Pfahl-Platten-Gründung (Lichtschutzfaktor) ist eine einzigartige Erfindung, die in unserem Land bereits weit verbreitet ist. Diese Gründung wurde zu einer fortschrittlichen Entdeckung, die neue Möglichkeiten im mehrstöckigen Bau und beim Bau von Nichtwohngebäuden eröffnete. Im Laufe der Zeit wurden solche Strukturen zunehmend in privaten Gebäuden eingesetzt. Die SPF-Füllung vereint die Eigenschaften und Vorteile von Platten und Pfählen. Im Bauwerk werden ca. 85 % der Last von den Pfählen aufgenommen, der Rest wird auf die Fundamentplatte verteilt. Dies ist eine zeitgemäße innovative Lösung für seismisch gefährdete Regionen, unebene, instabile oder schlecht untersuchte Böden.
Es kann sowohl eine Pfahl-Plattengründung als auch eine kombinierte Pfahl-Grillrost-Plattengründung (PCS) errichtet werden. Die Kosten und der Arbeitsablauf sind in beiden Fällen nahezu gleich. Der Unterschied zwischen den Ausführungen besteht darin, dass im ersten Fall die Platte vollständig auf dem Boden aufliegt. Bei Verwendung eines Grillrostes kommt dieser nicht mit dem Boden in Berührung, die Platte ist vom Grillrost isoliert. Pfahlstützen können auf einem Fundament oder in der „Hängemontage“-Technik installiert werden. Der Durchmesser von Pfählen für die starre Verlegung kann deutlich kleiner sein als für Hängepfähle – im zweiten Fall gewinnen dicke Stützen durch die dichte Verlegung an Stabilität.
Wenn der Sockel leicht im Boden vergraben ist, wird empfohlen, vor dem Verstärkungsvorgang alle erforderlichen Kommunikationsmittel einzuführen. Wird bei der Gestaltung eines Kellers die Tiefplattentechnik eingesetzt, erfolgt die Kommunikation in vorinstallierten Muffen in den Seitenwänden.
Vor- und Nachteile von Pfahlplattengründungen
Der Hauptvorteil der SPF-Technologie ist die Möglichkeit, die zuverlässigsten und langlebigsten Fundamente für Bauwerke in seismischen Zonen zu installieren, für Bauwerke, die Angst vor Vibrationsbelastungen haben. Dies ist auch die beste Option für die sogenannte „aufgeschobene Lösung“ – wenn Böden, Grundwasserspiegel und andere Eigenschaften nicht ausreichend untersucht sind. Dank der speziellen Technologie ist keine nennenswerte Bodenentfernung erforderlich und am Ende der Arbeiten bleibt nur eine minimale Menge an Schutt und Abfall übrig.
Zu den Nachteilen zählen Kosten und Arbeitsintensität. Im Vergleich zur Pfahlschraubenlösung im Flachbau ist diese Variante hinsichtlich Preis und Montagefreundlichkeit unterlegen. Für die Installation des Ofens benötigen Sie spezielle Ausrüstung. Es ist notwendig, Spezialisten in die Arbeit einzubeziehen oder über eigene wesentliche Fähigkeiten bei der Durchführung dieser Arbeiten zu verfügen.
Lesen Sie alle Vor- und Nachteile von Pfahlgründungen in einem separaten Artikel:
Anwendungsbereich von SPF
Die Pfahlplattengründung ist in der Geographie universell einsetzbar und wird sowohl unter Permafrostbedingungen als auch in den südlichen Regionen erfolgreich eingesetzt. Dies ist oft eine rentablere Lösung im Vergleich zu Analoga – vorgefertigter Gürtel und.
Es ist ratsam Wenden Sie sich in den folgenden Fällen der Verwendung von SPF zu:
- Wenn der Bau im Gange ist in einem erdbebengefährdeten Gebiet.
- Auf problematischen Böden: mit erheblicher Gefriertiefe, auf wogenden Böden, hohem Grundwasserspiegel. In diesen Fällen sind Pfähle oft die einzig zuverlässige Lösung, können aber auch mit Einschränkungen eingesetzt werden. Bei massiven Bauwerken mit der Aussicht auf eine weitere Aufstockung ist eine Verstärkung der Pfähle insbesondere durch deren Verankerung mit Plattenfundamenten erforderlich.
- IN Gebäude, die empfindlich auf Vibrationsbelastungen reagieren- zum Beispiel für Fachwerkhäuser oder Wände aus Schaumbeton.
- Während der Konstruktion Nebengebäude an bestehende Gebäude.
- In Ermangelung genauer Daten dazu Bodeneigenschaften, Grundwasservorkommen und andere Parameter. Das Bauen ist kein Bereich, in dem experimentiert werden darf. Daher ist es ratsam, im Zweifelsfall eine zuverlässige Pfahlgründung zu verwenden.
In Zukunft wird der Einsatz von Pfahl-Platten-Gründungen zunehmen, die Nachfrage danach steigt bereits von Jahr zu Jahr. Die einzigartige Technologie ermöglicht den Bau von Gebäuden sowohl in niedriger als auch in mehrstöckiger Bauweise recht schnell und mit minimalem Abfall.
Installation der Pfahlplattengründung
Bei dieser Art der Gründung kommen zwei Technologien zum Einsatz: Pfahl- und Plattengründungen. Die Vorbereitungsphase ist für alle Arten gleich: Reinigen des Bereichs, Markieren und Planen der Struktur. Zur Installation der Pfähle ist eine Bodenverdichtung erforderlich. Die Probleme der Vorbereitung des Territoriums für die Verlegung von Kommunikationsmitteln werden gelöst und ein Entwässerungssystem geschaffen.
Weitere Arbeitsschritte:
- Ausgrabung.
- Installation von Pfählen.
- Platteninstallation.
Markierung des Fundaments und Anordnung der Grube
Die Markierung erfolgt entlang der Achsen des Pfahlfeldes. Die Abwürfe werden in einem Abstand von 1-2 m von den Ecken der Baugrube angebracht. Entlang der Achsen sind Schnüre gespannt. Zur Konturierung auf beiden Seiten der Grube wird Kalkmörtel verwendet.
Bei Verwendung eines Fundaments mit Gitterrost ist kein Aushub erforderlich. Bei der Tiefplattentechnologie wird die Grube unter Berücksichtigung der Tiefe des Bodengefrierens auf eine Tiefe von 2 bis 2,5 m ausgehoben. Eine flache Platte kann bis zu einer Tiefe von 0,7–1 m eingebaut werden, bei einem niedrigen Boden- oder Untergrundrost wird die Grube bis zu einer Tiefe von 0,5 bzw. 0,7 m ausgehoben.
In allen Fällen, mit Ausnahme eines Hängegrills, müssen Sie ein Schotter- oder Sandkissen und einen isolierten Blindbereich installieren.
Technologie zur Herstellung von Pfahlfeldern
Je größer die Anzahl der Stützen, desto höher sind die Kosten für das Fundament. Pfähle sollten unter tragenden Wänden, in Ecken und an der Verbindung benachbarter Wände angebracht werden. Stützen werden auch unter Veranden und anderen Anbauten angebracht.
Der Pfahlabstand wird im Einzelfall unter Berücksichtigung vieler Parameter separat berechnet. Als Durchschnittswert wird angenommen, dass die minimale Stufe drei Durchmesser des Pfahls beträgt, die maximale Stufe sechs Durchmesser. Dabei handelt es sich jedoch um relative Werte; die Bedeutung der optimalen Berechnung der Anzahl der Pfähle ist nicht zu unterschätzen und es ist besser, diesen Teil der Arbeit Profis anzuvertrauen.
Der Bau eines Pfahlfeldes umfasst die folgenden Schritte:
- Erstellen von Löchern bis zur vorgesehenen Tiefe;
- Schalung aus Dachpappe, Polyethylen oder Asbestzementrohren;
- Verstärkung;
- Betonieren mit Mobilität P4, Verdichten der Mischung.
Als Bewehrung werden Stäbe mit einem Durchmesser von 8-14 mm und variablem Querschnitt gewählt. Auf jedem Pfahl der Struktur werden mindestens 4 Stangen installiert. Der Rahmen wird mit Klammern aus glatter Bewehrung festgebunden. Die oberen Platten der Bindestäbe mit einem Durchmesser von 6-8 mm werden senkrecht zur Erdoberfläche gebogen – diese Enden werden anschließend mit dem Netz des Gitters oder der Platte verbunden.
Sobald die Mischung eine Stärke von 50 % erreicht, können weitere Schritte durchgeführt werden.
Platteninstallation
Die Platte wird in Etappen hergestellt:
- Estrich ohne Armierung Schicht bis 10 cm. Ein solcher Betonsockel gleicht die Abdichtung aus und schützt sie vor Rissen.
- Abdichtungsfolie verlegen 0,15 cm dick.
- Entlang des Umfangs des Fundaments installiert Plattenschalung mit einer Höhe, die 5–7 cm über der Designmarkierung liegt, sodass Sie die Betonmischung während des Verdichtungsvorgangs halten können.
