloch 4 befindet sich im KG an der hofseitigen
Außenwand des von der Straße aus gesehen rechten
Hoftrakts. Die Dimensionen betragen ca. 1,50 m Länge *
0,50 m Breite. Festgestellt wird, dass etwa 6 Ziegelscharen
einbinden. Gemessen werden ca. 40 cm (im Foto erkennbar
an den dünkleren Ziegeln im unteren Teil des Bildes).

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Fundamentertüchtigungen:
Eine Fundamentertüchtigung ist erforderlich:
A Wenn die Grundbruchsicherheit nicht eingehalten wird.
(Im Bestand sind einige Gründerzeithäuser mit zu
geringer Einbindetiefe bzw. Grundbruchsicherheit
vorhanden – Ab dem Zeitpunkt wo das bekannt wird
besteht HANDLUNGSBEDARF)
B wenn die Einbindetiefe zu gering ist
C wenn die Fundierungstiefe eine neuen Nachbarhauses
unterhalb der bestehenden Fundamentkante liegt
D wenn Zusatzlasten (Grenze bei +10%) auf die
bestehenden Fundamente wirksam werden und dadurch
die Bodenpressung zu hoch wird.
- Unterfangung
- DSV Verfahren
- Eingeschmatzte Bodenplatte
MITTELWAND:
Hier sind genaue Bestandsuntersuchungen notwendig. Die
Lasten werden auf wenige Pfeiler bzw.
Mauerwerksquerschnitte zwischen den Kamingruppen
gestützt.

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Einsturz Lerchenfelderstraße:

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Unterfangung:
Unterfangungen sind sehr sorgfältig und gemäß einem
Taktplan zu erstellen.
Die Abschnittsbreiten betragen ca. 1,25-1,5m.
Die Skizze oben zeigt einen Taktplan – es wird eine
Unterfangung hergestellt – dann die nächste – usw…
Das anstehende Gelände bleibt zumindest auf Niveau der
Fundamentunterkante Bestand.
Für Takt X wird ein Loch gegraben (siehe Schnitt). Dann
wird die bestehende Fundierung untergraben bis auf die
neue Fundamentunterkante.
Danach wird der Hohlraum unter dem Fundament
kraftschlüssig geschlossen. (Ausmauern oder Betonfüllung)
Erst nachdem der Kraftschluss mit dem alten Fundament
hergesellt ist, darf mit dem nächsten Abschnitt begonnen
werden.

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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
DSV - Verfahren:
Zur Herstellung eines DSV-Körpers wird zunächst
eine Injektionslanze in den Boden eingebohrt. Häufig
wird hierfür ein spülungsunterstütztes
Nassbohrverfahren verwendet.
Nach Erreichen der Endtiefe wird an der Spitze der
Lanze eine mineralische Bindemittelsuspension unter
hohem Druck ins Erdreich injiziert (Drücke bis 600
bar, Austrittsgeschwindigkeit >100 m/s).
Der scharfe Strahl schneidet das anstehende
Bodenmaterial auf. Dabei wird der Boden erodiert
und mit der Bindemittelsuspension vermischt, die
sodann mit dem natürlichen Boden als Zuschlagstoff
einen Betonkörper bildet.

03/24
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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
DSV - Verfahren:
Als Bindemittel wird eine Suspension auf
Zementbasis verwendet, der noch Bentonit und je
nach Erfordnernis auch verschiedene chemische
Zusatzmittel beigegeben werden können. Bentonit
setzt zwar die Betonfestigkeit herab, bewirkt aber,
dass bereits der Frischbeton wasserdicht ist, und
das Bindemittel somit nicht ausgewaschen werden
kann, was insbesondere bei fließendem
Grundwasser von Bedeutung ist.
Nach Start der Injektage wird die Lanze unter
ständigem Drehen langsam gezogen. Der Boden
wird dadurch spiralförmig aufgeschnitten und es
entsteht ein zylindrischer Betonkörper. Durch
Variieren der Geräteeinstellungen können jedoch
auch beliebige Formen hergestellt werden.

03/25
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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Verschmatzte Bodenplatte:

03/26
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KAPITEL 03 – FUNDIERUNG
Verschmatzte Bodenplatte:
Naturaufnahme bei der
Bewehrungsabnahme
Teilausschnitt
Schalung und
Bewehrung