Eine im Erdreich vergrabene oder auf dessen Oberfläche montierte Stahlbetonplatte verteilt die vom Gebäude erzeugte Last großflächig. Dadurch verformen sich Gebäude auch auf bewegten Böden nicht. Damit das Fundament zuverlässig ist und gleichzeitig keine zusätzlichen Ressourcen verschwendet wird, ist es wichtig, die Fundamentplatte richtig zu berechnen.
- Vorteile einer Fundamentplatte
- Designvorteile
- Strukturmerkmale
- Berechnung der Dicke der Fundamentplatte
- Operationsfolge zur Berechnung der Belastung der Basis
- Dimensionierung einer Betonplatte
- Berechnung auf Basis der Ermittlung der Tragfähigkeit des Bodens
- Bestimmung des benötigten Volumens der Betonlösung
- Berechnung der erforderlichen Bewehrungsmenge
Vorteile einer Fundamentplatte
Bei der Errichtung von Flachbauten hat die Deckenvariante Vorteile gegenüber Band- und Pfahlkonstruktionen. Bei der Durchführung der Arbeiten müssen Sie zwar Geld für Beton und Bewehrung ausgeben, aber Sie können eine Reihe anderer Kostenpositionen einsparen. Da zum Beispiel die Deckenfläche als Unterboden für das Untergeschoss dient, muss kein Boden verlegt werden. Die Vorbereitung von Schalungen für die Schalung benötigt hier deutlich weniger Bretter als bei der Anordnung eines Streifenfundaments.
Ein solches Fundament eignet sich gut für die Anordnung eines wasserbeheizten Bodens - in diesem Fall wird das System in die Decke verlegt (anstatt einen speziellen Estrich dafür vorzubereiten).
Von technischen Einheiten für Installationsarbeiten wird ein Betonmischer benötigt. Sie müssen während des Baus kein Geld für Bagger und Hebemaschinen ausgeben.
Designvorteile
Ein großes Plus dieser Art von Unterlage ist neben der Wirtschaftlichkeit die große Oberfläche der Platte. Dadurch nimmt der Druck auf jeden Quadratzentimeter Boden ab, was Verformungsprozesse und ungleichmäßige Setzungen verhindert. Weitere Vorteile sind:
- Möglichkeit der Installation auf verschiedenen Bodenarten, einschließlich solcher mit erhöhter Mobilität oder hohem Wasseranstieg. Wenn Sie ein Haus auf "unbequemen" Böden bauen müssen, sind Platten eine ausgezeichnete Option. Es ist jedoch schwierig, ein solches zuverlässiges Fundament an einem Hang zu erstellen, es ist besser, hier Pfähle zu wählen.
- Ausgezeichnete Isoliereigenschaften. Wird das Fundament entsprechend der Technik ausgeführt, wird ein guter Schutz gegen Wärmeverluste erreicht. Es lässt auch keine Feuchtigkeit durch.
- Haltbarkeit: Eine massive Platte kann über ein Jahrhundert ohne Anzeichen von Verfall halten.
- Steife Konstruktion durch verstärkten Rahmen, große Abmessungen und Struktur, die keine Nahtelemente vorsieht. Dadurch eignet er sich für Gebäude aus Ziegeln, Porenbeton und anderen Materialien, die schon auf minimale Bewegungen negativ reagieren.
Bei stark hebendem Boden eignet sich eine feste Platte mit geringer oder keiner Vertiefung als Unterlage. Darunter sollte ein Kissen organisiert werden. Das Material wird so ausgewählt, dass es die Bodenaufwölbung ausgleicht.
Strukturmerkmale
Ein solches Fundament unterliegt keinen lokalen Biegungen und kann sich mit dem Boden bewegen, ohne die Struktur zu stören.Dadurch werden die unverhältnismäßigen Auswirkungen des Gebäudegewichts, die die Tragkonstruktionen unbrauchbar machen können, gut neutralisiert. Bei Verwendung einer isolierten Platte werden auch die Unebenheiten des Gefrierens unter dem Haus beseitigt.