- Verstärkung ein Profil mit variablem Querschnitt und einem maximalen Zellenquadrat von 30 cm auf einer Seite. Das untere Bewehrungsnetz wird auf eine Polymer- oder Betonunterlage gelegt, seine Dicke beträgt bis zu 4 cm. Der obere Teil der gleichen Konfiguration wird aufgelegt Klammern; an den Enden sind U-förmige Elemente angebracht, um das obere und untere Netz zu verbinden.
- Gießen von Beton Wird die Messung in eine Richtung durchgeführt, wird zur Ausrichtung ein Lineal verwendet. Das Stampfen erfolgt mit Rüttlern.
Überprüfung von Plattenfundamenten.
In der ersten Woche nach dem Verlegen und Verdichten der Mischung werden nasse Sand- oder Sägemehlkompressen verwendet, in der heißen Jahreszeit ist eine Bewässerung des Betons möglich. Bei kaltem Wetter wird ein Wärmeisolator oder eine Abdeckfolie verwendet.
Grillrost
Bei der Verwendung eines Pfahlrostfundaments mit Platte können zwei Arten von Schalungen verwendet werden:
- Aus losem Schaumstoff befestigt. Dieses Material übt keinen Druck auf den Grillrost aus, da es beim Aufquellen des Bodens leicht zusammengedrückt wird.
- Eine abnehmbare Schalung wird nur für oberirdische Grillroste verwendet, die in einer Höhe von bis zu 1,2 m über der Erdoberfläche installiert werden. Bei oberirdischen oder unterirdischen Grillrosten ist diese Option nicht möglich, da das normale Entfernen der Schalung nicht funktioniert.
Bei Verwendung einer verlorenen Schalung ist der Vorgang ähnlich. In diesem Fall gibt es keinen Standfuß, stattdessen kommt Schaumstoff zum Einsatz.
Bei Verwendung einer abnehmbaren Schalung dienen Pfosten zur Befestigung des Decks und dienen als Basis für die Abstützung der Pfetten und Balken. Der Bau einer Pfahlplattengründung mit Hängerost ist am teuersten und wird äußerst selten eingesetzt.
Kosten für die Verlegung von SPF
Dies ist nicht die günstigste Lösung, aber sie ist wirtschaftlich und betrieblich rentabler als einige andere traditionelle Technologien. Ohne detaillierte Berechnungen wird sich kein Fachmann verpflichten, auch nur die ungefähren Kosten des zukünftigen Bauwerks zu nennen. Zur groben Ermittlung der Kosten werden die Betonsorte, die Abmessungen und das Material der Pfähle, die Plattendicke und weitere Ausgangsdaten berücksichtigt. Es müssen die Kosten für den Transport von Baumaterialien und den Betrieb spezieller Geräte berücksichtigt werden.
Auf die Dienste von Spezialisten beim Bau von SPF ist auch in privaten Gebäuden kaum zu verzichten, sie werden zumindest in der Anfangsphase (Entwurfsphase) benötigt.
Um sich zumindest grob ein Bild von den Kosten zu machen, können Sie die Preise für einzelne Teile des Bauwerks addieren: Die durchschnittlichen Kosten für einen laufenden Meter eines Plattenfundaments betragen bis zu 5.000 Rubel, für ein Pfahlfundament 3,5- 4 Tausend Rubel (Preise sind zum Zeitpunkt der Veröffentlichung angegeben - 2017).
Nuancen der Anordnung einer Pfahlplattengründung
Um ein zuverlässiges, hochwertiges und benutzerfreundliches Pfahlplattenfundament zu bauen, müssen Sie einige Nuancen berücksichtigen:
- Die verlegte Platte wird zum Boden der unteren Etage des Hauses, denn Es wird eine zusätzliche Abdichtungsunterlage empfohlen- eine gleichmäßig verdichtete Tonschicht zwischen dem Boden und dem Sand-Schotter-Polster. Penoplex wird auf Sand und Schotter gelegt. Dank dieser Maßnahmen werden Wärmeverluste reduziert und weitere Heizkosteneinsparungen während des Gebäudebetriebs gewährleistet.
- Der Füllstoff in der Betonmischung muss aus feinen oder mittleren Anteilen bestehen, sonst wird es schwierig, mit einem niedrigen Rahmen eine hochwertige Verdichtung zu erreichen.
- Die Mischung wird sofort gegossen, können Sie diesen Vorgang nicht über mehrere Tage hinweg durchführen. Andernfalls entstehen Nähte, die sich negativ auf die Festigkeit der Struktur auswirken.
- Heizungen werden nicht empfohlen zur schnellen Aushärtung des Betons, um eine Heterogenität der Platte und eine Verringerung der Bemessungsfestigkeit zu vermeiden.
Eine Pfahlgründung ist ein ziemlich teures „Vergnügen“, aber in manchen Fällen bietet nur eine solche Lösung dem Gebäude höchste Festigkeit und Zuverlässigkeit. Diese Option ist in erster Linie für den mehrstöckigen Bau und den Einsatz in erdbebengefährdeten Gebieten und auf instabilsten oder schlecht untersuchten Böden konzipiert. Die einzigartige Kombination von Technologien, die bisher nur einzeln eingesetzt wurden, eröffnet umfassendere Möglichkeiten im Bauwesen; in Zukunft wird sich dieser Fundamenttyp weiterentwickeln.
In Kontakt mit
Bei der Wahl des Fundamenttyps für ein zukünftiges Landhaus müssen Sie den Zustand des Bodens vor Ort sorgfältig untersuchen. Schließlich hängt die Haltbarkeit des Gebäudes direkt von der Festigkeit des Fundaments ab. Sie müssen auch berücksichtigen, dass familiäre Umstände in naher Zukunft eine Erweiterung der Wohnfläche erfordern können und das Gebäude ein- oder zweigeschossig gebaut werden muss. Dies bedeutet, dass das Fundament mit einem sehr großen Sicherheitsspielraum ausgelegt werden muss. Was aber tun, wenn die Hydrogeologie des Standorts zu wünschen übrig lässt (instabiler Boden, reichlich vorhandener Grundwasserspiegel, saisonale Überschwemmungen usw.)?
Eine gute Lösung in dieser Situation wäre die Installation einer monolithischen Platte auf Bohrpfählen. Die Pfähle durchdringen alle schwachen Schichten und versinken im dichten Boden, wodurch die gesamte Last vom Haus auf den festen Boden übertragen wird. Die schwere Platte widersteht der Verschiebung instabiler Bodenschichten erfolgreich, in diesem Fall dienen die Bohrpfähle als Gestelle . Wenn fester Boden tief liegt oder überhaupt nicht vorhanden ist, wirken Bohrpfähle aufgrund der seitlichen Reibung wie Hängepfähle. Neben der Zuverlässigkeit zeichnet sich ein solches Fundament durch geringe Kosten aus, was für den Privatbau wichtig ist.
Vorbereitung
Der Bau des Fundaments beginnt auf die übliche Weise: Berechnen der erforderlichen Anzahl von Pfählen, Bestimmen der erforderlichen Eintauchtiefe (je nach Gefriertiefe werden mindestens eineinhalb bis zwei Meter empfohlen) und Erstellen eines Diagramm ihrer Position und Markierung des Bereichs. In der Regel werden Pfähle in den Ecken des Hauses und in der Mitte jeder Seite angebracht; die Anzahl der Bohrpfähle lässt sich durch die Sammlung dauerhafter und temporärer Lasten aus dem Gebäude und der monolithischen Decke näherungsweise ermitteln. Es gibt Tabellen zur Tragfähigkeit von Bohrpfählen in Abhängigkeit von der Art und Dichte des Bodens sowie dem Durchmesser der Pfahlbasis. Als nächstes wird innerhalb des Umfangs des zukünftigen Fundaments die Vegetationsschicht entfernt und die Oberfläche sorgfältig geebnet; Wenn möglich, ist es besser, für diese Manipulation einen Bagger zu verwenden.
Nach Abschluss der Vorbereitungsphase werden mit einer Handbohrmaschine Löcher für Pfähle in den Boden gebohrt. Anschließend wird Schotter auf die ebene Fläche gegossen und anschließend mit Hand- oder Elektrostampfern so verdichtet, dass die Verfüllungsdicke fünfzehn bis zwanzig Zentimeter beträgt.
Zum Verdichten von Schotter können Sie eine Vibrationsplatte verwenden, die mit Dieselkraftstoff oder Benzin betrieben wird. Anschließend wird um den Umfang herum eine Holz- oder Metallschalung montiert. In dieser Phase ist es notwendig, die notwendigen Kommunikationsmittel bereitzustellen – den Eingang des Wasserversorgungssystems und den Ausgang des Abwassersystems zu planen und zu platzieren.
Stützpfähle
Jetzt müssen Sie die Bewehrung für die Stützpfähle vorbereiten. Es ist aus Längsstäben periodischen Profils mit einem Mindestdurchmesser von zwölf Millimetern gestrickt, die etwa alle dreißig Zentimeter der Länge in der Querebene mit runden Klammern aus Metalldraht befestigt werden. Die Anzahl der Längsstäbe muss mindestens sechs betragen, die Stäbe müssen gleichmäßig über den Umfang verteilt sein. Das Ergebnis sollte eine zylindrische Struktur sein, deren Durchmesser 100-140 Millimeter kleiner sein sollte als der Durchmesser der Löcher für die Pfähle. Um einen Bohrpfahl auch in relativ trockenen Böden abzudichten, empfiehlt es sich, ein Rohr aus Dachmaterial (mit einer Überlappung von bis zu 0,5 Metern) herzustellen, mit Draht zu binden und in ein Bohrloch abzusenken. Die Anzahl der Schichten und die Art der vertikalen Abdichtung hängen von den hydrogeologischen Verhältnissen ab. Es ist immer besser, 2-3 Schichten Imprägnierung oben auf den Pfahl aufzutragen. Die zugehörige Bewehrung (Struktur) wird in die Brunnen abgesenkt und mit Beton der Güteklasse 200 (B15) gefüllt.
Zu beachten sind die offensichtlichen Vorteile der vertikalen Abdichtung in Form eines Rohres aus Dachpappe:
- Ein in einen Brunnen eingeführtes Rohr dient perfekt als Schalung beim Betonieren eines Pfahls.
- Das Abbinden des Betons und der Festigkeitsgewinn werden verbessert, da die Zementschlämme nicht in den Boden eindringt und die Festigkeit des Betons nicht abnimmt.
- In trockenen Böden dringt beim Betonieren das für die Aushärtung des Betons notwendige Wasser nicht in den Boden ein und daher nimmt die Festigkeit des Betons nicht ab.
- Wenn der Boden gefriert, wirken sich die Kräfte des Frostauftriebs weniger auf den rauen Körper der Pfähle aus, wenn Dachmaterial vorhanden ist!
- Fundament
Es ist Zeit, das sogenannte Fundament zu gießen – eine dünne, grobe Schicht Betonmischung unter das Hauptfundament. Es erfüllt mehrere Funktionen: Es sorgt für eine zusätzliche Abdichtung der Hauptfundamentplatte, führt eine vorläufige Nivellierung der Oberfläche durch und erstellt eine Ebene für die bequeme Markierung und Installation des Bewehrungskorbs. Für den Untergrund wird Beton der Güteklasse 200 (B15) verwendet, besser ist die Herstellung mit einem gemieteten Mischer. Die Dicke der Betonschicht beträgt in der Regel mindestens zehn Zentimeter.
Verstärkter Rahmen einer monolithischen Fundamentplatte
Der Beton muss drei bis vier Tage stehen, danach werden auf seiner Oberfläche Markierungen zur Verstärkung angebracht. Der verstärkte Rahmen besteht aus Verstärkungsstäben in Form einer Reihe quadratischer Zellen mit einer Seitenlänge von zwanzig bis vierzig Zentimetern, die durch Metalldraht miteinander verbunden sind. Der Durchmesser der Stäbe für den Rahmen wird im Bereich von zwölf bis vierzehn Millimetern gewählt. Der verstärkte Rahmen, der aus einem unteren und oberen Gitter auf Abstandshaltern besteht, wird auf der Rohbetonschicht montiert. Das untere Gitter (Netz) der Platte wird auf speziellen Schutzschichtklemmen „Stühlen“ oder „Würfeln“ auf die Betonvorbereitung gelegt, um eine Mindestdicke der Betonschutzschicht von 35 mm zu gewährleisten. Wenn unter einem monolithischen Fundament oder einer monolithischen Platte keine Betonvorbereitung erfolgt, muss die Dicke der Schutzbetonschicht für das untere Gitter mindestens 70 mm betragen. Anschließend wird mit demselben Mischer eine dreißig bis vierzig Zentimeter dicke Schicht Beton der Güteklasse B22,5 auf die Platte gegossen. Auf diese Weise entsteht die monolithische Hauptfundamentplatte.
Die Hauptbetonschicht lässt man mehrere Tage lang unter dem Schutz einer Plastikfolie absetzen, danach wird die gesamte Oberfläche des Fundaments von Schutt, Staub und Schmutz befreit und mit zwei wasserfesten Materialien behandelt: zunächst einer Schicht Spezialmastix ( Grundierung) wird aufgetragen und ein oder zwei Tage später (nach dem Trocknen der ersten Schicht) – Kaltbitumengrundierung. Der Bau des Fundaments ist abgeschlossen. Nun muss es erneut mit einer Imprägnierfolie vor Niederschlagseinflüssen geschützt werden und drei bis vier Wochen lang aushärten, wobei es auf keinen Fall einer Belastung ausgesetzt werden darf.
Durch die Kombination einer monolithischen Betonplatte und Bohrpfählen können Sie nicht nur bestimmte Bauprobleme lösen, sondern auch viel Baukosten einsparen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Beispielsweise kostet ein ähnliches Fundament mit einer Fläche von sechzig Quadratmetern zu durchschnittlichen Marktpreisen etwa einhundertfünfzigtausend Rubel, einschließlich der Miete der erforderlichen Ausrüstung (Bagger und Mischer zum Gießen von Beton).
Wenn Sie ein Vorstadtgebiet mit problematischem Boden bekommen, sollten Sie nicht verzweifeln. Mit einem monolithischen Fundament auf Bohrpfählen können Sie ein zuverlässiges und geräumiges Haus bauen, das viele Jahre lang stehen wird.
Aufmerksamkeit!Die Dicke einer monolithischen Fundamentplatte und ihrer Bewehrung sowie die Menge, der Durchmesser, der Bewehrungsanteil und die Länge der Bohrpfähle hängen von der Baufläche, der Belastung durch das Gebäude (Geschosszahl und Konstruktionsmerkmale) und der Art ab Baugrund und hydrogeologische Verhältnisse auf der Baustelle! Darüber hinaus kann es erforderlich sein, eine Abdichtung zur Betonvorbereitung und eine horizontale oder vertikale Isolierung eines monolithischen Plattenfundaments durchzuführen!
Die Auswahl und Errichtung des Fundaments bleibt immer die schwierigste Phase beim Bau eines Gebäudes.
Wenn sich die Baustelle in einem Tiefland befindet und zusätzlich zum lehmigen Boden die Gefriertiefe die Norm von 120–130 cm überschreitet, ist es besser, eine Pfahlgründung zu verwenden. Bei Wänden aus Weichschaumbeton, Gasbeton oder Holzbeton muss das Fundament jedoch mit einem übermäßig dicken und leistungsstarken Stahlbetongitter befestigt werden. Das Verlegen einer monolithischen Platte kostet deutlich mehr, obwohl es im Vergleich zum Pfahltyp praktisch keine besonderen Vorteile gibt.
Die beste Option wäre eine Pfahlgründung mit einer monolithischen Platte oder einem massiven Rost.
Es muss immer ein Kompromiss zwischen Wirksamkeit und Kosten der eingesetzten Lösung gefunden werden. In diesem Fall liegen die Vorteile einer Konstruktion mit Pfahlstützen und einer verstärkten Platte auf der Hand:
- Die Kosten für die Anordnung eines monolithischen Gitters, auch in verstärkter Ausführung, betragen fast die Hälfte der Kosten für das Gießen eines vollwertigen Plattenfundaments oder einer klassischen Streifenversion auf dem Niveau des Bodengefrierens; die Quersteifigkeit gegenüber Biegebelastungen ist nur geringfügig schlechter eine Platte im zentralen Teil des Gründungssystems und ist einer klassischen Platte im Randbereich, wo die meisten Pfahlstützen angebracht sind, überlegen; Durch den verstärkten Basisteil und die zurückgesetzten Stützen können Pfahlgründungen mit monolithischem Gitterrost beruht werden fast jedes Gelände, vorausgesetzt, die Pfähle sind bis zur Höhe dichter Felsen unterhalb des Gefrierpunktes eingegraben.
Pfahlgründungen konnten selbst bei einer großen Dicke des Streifengitters nur aufgrund der sehr großen Tiefe und Festigkeit der Stützen die erforderliche Steifigkeit in der horizontalen Ebene gewährleisten. Jede Bewegung des Bodens führte zu einer Verformung des Gebäuderahmens, insbesondere wenn es sich um einen Balken oder Porenbetonblock handelte. Eine stabbewehrte monolithische Platte einer Pfahlgründung ermöglicht es, auch nur den Hauch einer solchen Situation zu beseitigen.
Bemessung von Pfahlgründungen mit monolithischen Platten
Beim Bau dieser Art von Fundament werden die gleichen technologischen Techniken verwendet wie beim Bau eines herkömmlichen Pfahlstreifenfundaments, jedoch unter Berücksichtigung der Anforderungen für die Bildung eines Gitterrosts in Form einer monolithischen Stahlbetonplatte:
- In der ersten Phase werden gemäß dem Plan für die Lage der tragenden Wände Brunnen für die erforderliche Anzahl von Pfahlstützen gebohrt, Abdichtungen und Bewehrungen im Körper des zukünftigen Pfahls verlegt; der Bereich unter dem Fundament von Das Haus ist verdichtet, mit Sand und Schotter gefüllt und mit einer Drainage versehen. Abdichtung und Isolierung werden verlegt; die Schalung wird eingebaut, das Arbeitsvolumen des Gitters und der Platte wird mit Bewehrung gefüllt, die Stange wird an Kreuzungen und Schichten befestigt und Beton wird gegossen.