Das Fundament kann massiv oder zusammengesetzt sein. Im ersten Fall, wenn eine monolithische Platte direkt auf der Baustelle gegossen wird, ist die Basis zuverlässiger und die Arbeit ist einfacher durchzuführen. Die zweite Option geht davon aus, dass das Fundament aus mehreren Elementen der industriellen Produktion besteht, die auf der Baustelle kombiniert werden. Die Umsetzung erfordert die Bestellung von Sondermaschinen, um die Fragmente zu liefern und richtig zu platzieren, und die Vorbereitung einer Schraublösung. Dieses Verfahren wird schneller realisiert, da keine Schalung, Bewehrung und langfristiges Halten des gegossenen Betons für seine Trocknung erforderlich ist.
Vor Baubeginn ist eine Untersuchung der Bodenbeschaffenheit und des Oberflächenreliefs erforderlich. Bei ausgeprägten Gefällen und anderen Höhenunterschieden ist es besser, eine Pfahlgründung zu bevorzugen. Idealerweise sollte die Oberfläche für die Montage der Platte möglichst eben sein.
Wenn der Boden ausreichend "problemlos" ist (kein Volumenpolster und keine Dämmstrukturen erforderlich), wird nur eine Schicht fruchtbarer Oberfläche entfernt. Andernfalls wird der Boden im erforderlichen Volumen entfernt und ein Ersatzpolster organisiert. Das Material ist in der Regel Schotter mit Sand vermischt. Eine solche Zusammensetzung verträgt die Entwässerung gut, neigt nicht zum Heben und lässt sich leicht zusammendrücken. Alle 10 cm muss das Pulver mit einer Rüttelplatte gestampft werden.
Das sandige Kissen muss mit Wasser bewässert werden. Die verwendete Fraktion sollte nicht zu fein sein, da sonst ein unerwartetes Schwinden des Gebäudes aufgrund unzureichender Druckfestigkeit möglich ist. Normalerweise wird eine Sandschicht von 0,2 bis 0,3 m gegossen.
Berechnung der Dicke der Fundamentplatte
Bei der Berechnung einer Betonplatte besteht die größte Herausforderung in der detaillierten Modellierung der Biegebelastungen und der wahrscheinlichsten Rollrichtungen. Anhand solcher Daten kann man die Größe des Bauwerks am genauesten abschätzen und sagen, ob es verstärkt werden muss. Durch den Einsatz von Softwaresystemen, die für diese Aufgaben geschärft wurden, werden Berechnungen in höchster Qualität erzielt. Um sie zu erhalten, müssen Sie die Berechnung des Plattenfundaments bei einem Fachunternehmen bestellen.
In der Praxis kann dies im privaten Bauwesen vernachlässigt werden, wobei man sich auf Näherungswerte konzentriert. Die größte Gefahr besteht bei zu geringer Plattendicke: Hier ist das Biegemoment so hoch, dass das Fundament reißen kann. Übermäßige Größe führt zu einer Übernutzung der Ressourcen.
Es stellt sich oft heraus, dass für ein bestimmtes Gebäude unterschiedliche Werte der Fundamentabmessungen möglich sind, wenn die Bewehrungsparameter flexibel variiert werden. Für ein einstöckiges Haus mit einer Dicke von 0,2 m ist beispielsweise eine zusätzliche Verstärkung der am stärksten belasteten Bereiche erforderlich, und bei 0,3 m wird viel Beton verbraucht. Darüber hinaus können im zweiten Fall keine Bewehrungsstäbe eingespart werden, aber die Platte kann etwas dünner gemacht werden, ohne die Zuverlässigkeit der Struktur zu beeinträchtigen. Bei einem Indikator von 0,25 m und einer gleichmäßigen Dichte der Anordnung der Stäbe werden die Betriebsqualitäten nicht beeinträchtigt und es kommt zu keinem übermäßigen Ressourcenverbrauch.
Operationsfolge zur Berechnung der Belastung der Basis
Für den Bau eines Plattenfundaments ist eine Berechnung von Dicke und Bewehrung erforderlich. Dies berücksichtigt die Gebäudelast und die lokalen Bodeneigenschaften.
Dimensionierung einer Betonplatte
Die Dicke der Platte wird durch die Masse des Gebäudes bestimmt, da die Belastung des Untergrunds davon abhängt. Im Allgemeinen ist der optimale Indikator für ein einstöckiges Landhaus 0,25-0,3 m.Für eine Garage, ein Badehaus und ähnliche leichte Gebäude reichen 0,15-0,2 m aus.Wenn das Haus zwei Stockwerke hat, ist ein dickeres Fundament erforderlich. der Indikator sollte jedoch 0,5 m nicht überschreiten, sonst geht die Plattenbeweglichkeit verloren.