Vorbereitung des Bodens für den Bau einer monolithischen Pfahlgründung
In der ersten Phase müssen Sie die Oberfläche des Standorts planen und vorbereiten, wie dies in den meisten Fällen bei einem dünnen Plattenfundament der Fall ist.
Die gesamte fruchtbare Schicht und der Oberflächenlehm werden schaufeltief abgetragen, der Boden sorgfältig eingeebnet und mit einer dünnen Schicht groben Schotter verdichtet. Trotz der Tatsache, dass die monolithische Fundamentplatte auf dem Boden ruht, ist es notwendig, sie zu verstärken, um ihre Integrität im Falle eines möglichen Hebens aufrechtzuerhalten. Entlang des Fundamentumfangs wird ein Drainagerohr in einem Graben bis zu einer Tiefe von 70–80 cm verlegt, vorzugsweise auf einer Betonvorbereitung, es ist aber auch auf einem Sandkissen möglich.
Vor dem Verfüllen ist es notwendig, auf dem Plan Löcher für die erforderliche Anzahl Bohrpfähle zu bohren. Am häufigsten handelt es sich dabei um TISE-Pfähle oder Ankerstützen mit einer kegelförmigen Verbreiterung der Basis.
Erst nach dem Verlegen der Abdichtung in Form eines Rohres aus Dachpappe oder Isospan wird die Oberfläche mit einer dicken Sandschicht bedeckt und in vier bis fünf Durchgängen sorgfältig verdichtet. Dadurch wird der Boden unter der zukünftigen monolithischen Platte trocken und trocken relativ bewegungsresistent. Auf Wunsch kann unter den Sand ein Geotextilgewebe vom Typ Dornit oder ähnlicher Dichte gelegt werden. In diesem Fall überlappen sich die Kanten der Platten um 15–20 cm.
Verlegung von Wärmedämmungen und Armaturen
Auf die geebnete und verdichtete „Rennmaus“ wird eine Abdichtungsschicht aufgetragen, gefolgt von einer Schicht aus extrudiertem EPS mit einer Dicke von 100–150 mm. Es wird empfohlen, dünne Wärmedämmplatten mit einer Dicke von 30 mm zu verwenden, die mit Nähten zwischen den Schichten verlegt werden.
Die Dämmung muss vollflächig auf das Fundament gelegt werden, an den Einbauorten der Pfähle werden Fenster für Stützen ausgeschnitten, die verlegte Abdichtungsbahn wird über die Kontur des Pfahlfundaments hinaus verlängert und mit einem Tacker an der Schalung befestigt. Dadurch entsteht unter der Mittelplatte und im Raum zwischen den Pfahlstützen eine dicke EPS-Schicht, die als unterer Teil der Schalung fungiert und anschließend die gesamte Struktur vor aufgewirbeltem Erdreich schützt. Die Schalung wird entlang der Kontur der monolithischen Platte installiert.
Als Bewehrungselement wird eine Stahlbewehrung mit einem Stabdurchmesser von 8 mm verwendet.
Die untere Bewehrungslage wird in einer Höhe von 30 mm zur Dämmung verlegt und muss mit der Bewehrung der Pfahlstützen verbunden werden. Die oberste Bewehrungsschicht wird so aufgehängt, dass der Abstand von der zukünftigen Oberfläche der monolithischen Platte mindestens 40 mm beträgt. Das Bewehrungsfenster beträgt 25 cm, der Ligationsschritt der oberen und unteren Bewehrungslagen wird bei 70 cm gehalten.
Beton gießen und einen Blindbereich einrichten
Nach dem Verlegen der Bewehrungselemente der Pfahlgründung beginnt der Vorgang des Betongießens in die Form der Pfahlgründung. Am kompetentesten wäre es, die gesamte Masse gleichzeitig mit einer Betonpumpe und Betonmischern einzufüllen. Die Vorbereitung von 20 bis 25 Kubikmetern Beton zum Gießen innerhalb von 12 Stunden am Tag übersteigt eindeutig die Fähigkeiten selbst eines Arbeiterteams. Daher ist es einfacher, ihn im Werk zu kaufen, jedoch mit der obligatorischen Genehmigung eines genauen Lieferplans.
Im ersten Schritt werden der Umfang der Platte und die Bereiche, in denen sich die äußeren und inneren Pfahlstützen befinden, gegossen. Der Hohlraum in jedem Pfahl muss mit einem Rüttler bei maximaler Belastung verdichtet werden, anschließend wird der Beton entlang der Fundamentkontur gegossen.
Nach 5-6 Stunden reicht die Viskosität des Betons aus, um mit dem Nivellieren und Trimmen der Oberfläche der monolithischen Platte zu beginnen. Im einfachsten Fall kann die Oberfläche eines Fundaments auf Pfählen mit einer langen Latte geebnet werden, ein Betonestrich höherer Qualität kann jedoch auch mit einem speziellen Elektrowerkzeug mit automatischer Planiermaschine erzielt werden.
Nach 6-7 Tagen wird die Schalung entfernt und Sie können mit der Einrichtung des Blindbereichs des Fundaments beginnen. Eine Ebene von 20–25 cm um den Umfang der Fundamentplatte wird mit Sand aufgefüllt, eine Abdichtung angebracht und die Isolierung mit Plattenpolystyrolschaum isoliert.
Darauf wird ein Betonestrich mit einem Gefälle von 5-6o gelegt. Dies reicht aus, um Wasser zu entfernen, verursacht jedoch keine Beschwerden beim Gehen. Mit einem richtig geplanten Blindbereich können Sie die Dämmschicht, die im Raum zwischen den Pfählen hervorschaut, vollständig abdecken.
Abschluss
Für den Einsatz auf wogenden Böden eignet sich heute am besten ein Fundament in Form einer monolithischen Platte – ein Gitter auf Pfahlstützen. Aus Sicht der Herstellbarkeit und der Kosten ist ein monolithisches Grillfundament die optimale Lösung, was durch die hohe Beliebtheit monolithischer Systeme in den nördlichen Regionen des Landes bestätigt wird. Die hohe Hebefestigkeit zeigt sich darin, dass die Fundamentplatte, die nur durch die Wände des ersten Stockwerks belastet wird, durch eine einfache Isolierung des Blindbereichs ohne die geringste Verformung oder Rissbildung überwintern kann.
Schraubpfähle werden erfolgreich beim Bau von Gebäuden auf problematischen Böden (Treibsand, aufgewühlte, tiefgefrorene und wassergefüllte Böden) eingesetzt.
Dieser Artikel beschreibt die Technologie des Bodenbelags und die Arten von Platten zur Durchführung der technologischen Phase der Bauarbeiten.
Arten und Zwecke
Eine Decke ist eine Struktur, die ein Gebäude vertikal teilt (normalerweise wird die Decke über dem technischen Untergrund und zwischen den Stockwerken installiert). Bodenplatten nehmen Lasten aus dem Gewicht von Bauteilen, Möbeln und Personen im Haus auf und übertragen diese Lasten dann auf die Gebäudewände.
Stockwerke werden üblicherweise nach ihrer Lage unterteilt:
- Unterirdisch (Keller) – diese Strukturen dienen dazu, das Gebäude vor der äußeren Umgebung zu schützen (beim Bau eines Hauses auf Schraubfundamenten) sowie es vom Keller, Keller oder technischen Untergrund zu trennen. Zwischengeschoss – diese Stockwerke werden zwischen den Stockwerken verlegt des Gebäudes beim Bau eines mehrstöckigen Gebäudes. Dachböden – notwendig beim Bau von Gebäuden mit Dachböden und Dachböden; ihr Zweck besteht darin, Wohnräume von Dachböden zu trennen.
In diesem Artikel versuchen wir herauszufinden, wie man einen Kellerboden auf einem Pfahlschraubenfundament (Schraubpfähle) richtig anordnet.
Monolithische Bodenplatte auf Schraubpfählen: So ordnen Sie sie richtig an
Eine der Möglichkeiten, einen Boden auf einem Schraubpfahlfundament auf Schraubpfählen zu verlegen, ist das Gießen einer monolithischen Platte.
Vorarbeit
Vor Beginn der Betonarbeiten sollten die Metallpfähle auf die vorgesehenen Markierungen gekürzt und der Rohrhohlraum mit Betonmischung gefüllt werden. Die Pfähle werden so beschnitten, dass die Löcher, durch die die Stützelemente geschraubt wurden, entfernt werden. Verwenden Sie beim Kürzen von Metallstützen eine Wasserwaage.
Die Länge der Pfähle wird unter Berücksichtigung des notwendigen Beschnitts zunächst größer ausgelegt.
Schalung und Betonierung
In den Hohlraum von Metallpfählen wird Betonmischung der Klasse B25 und höher gegossen.