Auch die Biegebelastung wird berücksichtigt. Es erreicht seinen maximalen Wert im zentralen Teil des Gebäudes. Wenn das Gebäude eine große Länge und wenige tragende Wände hat, verbiegt sich der Sockel. Um das Auftreten von Rissen zu vermeiden, müssen Sie das Fundament dicker machen. Dies gilt für alle Fälle starker Abstände von tragenden Wänden.
Berechnung auf Basis der Ermittlung der Tragfähigkeit des Bodens
Nach Ermittlung der Dicke erfolgt die Berechnung der Fundamentplatte für das Haus unter Berücksichtigung der Tragfähigkeit des Bodens. Dies geschieht, um den Zustand des Bodens zu beurteilen und festzustellen, ob er das Gesamtgewicht von Bodenwänden und anderen Strukturen tragen kann. Der erhöhte Druck auf den Boden bewirkt eine starke Setzung des Untergrundes mit einer Verschiebung der darunter liegenden Schichten, was zur Zerstörung des Gebäudes führen kann. Deshalb ist es wichtig, die wichtigsten Parameter richtig zu berechnen.
Zur Beurteilung der Zuverlässigkeit der Grundfläche wird folgender Ausdruck verwendet:
S> F * K1 / R * K2wo:
- S - betrachtete Fläche (in Quadratzentimetern);
- F - Gewicht der Betriebslasten und Bodenkomponenten (in kg);
- R - Bemessungsbodenwiderstand (kg / cm²);
- K1 - Zuverlässigkeitskoeffizient;
- K2 - Koeffizient, der die Baubedingungen beschreibt.
Wenn sich der Ausdruck als richtig herausstellt, ist der Betrieb des Gebäudes mit solchen Lasten sicher. Wenn es nicht erfüllt ist, muss die Fläche der Platte vergrößert werden.
Für den Zuverlässigkeitsindikator wird in der Regel ein Wert von 1,2 angenommen (bei Arbeiten auf Lehm und feinsandigen Böden). Wenn kein Haus, sondern ein leichtes Wirtschaftsgebäude gebaut wird und sich viel Erde im Boden befindet, kann der Wert auf 1,4 erhöht werden. Wenn auf plastischem Lehmboden gearbeitet wird, ist der Parameter gleich eins.
Der die Bedingungen beschreibende Indikator charakterisiert die Zusammensetzung des Bodens. Seine Bedeutung ist der Tabelle zu entnehmen. Die größten Zahlen gelten für wassergesättigte tonhaltige Böden, die kleinsten für schluffige Sande.
Bestimmung des benötigten Volumens der Betonlösung
Bei der Berechnung einer monolithischen Fundamentplatte müssen Sie berechnen, wie viel Beton zum Gießen benötigt wird. Das Volumen der Basis (in cm³) wird durch einfaches Multiplizieren der Werte von Dicke, Länge und Breite bestimmt (alle Indikatoren werden in Zentimetern angegeben). Wenn das Fundament kein Parallelepiped, sondern eine komplexe Konfiguration ist, wird es gedanklich in einfache Elemente zerlegt. Nachdem das Volumen jedes einzelnen berechnet wurde, werden die Werte addiert. Bei Verwendung von Steifen werden für diese separate Berechnungen durchgeführt und das Ergebnis mit dem allgemeinen summiert.
Berechnung der erforderlichen Bewehrungsmenge
Bei der Berechnung der Bewehrung einer Decke werden die Bemessungsmaße des Gebäudes und die Dichte des Rahmens berücksichtigt. Üblicherweise beträgt der Rasterabstand ca. 0,2 m Aus diesen Zahlen wird die Bewehrungsmenge und deren Masse berechnet. In der Regel beträgt der Metallrahmen 0,05-0,1 des Gesamtgewichts des Fundaments.
Die Gestaltung des Plattenbodens gewährleistet eine gleichmäßige Belastung und deren Reduzierung pro Flächeneinheit. Bei der Planung eines Fundaments ist es wichtig, die richtigen Berechnungen anzustellen.