Geschraubte Pfahlschraubenstützen werden durch einen geschweißten Rahmen miteinander verbunden, für den gewalztes Metall (I-Träger oder Kanal) verwendet wird. Die monolithische Platte wird so gegossen, dass der Metallrost mit seinem unteren Teil den Rahmen der zukünftigen Platte bildet. Unter dem Metallrahmen der Platten wird eine durchgehende Schalung eingebaut, die darauf achtet, dass keine Lücken in den Holzplatten entstehen.
Die Seitenschalung wird unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Dicke der zukünftigen Bodenplatte auf die erforderliche Höhe errichtet. Die Bodenplatte des Erdgeschosses wird mit zwei Lagen Spezialbewehrungsgewebe verstärkt, anschließend wird die Konstruktion mit Betonmischung verfüllt. Die Betonmischung wird sorgfältig über die Oberseite der Platte eingeebnet.
Betonpflege, Abdichtung und Isolierung
Beton gewinnt in 28 Tagen an Festigkeit, daher wird eine Belastung der Platte in diesem Zeitraum nicht empfohlen. Bei heißem Wetter sollten Sie zur Pflege der Betonoberfläche die überflutete Struktur regelmäßig mit Wasser besprühen und zusätzlich mit einer Schutzfolie abdecken.
Die Schalung einer monolithischen Bodenplatte kann nach 14 Tagen entfernt werden, wenn die Struktur bis zu 70 % Festigkeit erreicht hat.
Die fertige Bodenplatte sollte sorgfältig mit Imprägnierungsmitteln behandelt werden, wobei die Technologie der Verwendung von Rollen- oder Beschichtungsdämmstoffen zum Einsatz kommt. Die zuverlässigste Isolierung gegen auftretende Feuchtigkeit und Kondenswasser ist eine durchdringende Abdichtung.
Auf der Abdichtungsschicht sollte eine Isolierung der Oberfläche der monolithischen Bodenplatte vorgesehen werden.
Überlappung auf Schraubpfählen für ein Blockhaus
Der Umweltaspekt spielt bei der Materialauswahl für den Bau eines Wohngebäudes oder Badehauses auf Stelzen eine wesentliche Rolle. Wenn das Fundament des Hauses aus Schraubpfählen besteht, besteht der obere Teil des Gebäudes sehr oft aus Holzwerkstoffen.
Holz ist ein klassischer, umweltfreundlicher Baustoff, der seit Jahrhunderten zum Bau von Badehäusern, Wohngebäuden und Nebengebäuden verwendet wird. Wie ordne ich die Decke in einem Blockhaus richtig auf Schraubpfählen an? Versuchen wir, die Technologie der Bodenverlegung in einem Holzgebäude auf Pfahlschraubenstützen zu verstehen.
Technologie zum Aufbau eines Blockhausbodens auf Schraubstützen
Nachdem die im Projekt vorgesehene erforderliche Anzahl von Pfählen (Schrauben) in den Boden eingeschraubt wurde, sollten die Stützen auf eine Ebene zugeschnitten, mit Betonmischung gefüllt und die Köpfe jeder Schraubenstütze verstärkt werden. Die Köpfe werden durch Schweißen verstärkt.
Anschließend können Sie mit dem Verlegen der unteren Krone beginnen, wofür ein Holzbalken oder ein Rundholz verwendet werden kann. Die Schnitte zur Befestigung der Holzteile erfolgen streng über den Köpfen der Stützelemente des Pfahls.
Es gibt eine andere Methode, bei der Schraubpfähle durch ein Gitterband aus Metall verbunden werden. Entlang des gesamten Umfangs des Grills sind Metallstifte angeschweißt, die bei der Montage mit den Bohrlöchern in den Holzteilen des unteren Rahmens des Gebäudes übereinstimmen müssen.
In diesem Fall ist es sehr wichtig, den Stützring nicht durch eine große Anzahl von Bohrlöchern zu schwächen. Die Abdichtung zwischen Metall- und Holzteilen muss sehr sorgfältig erfolgen. Die Verbindungsstifte selbst müssen gegen Korrosion behandelt werden (dick mit Bitumen bestrichen).
Danach beginnen sie, Baumstämme zu verlegen und anschließend einen Holzboden zu errichten, der auch als Boden dient.
Bei einer Stammlänge von mehr als 3 Metern ist eine zusätzliche Abstützung erforderlich, da sonst der Holzboden durchhängt und durchspringt.
Boden-„Kuchen“ (Gebäudedecke auf Schraubpfählen)
Da ein Gebäude auf Schraubpfählen unten einen ungeschützten Raum hat und frei vom Wind geblasen wird, sollte die Decke des Untergeschosses richtig angeordnet sein. Zunächst wird ein tragender Rahmen aus Holz verlegt, der mit einem Unterboden aus Holzbrettern kombiniert wird. Sehen Sie sich das Video an, wie Sie eine Decke auf Schraubpfählen richtig herstellen.
Eine Folienisolationsschicht schützt das Erdgeschoss vor Wärmeverlust. Anschließend wird die wärmeisolierende Hauptschicht verlegt, die mit aufgerollten Folienmaterialien abgedeckt wird, um sie vor Feuchtigkeit und Dampf zu isolieren. Den Abschluss des geschichteten „Kuchens“ des Bodens bilden in Kombination mit dem Boden die Abschlussbretter.
Zur Bodendämmung werden folgende Materialien verwendet:
Plattenschaum – Materialplatten werden auf den Unterboden gelegt. Es ist zu beachten, dass der Schaum bei unzureichender Isolierung gegen Feuchtigkeit und niedrige Temperaturen leicht zerstört wird und in kleine Segmente zerfällt. Generell meistert Plattenschaum als Dämmung diese Aufgabe hervorragend. Mineralwolldämmung wird in Form einzelner Matten oder in Rollen zum Verkauf angeboten.
Mineralwolle kann aus Schlacke, Glas oder Stein bestehen – alle Arten eignen sich hervorragend zur Dämmung von Gebäudeböden auf Schraubpfählen. Das Material sollte vor Feuchtigkeit geschützt werden. Penoplex, expandiertes Polystyrol – Materialien schützen Gebäudestrukturen ideal vor Frost und hoher Luftfeuchtigkeit. Die Isolierung von Gebäudeböden auf Schraubpfählen mit Polystyrolschaum oder Penoplex ist heute die zuverlässigste Methode.
Bei der Pfahl-Plattengründung (SPF) handelt es sich um einen kombinierten Gründungstyp, der erhöhten Belastungen lange standhalten kann. Ein solches Fundament besteht aus zwei tragenden Strukturen: einem Pfahlfeld und einer Betonplatte. Der Hauptzweck des kombinierten SPF ist der mehrstöckige Bau. Beispielsweise sind 90 % der Gebäude im Moskauer Stadtkomplex auf Pfahlfundamenten errichtet.
Im Flachbau wird eine solche Konstruktion aufgrund ihrer Unzweckmäßigkeit und hohen Kosten selten verwendet. Der Einbau von SPF beim Bau eines Ferienhauses oder Landhauses ist in folgenden Fällen gerechtfertigt: In Gebieten mit erhöhter seismischer Aktivität. Auf wogenden Böden, In diesem Fall wird empfohlen, die tragenden Pfähle vor dem Bau einer monolithischen Platte weiter zu verstärken. An Orten, an denen die Gefriertiefe des Bodens unter 2,5 m liegt. Grundwasserschichten befinden sich hoch über der Erdoberfläche. Beim Bau von Bauwerken empfindlich gegenüber Vibrationen (aus Schaumbeton, Glas). Errichtung einer Erweiterung eines bestehenden Gebäudes auf einem monolithischen oder Streifenfundament. Häufig wird eine Pfahlplatte als Fundament verwendet, da keine Daten aus hydrogeologischen Untersuchungen des Standorts vorliegen. In vielen Fällen sind die Kosten für ein SPF-Gerät niedriger als für die Durchführung von Untersuchungen. Um auf der sicheren Seite zu sein, wählen zukünftige Eigentümer eines Privathauses diesen Fundamenttyp als den zuverlässigsten und langlebigsten.
Berechnungen einer kombinierten Pfahl-Plattengründung
Die TPF-Berechnung besteht aus zwei Teilen:
- Berechnung einer Pfahlgründung; Berechnung von Betonplattenparametern.
Bei der Berechnung einer Pfahlgründung werden der Durchmesser der Pfähle, ihre Anzahl, der Abstand zwischen den Pfählen und die Tiefe ermittelt. Diese Berechnung ist nicht schwierig – sie lässt sich leicht selbst durchführen. Das Ergebnis der Berechnungen ist ein Diagramm, das die Lage der Pfähle zeigt.
Die Berechnung des Plattenteils ist komplexer. Dabei werden folgende Faktoren berücksichtigt:
- geplante Belastung des Plattenfundaments; Tiefe des Bodengefrierens; Vorhandensein eines Entwässerungssystems; Vorhandensein und Dicke des Kissens zwischen Grundwasser und Fundament; Unebenheiten der Pfahlgründung; Bedingungen der Wechselwirkung der Platte mit dem Boden usw.
Wenn Sie über gewisse Kenntnisse verfügen, können Sie zur Berechnung des SPF das professionelle GeoPlate-Programm verwenden, das nicht nur die Parameter der Betonplatte genau bestimmt, sondern auch die Setzung unter Berücksichtigung aller physikalischen und geometrischen Daten berechnet.
Beim Bau von mehrstöckigen Bauwerken sind genaue technische Berechnungen zwingend erforderlich.
Beim Bau eines privaten Flachbaus und unter Berücksichtigung der Tatsache, dass sich die Belastung des SPF wie folgt verteilt: 85 % auf Pfählen und 15 % auf der Decke, sowie der geringen Masse des Gebäudes sind komplexe Berechnungen des Deckenteils erforderlich kann vernachlässigt werden. Die Dicke der monolithischen Platte hängt von der Art der Betonmischung, die zum Gießen verwendet wird, der Fläche der Struktur und ihrer Masse ab. Für ein 10x10-Haus aus schweren Baumaterialien (Keramikziegel, Stahlbeton) , die optimale Plattendicke beträgt 30-40 cm. Eine Struktur mit der gleichen Fläche, aber aus leichten Materialien gebaut, benötigt eine Basis mit einer Dicke von 20-20 cm. 30 cm. Für leichte Strukturen und kleine Häuser 6x6 m, eine Platte mit a Eine Dicke von 10 cm ist ausreichend. Wenn man die Grundfläche und Dicke der Platte kennt, lässt sich die erforderliche Menge an Betonmischung für das SPF-Gerät leicht berechnen: Grundfläche x Dicke in Metern = Betonmenge (m3).
Entwurfsberechnung
Setzungsberechnungen werden auch in professionellen Ingenieurprogrammen wie PLAXIS durchgeführt. Beim Bau eines Hauses mit einem Gewicht von bis zu 12–15 Tonnen beträgt die Fundamentsetzung nicht mehr als 1–3 %, sodass keine komplexen Setzungsberechnungen erforderlich sind. Wenn jedoch auf wogenden Böden gebaut wird, ist es besser, eine Berechnung durchzuführen und den Bau unter Berücksichtigung davon fortzusetzen.
Wenn Sie über Ingenieurserfahrung, Spezialkenntnisse und alle Ausgangsdaten verfügen, können Sie die Berechnung selbst durchführen und sich dabei an den Standards der SP 24.13330.2011 orientieren. Von allen Berechnungsmethoden wird empfohlen, die einfachste zu verwenden – die schichtweise Summationsmethode mit Berechnung der Setzung jedes einzelnen Pfahls. Idealerweise ist es besser, zusammen mit der Entwicklung eines Hausprojekts Abrechnungsberechnungen bei einer Planungsorganisation in Auftrag zu geben.
SPF-Bautechnik
Die allgemeine Bautechnik ist in SP 22.13330 beschrieben. Gemäß den Normen umfasst der Prozess der Anordnung einer Pfahlplattengründung die folgenden Schritte:
Vorarbeit
Dieses Konzept bedeutet, den Bereich von Schutt zu befreien, zu nivellieren und die Position der Pfähle gemäß dem Diagramm zu markieren.
In dieser Phase wird auch die Frage des Kaufs oder der Herstellung einer Betonmischung für die Platte geklärt. Da es besser ist, die Fundamentplatte auf einmal zu füllen, ist es besser, Beton bei der nächstgelegenen RBU zu bestellen. Es ist fast unmöglich, eine solche Menge Beton selbst zu mischen, aber wenn Sie über die entsprechende Ausrüstung, Erfahrung und mehrere Hilfskräfte verfügen, können Sie die Mischung vor Ort herstellen.
Installation von Pfählen
Je nach Art, Tiefe, Standortbeschaffenheit usw. werden Pfähle auf unterschiedliche Weise montiert.
Im privaten Wohnungsbau sind Schraubpfähle die beliebteste Variante. Sie haben viele Vorteile: erschwinglicher Preis, große Auswahl an Standardgrößen, einfache Installation. Eine Plattengründung auf Schraubpfählen hält mindestens 20 Jahre, unter günstigen Bedingungen sogar bis zu 50 Jahre.
Der Einbau von Schraubpfählen kann manuell oder maschinell erfolgen. Nachdem die Pfähle bis zur erforderlichen Tiefe in den Boden eingetaucht sind, werden sie durch Beschneiden eingeebnet. Anschließend wird der Plattenteil des Sockels auf dem fertigen Pfahlfeld montiert.
Errichtung der Bodenplatte auf Schraubpfählen
Der Plattenteil des SPF wird in der folgenden Reihenfolge hergestellt:
Die aus dem Boden ragenden Pfähle werden mit einem Metallgitter kombiniert. Für den Aufbau eines Grillrostes werden Rinnen und Winkel der Größe 20 oder 30 verwendet.
Die Elemente werden rund um den Umfang und innerhalb des Pfahlfeldes entlang der Pfahlinstallationslinien installiert. Das Pfahlfeld wird mit einem Kies-Sand-Gemisch aufgefüllt und bildet ein „Polster“ für den künftigen Plattenteil des SPF. Es wird ein Fundament gegossen – ein Estrich aus Magerbeton der Güteklasse B7,5, 10 cm dick. Der Zweck des Die Fundamentierung dient dazu, die Oberfläche für die Verlegung von Abdichtungen und Isolierungen zu nivellieren. Installation der Abdichtung.
Sie können sowohl moderne Abdichtungsfolien, Bicrostom, TechnoNIKOL als auch die Klassiker – Dachpappe, Abdichtung – verwenden. Installation der Wärmedämmung. Die monolithische Grundplatte dient auch als unterste Schicht des Bodens im Haus, daher ist es besser, gleich eine Isolierung anzubringen, um den Boden warm zu machen. Als Wärmedämmung werden Penoplex-Platten mit einer Dicke von 10-15 cm verwendet.Entlang des Umfangs des zukünftigen monolithischen Bodens wird eine Schalung installiert.
Die Höhe der Schalung sollte 10 cm höher sein als die Höhe (Dicke) der Platte. Die Innenseite ist mit einem Profil mit einer Zellengröße von 30 cm verstärkt. Es empfiehlt sich, die untere Schicht des Bewehrungsnetzes auf einem Polymer zu verlegen Dampfsperrauskleidung, die die Isolierung abdeckt. Der obere Teil des Bewehrungskorbes ist mit den Gitterauslässen verbunden.
Zur Verstärkung der Struktur werden an den Enden U-förmige Metallelemente aus Bewehrung montiert. Füllung mit Beton der Güteklasse B15 oder B20.
Um die gesamte Betonmasse gleichmäßig in eine Richtung zu gießen, ist der Einsatz einer Betonpumpe erforderlich. Betonmischerfahrzeuge, die Beton liefern, sind immer mit einer solchen Ausrüstung ausgestattet. Zum Nivellieren der Betonschicht wird ein Lineal verwendet. Das Stampfen erfolgt mit Rüttelgeräten.
Das Gießen eines monolithischen Fundaments auf Pfählen beginnt an den Stellen, an denen sich die äußeren Pfahlstützen befinden. Auch das Stopfen sollte zunächst um die Pfähle herum und dann im gesamten Bereich der Platte erfolgen.
Das Fundament auf Schraubpfählen mit monolithischer Platte härtet in 7-10 Tagen endgültig aus.
Während des Aushärtevorgangs wird empfohlen, das Temperaturregime zu beachten. Bei trockenem Wetter und Temperaturen über +22 ist es notwendig, die Platte alle 2-3 Stunden zu wässern, um Risse zu vermeiden. Bei Niederschlägen müssen Sie diese mit SPF-Folie abdecken oder eine temporäre Überdachung errichten.
Pfahlgrillfundament mit monolithischer Platte
Der Zweck des Gitters besteht darin, die Last richtig zu verteilen und zwei Arten von Fundamenten zu verbinden: Pfahl und Platte, indem Pfahlköpfe kombiniert werden. Für diese Art von SPF ist es besser, einen Stahlbetongrill als einen Metallgrill zu verwenden. Um ein Stahlbetongitter entlang der Pfahlköpfe zu installieren, wird eine Schalung installiert, verstärkt und anschließend wird das Gitter mit Beton der Güteklasse B10 gefüllt.
Nachdem der monolithische Grill an Festigkeit gewonnen hat (nach 7-10 Tagen), beginnen sie mit dem Bau der monolithischen Platte. Der schrittweise Bau ähnelt in diesem Fall den Prozessen, die beim Bau eines Fundaments auf Schraubpfählen mit Metallgitter durchgeführt werden: Gründung, Abdichtung, Isolierung, Schalung, Bewehrung, Gießen einer Betonmasse, Verdichten.
Ein Pfahlrostfundament mit Platte kann unterschiedliche Höhen haben:
Erhöht – über dem Boden gelegen.
Dies ist die bequemste Option, da Sie keine komplexen Setzungsberechnungen durchführen müssen. Null – die Höhe entspricht dem Bodenniveau. Seine Konstruktion ist komplizierter und nur auf stabilen Böden möglich. Tief – unter der Erdoberfläche gelegen. Aufgrund seiner Komplexität ist der Einsatz im privaten Wohnungsbau nicht zu empfehlen.
Wenn Sie sich dennoch für ein Null- oder Tieffundament entscheiden, dann verwenden Sie eine monolithische statt einer abnehmbaren Schalung. Bedenken Sie jedoch, dass dies zu einer Erhöhung der Kosten für den ohnehin schon teuren SPF mit Grillrost führt.
Pfahlplattengründung auf Bohrpfählen
Zur Installation von SPF können neben Schraubpfählen auch Bohrstützen verwendet werden.
Hierbei handelt es sich um eine Art Pfahl, bei dem Löcher in der erforderlichen Tiefe in den Boden gebohrt und dann mit Beton und Bewehrung gefüllt werden. Die beliebteste Option sind I-förmige Haarspangenstützen. Der untere Teil des Pfahls ruht auf tragfähigen, dichten Böden, der obere Teil ragt über die Oberfläche hinaus.
Der Einsatz von Bohrpfählen empfiehlt sich dort, wo Schraubpfähle nicht einsetzbar sind.
Beispielsweise in Böden mit hoher Alkalität, denn in diesem Fall werden Metallschraublager durch Korrosion schnell unbrauchbar und verlieren ihre Tragfähigkeit.
Vorteile von SPF mit Bohrpfählen gegenüber Schraubpfählen:
- Kann bei gleichem Stützdurchmesser einer um 20 % höheren Belastung standhalten; unempfindlich gegenüber Korrosion und aggressiven Umgebungen; Bohren beeinträchtigt benachbarte Gebäude nicht, daher werden diese Pfähle häufig beim Bau einer Erweiterung eines bestehenden Bauwerks verwendet; lange Lebensdauer - mindestens 100 Jahre.
Wenn eine Erweiterung erforderlich ist, können Bohrpfähle erfolgreich mit Schraubpfählen im selben Gebäude koexistieren und ihre Funktionen voll erfüllen.
Einbau von Bohrpfählen
Der Algorithmus zur Installation einer monolithischen Platte auf einer Pfahlgründung mit Bohrstützen lautet wie folgt:
Gemäß dem Schema werden Brunnen mit der erforderlichen Tiefe gebohrt. Die Bohrmethode wird auf der Grundlage der finanziellen Möglichkeiten des Eigentümers, der Lage des Standorts, der Bodenart usw. ausgewählt. Beim Bau von Hütten wird am häufigsten die kostengünstige und effektive Methode des manuellen Schneckenbohrens verwendet. Dann wird ein Mantelrohr verwendet in den Brunnen gesteckt, der als Schalung für die Bohrstützen aus Stahlbeton dient.
Das Rohr kann aus Metall, Asbestzement oder Stahlbeton bestehen. In den Freiraum zwischen Rohr und Brunnenwand wird Erde eingefüllt und verdichtet. Mithilfe einer Gebäudewaage werden die Mantelrohre in der Höhe nivelliert. Wie bei einem Schraubfundament wird empfohlen, ein SPF vom erhöhten Typ zu erstellen.
Die Rohre sollten 30-50 cm über dem Boden liegen. Überschüssige Rohre werden abgeschnitten. Der Brunnen wird mit Zement-Sand-Mörtel mit Zement der Güteklasse M300 gefüllt. Die Mischung wird mit Tauchvibrationsgeräten verdichtet.
Wenn kein elektrischer Rüttler vorhanden ist, können Sie ein handgeführtes Rüttelgerät verwenden. Bevor die Zement-Sand-Mischung aushärtet, wird ein Metallrahmen unter Druck in den Brunnen abgesenkt. Dies manuell durchzuführen ist ziemlich problematisch. Wenn keine spezielle Ausrüstung vorhanden ist, können Sie ein Verstärkungsnetz in das Mantelrohr einbauen und es dann mit Zementmörtel füllen. In diesem Fall sollte besonders auf die Verdichtung geachtet werden!
Die Stützen sind durch ein Stahlbetongitter miteinander verbunden. Nach dem Aushärten des Grillrostes wird mit Standardtechnik eine monolithische Platte eingebaut.
Abschluss
Kombinierte Gründungsarten: Pfahl-Platte, Pfahl-Grillrost und Bohrpfähle sind im Privatbau nicht üblich.
Es gibt keine Statistiken über ihre Verwendung. Grobe Berechnungen zeigen, dass SPF 50–80 % teurer ist als eine herkömmliche Pfahl- oder Plattengründung. Bei der Berechnung des Kostenvoranschlags müssen die Kosten für die Miete der Ausrüstung, die Lieferung und den Kauf der Betonmischung berücksichtigt werden.
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Die baulichen Gegebenheiten in den meisten Regionen verhindern die Verwendung herkömmlicher Fundamenttypen. Die hydrogeologischen Gegebenheiten des Standortes stellen häufig erhöhte Anforderungen an die Festigkeit und Tiefe des Tragwerks. Als optimale Lösung in all diesen Situationen gilt eine Pfahl-Platten-Gründung (SPF), die alle Vorteile von Pfählen und einer Plattengründung vereint.
Anwendungsgebiete von SPF
- schwach tragfähige oder lockere Böden;
- Gebiete mit hohem Grundwasserspiegel;
- Vorhandensein saisonaler Überschwemmungen;
- Feuchtgebiete;
- Torfmoore;
- hohes Maß an Frostauftrieb.
Neben allen anderen Bedingungen werden Pfahlgründungen häufig in Regionen mit erhöhter seismischer Aktivität eingesetzt.
Vorteile und Nachteile
Eine Plattengründung auf Pfählen hat folgende Vorteile:
- es werden technische Voraussetzungen für den Bau in Problem- oder Feuchtgebieten geschaffen;
- die Wirkung von Hebelasten verschwindet oder nimmt ab;
- der Umfang der Aushubarbeiten wird reduziert, die in manchen Fällen überhaupt nicht durchgeführt werden;
- es wird möglich, auf Hängen oder Falten zu bauen;
- Bauarbeiten neben bestehenden Gebäuden oder Bauwerken sind zulässig;
- der Einfluss hydrogeologischer Faktoren wird reduziert.
Eine Plattengründung auf Pfählen hat folgende Nachteile:
- es besteht keine Möglichkeit, einen Keller zu bauen;
- große Mengen an Betonarbeiten;
- Der Bau erfordert bestimmte Wetterbedingungen, die eine vorläufige Berechnung der Vorbereitungsdauer und die Berücksichtigung der Aushärtezeit des Betons erfordern.
- der Materialverbrauch steigt;
- hohe Anforderungen an die Abdichtung des Untergrundes.
Trotz gravierender Nachteile werden Fundamentplatten auf Pfählen häufig beim Bau auf problematischen Böden eingesetzt, da es unter solchen Bedingungen keine Alternativen gibt.
Technologische Merkmale
Das wichtigste technologische Merkmal, das die kombinierte Pfahl-Plattengründung von anderen Typen unterscheidet, ist die Vielseitigkeit des Designs. Die Basis besteht aus zwei Arten von Stützelementen, die unter anderen Bedingungen als eigenständige Strukturen verwendet werden:
- Haufen;
- Platte.
Der SPF bildet einen schlüssigen Tragverbund, bei dem die Last aus dem Gebäudegewicht gleichmäßig auf beide Elemente verteilt wird. Die Pfähle bieten zuverlässigen Halt auf dichten Bodenschichten und die Platte trägt durch die vergrößerte Fläche dazu bei, die spezifische Belastung des Bodens zu reduzieren. Dadurch wird es möglich, die Bemessungstragfähigkeit von Pfählen zu reduzieren und die Plattendicke zu reduzieren, ohne dass die Tragfähigkeit des gesamten Fundaments verloren geht.
Folgende Pfahlarten kommen zum Einsatz:
- Fahren;
- gebohrt (oder gebohrte Injektion);
- schrauben.
Rammpfähle aus Beton, die in einer Fabrik unter Einhaltung aller Normen und technologischen Regeln hergestellt werden, gelten als die langlebigsten und zuverlässigsten. Gebohrte Schächte sind praktisch im Bau, da sie direkt auf der Baustelle hergestellt werden und weder einen Transport noch den Einsatz spezieller Geräte zum Eintauchen erfordern (mit Ausnahme des Brunnenbohrverfahrens). Die Plattengründung auf Schraubpfählen wird erst seit relativ kurzer Zeit eingesetzt und es liegen noch keine ausreichenden Statistiken zur Stabilität und Dauerhaftigkeit vor. Unter Berücksichtigung der Eigenschaften der tragenden Stahlelemente kann jedoch nicht von einer hohen Haltbarkeit solcher Stämme ausgegangen werden. Darüber hinaus ändern sich im Laufe der Zeit die Eigenschaften von Stahlstangen, was die zulässigen Grenzen ihrer Verwendung einschränkt.
Beim Entwurf einer Tragkonstruktion können Kombinationen aus Pfählen unterschiedlicher Art und Platten mit einer gewissen Eintauchtiefe in den Boden verwendet werden. Die Wahl einer konkreten Option erfolgt auf der Grundlage der Ergebnisse einer hydrogeologischen Untersuchung des Standorts und einer gründlichen Entwurfsberechnung.
Berechnung
Das Verfahren zur Berechnung des TPF ist komplex und für eine unvorbereitete Person eine unüberwindbare Aufgabe. Eine Pfahlplattengründung, deren Konstruktion aus zwei Einheiten besteht, erfordert eine parallele Berechnung der Tragfähigkeit der unterirdischen und oberirdischen Teile des Fundaments. Es ist zu bestimmen:
- Pfahlfeldkonfiguration;
- Art der Pfähle;
- Anzahl der vertikalen Stützen;
- ihr Platzierungsdiagramm;
- Tiefe und Methode des Tauchens.
Nicht weniger komplex ist die Berechnung der Platte, bei der folgende Parameter ermittelt werden müssen:
- der Grad der Setzung sowohl der Platte selbst als auch des gesamten Untergrunds;
- Ebene der Rollneigung des Flugzeugs;
- Plattenkonfiguration unter Berücksichtigung der ungleichmäßigen Anordnung der Pfähle.
Darüber hinaus erfolgt die Berechnung der Belastung des Sockels anhand des Gebäudegewichts. Es besteht aus zwei Größen – Gebäudestrukturen und Nutzlast, bestehend aus dem Gewicht von Ausbaumaterialien, Möbeln, Personen, anderen Gegenständen und Materialien. Hinzu kommen die Schneelast auf dem Dach im Winter, die Windeinwirkung und andere äußere Faktoren. Besonders schwierig ist die Berechnung einer Pfahlgründung für ein Hochhaus, bei dem erhöhte äußere Belastungen in Kombination mit betrieblichen Einwirkungen auftreten.
Um eine korrekte und genaue Berechnung durchzuführen, ist es notwendig, einen kompetenten und erfahrenen Planer hinzuzuziehen, der auf Fundamente dieser Art spezialisiert ist. Versuche, das Problem eigenständig zu lösen, sind zum Scheitern verurteilt, da neben mathematischen Formeln auch geologische Erkundungsdaten, saisonale Schwankungen des Grundwasserspiegels, Bodengefriertiefen und andere spezielle Indikatoren erforderlich sind. Optional können Online-Rechner genutzt werden, von denen es im Internet eine beträchtliche Anzahl gibt.
Genauere Berechnungsergebnisse können mit dem Programm GeoPlate erzielt werden, das speziell für Entwurfsarbeiten mit Plattenfundamenten entwickelt wurde.
Schrittweise Ausführung der Arbeiten
Ein Plattenfundament auf Pfählen, dessen Bautechnik eine stufenweise Ausführung der Arbeiten erfordert, entsteht durch sukzessives Anlegen eines Pfahlfeldes und Gießen einer Betonplatte. Betrachten wir die Erstellung von SPF auf Bohrpfählen, eine der komplexesten und zeitaufwändigsten Optionen.
Verfahren:
Vorbereitung
Die vorbereitenden Arbeiten beginnen mit der Räumung des Geländes von Pflanzen, Fremdkörpern, dem Abbau unnötiger Bauwerke und Landschaftsgestaltungselemente. Anschließend wird die Fläche geebnet (geplant). Wenn das Projekt die Schaffung einer versenkten isolierten Platte vorsieht, sollte darunter eine Grube mit geeigneten Abmessungen gegraben werden.
Im nächsten Schritt wird das Pfahlfeld markiert. Zu diesem Zweck werden gespannte Schnüre und Heringe verwendet. Die Grundstücksgrenzen werden markiert und entlang der Achsen zukünftiger Brunnen werden Pflöcke entsprechend dem Diagramm eingetrieben. Während des Markierungsprozesses ist es notwendig, die korrekte Installation der Pfähle ständig zu überwachen, die Parallelität der Linien und die Genauigkeit der rechten Winkel zu überprüfen.
Eine der sichersten Möglichkeiten, die Genauigkeit der Markierung zu bestimmen, besteht darin, die Länge der Diagonalen der Rechtecke zu vergleichen – wenn sie gleich sind, ist die Markierung korrekt erfolgt.
Herstellung von Pfählen
Nachdem die Markierung abgeschlossen ist, beginnt das Bohren von Brunnen. Sie haben eine bestimmte Tiefe und einen bestimmten Durchmesser, die die Designparameter der Pfähle bestimmen. In den fertigen Brunnen wird eine Hülse (Mantelrohr, verlorene Schalung) abgesenkt – ein Rohr aus Kunststoff oder ein gerollter Dachpappenstreifen. Die Hülse sorgt für die notwendigen Aushärtebedingungen des Betons und verhindert eine vorzeitige Freisetzung von Wasser aus der Lösung in den Boden. Darüber hinaus dient die Hülse später als wasserdichte Hülle für den Pfahl und verhindert eine kapillare Sättigung des Betons mit Bodenfeuchtigkeit.
Der nächste Schritt wird die Herstellung des Bewehrungskorbs sein. Es verwendet Metall- oder Glasfaserverstärkungen, die zu einem räumlichen Gitter zusammengefügt sind. Seine Querschnittsabmessungen sind 5 cm kleiner als der Durchmesser der Hülse und seine Höhe übersteigt die Tiefe des Schachts für die spätere Verbindung mit dem Panzergürtel der Platte. Der fertige Rahmen wird in das Bohrloch abgesenkt und die Position im stationären Zustand fixiert.
Nachdem alle Brunnen vorbereitet sind, beginnt der Betonguss. Das dafür verwendete Material ist M400. Sie können es direkt vor Ort herstellen, aber um die Arbeit zu beschleunigen und Beton von höchster Qualität zu erhalten, ist es besser, fertiges Material direkt auf die Baustelle liefern zu lassen. Das Ausgießen erfolgt unter gleichzeitigem Bajonieren, um Luftblasen zu entfernen und den Pfahlschaft abzudichten. Nach dem Füllen des Ärmels wird die Oberseite mit Sackleinen abgedeckt und für die erforderliche Zeit (2-3 Wochen) belassen, um strukturelle Festigkeit zu erreichen. Die erzwungene Pause wird üblicherweise mit der Erstellung der Schalung für die Decke verbracht.
Gießen einer monolithischen Platte
Die Betonplatte wird mit unterschiedlichen Pfahlanschlussmethoden gegossen. Einsetzbare Technologien:
- vollständige Kombination von Pfählen und Platten mit einem gemeinsamen verstärkten Gürtel;
- Gießen der Platte entlang der Pfahlköpfe;
- Herstellung einer „hängenden“ Platte mit einem Luftspalt zwischen der Bodenoberfläche und der Plattenunterseite.
Von diesen Möglichkeiten gilt das Gießen von Platten entlang der Pfahlköpfe als die erfolgreichste. Die Gründe hierfür sind:
- Das Fehlen einer starren mechanischen Verbindung ermöglicht eine gewisse Beweglichkeit der Gründungselemente, was in erdbebengefährdeten Gebieten nützlich ist.
- Das Vorhandensein einer Naht zwischen dem Beton der Pfähle und der Platte trägt zur wasserdichten Absperrung von Kapillarfeuchtigkeit bei.
Vor dem Betonieren ist es notwendig, den gesamten Komplex der Vorarbeiten durchzuführen – ein Sandkissen gießen, eine Schicht Wärmedämmung verlegen, die Schalung zusammenbauen, den Bewehrungskorb binden.
Ein 15-20 cm dickes Sandkissen wird sorgfältig verdichtet und horizontal eingeebnet. Darauf wird eine Schicht Geotextil gelegt, auf die ein Wärmeisolator (Penoplex für das Fundament) gelegt wird. Danach beginnen sie mit der Montage der Schalung.
Die Gussform wird aus Platten zusammengesetzt, deren Höhe 10-15 cm größer ist als die Plattendicke. Wenn Sie planen, eine „hängende“ Decke herzustellen, wird die Konstruktion der Schalung komplizierter, da sie das Gewicht von Beton und Bewehrung tragen muss. Für die Montage werden besäumte Bretter mit einer Stärke von 25-40 mm verwendet. Die Montage erfolgt mit maximaler Dichte, ohne Risse oder Lücken.
Der Verstärkungsgürtel ist aus Metallwellstäben verbunden. Zur Verbindung wird geglühter Stahldraht mit einer Dicke von 1 mm verwendet. Die Höhe des Rahmens sollte 5 cm geringer sein als die Dicke der Platte.
Das Betonieren sollte gleichzeitig erfolgen. Pausen von mehr als einem Tag sind nicht akzeptabel, da in dieser Zeit der Beton auszuhärten beginnt und der Guss keine monolithische Struktur aufweist. Die vollständig verfüllte und verstiftete Platte wird zum Schutz vor der Sonne mit Polyethylen oder Sackleinen abgedeckt. In den ersten 10 Tagen wird der Beton mehrmals täglich mit Wasser aus einem Schlauch bewässert. Nach 2 Wochen kann die Schalung entfernt werden und nach 28 Tagen kann mit den Bauarbeiten begonnen werden.
