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Die Erfindung betrifft ein Gebäudefundament mit einem Fundamentkörper aus Schaumglasschotter.
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Ein Gebäudefundament ist eine Struktur, mit der eine durch ein darüberliegendes Gebäude entstehende Last zuverlässig und sicher an eine darunterliegende Tragstruktur, beispielsweise an den Erdboden, abgeleitet werden soll. Üblicherweise verwendet man für Gebäude, Raumzellen oder Wohncontainer Fundamenttypen, welche als massiver Körper ausgestaltet sind und überwiegend aus Stahlbeton bestehen. Das Fundament hat darüber hinaus die Aufgabe, für eine hinreichend große thermische Dämmung des auf ihm lastenden Gebäudeteiles gegenüber dem Erdboden zu sorgen. Die Leistungsfähigkeit gängiger Fundamenttypen ist gerade unter diesem Aspekt unbefriedigend: Massiv ausgebildete Fundamentkörper sind aus statischen Gesichtspunkten wünschenswert, weisen aber eine unbefriedigende Wärmedämmfähigkeit auf.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik Entwicklungen bekannt, Fundamentkörper aus Schaumglasschotter zu verwenden.
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Schaumglasschotter wird aus Recycling-Glas hergestellt, welches erhitzt, aufgeschäumt und danach gebrochen wird. Der so entstandene Werkstoff ist druckfest und weist eine gute Wärmedämmung auf. Da es sich um Schüttgut handelt, ist die Übertragung der durch das Gebäudeteil anfallenden Lasten auf den Fundamentkörper in den bisher bekannten Ausführungsformen insbesondere unter statischen Gesichtspunkten nicht optimal. Schaumglasschotter wird auch als Glasschaumschotter bezeichnet.
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Die
DE 101 46 062 A1 zeigt mehrere Ausgestaltungen eines Bauwerk-Fundamentes, das mehrere Schichten aus unterschiedlich verdichtetem Schaumglasschotter aufweist, die die Last eines Gebäudeteils aufnehmen. Um die Last der Gebäudeteile besser auf das Schaumglasschotter-Fundament übertragen zu können, sind stählerne Lastverteilungsplatten oder alternativ dazu U-förmige Betonfertigteile vorgesehen, die jeweils zwischen dem Gebäudeteil und der Schaumglasschotter-Schicht angeordnet sind und somit eine punktuelle Belastung der Schaumglasschotter-Schicht vermeiden sollen.
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Nachteilig dabei ist, dass ein Gebäudefundament mit einer Lastverteilungsplatte im Winter aufgrund der Frostgefahr Probleme bereitet, weil Wasser zu seiner Herstellung benötigt wird. Dieses Wasser kann gefrieren und Schäden am Gebäude und insbesondere dessen Fundament verursachen. Im Falle U-förmiger Betonfertigteile kann die Last eines Gebäudeteils zwar auf die Schaumglasschotter-Schicht abgeleitet werden, jedoch können die Betonfertigteile selbst nur begrenzt hohe Punktlasten aufnehmen.
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Die
AT 509482 A4 zeigt ebenfalls ein Fundament mit Schaumglasschotter, wobei eine lastverteilende Deckschicht vorgesehen ist, die eine Bauwerks- oder Objektgrundplatte bzw. ein Bauwerks- oder Objektfundament sein kann und zwischen dem Gebäudeteil und der Schaumglasschotter-Schicht angeordnet ist. Nachteilig an dieser Ausgestaltung der lastverteilenden Grundplatte ist insbesondere, dass sie aufwändig herzustellen ist und im Winter aufgrund der Frostgefahr beschädigt werden kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Gebäudefundament mit einem Fundamentkörper aus Schaumglasschotter zu entwickeln, das ein verbessertes statisches Verhalten aufweist und das die durch das Gebäudeteil anfallende Last sicher auf den Fundamentkörper aus Schaumglasschotter überträgt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gebäudefundament mit einem Fundamentkörper aus Schaumglasschotter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Fundament weist dabei mindestens zwei Lastübertragungselemente auf, die in den Fundamentkörper eingebaut oder auf diesen aufgelagert sind und die eine Auflagefläche zur mittelbaren und unmittelbaren Auflagerung eines Gebäudeteiles aufweisen.
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Mit Hilfe der eingebrachten Lastübertragungselemente kann die durch das Gebäudeteil anfallende Last verteilt und gerichtet in den Fundamentkörper geleitet werden. Der Schaumglasschotter nimmt als lose Struktur die in ihn geleitete Last auf und stabilisiert somit das darüber liegende Gebäudeteil.
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Erfindungsgemäß weist das Gebäudefundament zusätzlich mindestens ein Lastverteilungselement auf, das zwischen dem Gebäudeteil und den Lastübertragungselementen angeordnet ist und das die Last des Gebäudeteils auf die mehreren Lastübertragungselemente verteilt. Dies können z. B. Lastverteilungselemente nach Art von Trägern oder Schienen sein, die die Last eines Gebäudes über eine lange Erstreckung aufnehmen und sie auf mehrere Lastübertragungselemente verteilen, die sie anschließend in den Fundamentkörper ableiten. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Last auf die Lastübertragungselemente sichergestellt. Vor allem bei Gebäudeteilen mit ungleichmäßig verteilten Lasten können die Lastverteilungselemente dazu dienen, durch Kontakt mit mehreren Lastübertragungselementen die Last gleichmäßig zu verteilen. Hierbei sinkt die punktuelle Belastung einzelner Lastübertragungselemente. Die Lastübertragungselemente stehen vorzugsweise nicht miteinander in direktem Kontakt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Lastübertragungselemente in mindestens einer Reihe und parallel zueinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung mehrerer Lastübertragungselemente kann eine größere Last aufgenommen und in das Fundament abgeleitet werden.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, mindestens vier Lastübertragungselemente in mindestens zwei parallel zueinander ausgerichteten Reihen anzuordnen, die jeweils aus mindestens zwei Lastübertragungselementen bestehen. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für die Abdeckung größerer Flächen und führt zu einer gleichmäßigeren Lastaufnahme durch die Lastübertragungselemente. Ferner verringert sich hier ebenfalls die Belastung der einzelnen Lastübertragungselemente. Die rasterförmige Anordnung der Lastübertragungselemente kann sich insbesondere nach den statischen Anforderungen des Gebäudeteils richten.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass die Lastübertragungselemente mindestens eine Komponente aus wärmeisolierendem Material, insbesondere Holz, aufweisen oder aus diesem bestehen. Das Fundament aus Schaumglasschotter besitzt insbesondere gegenüber Stahlbeton eine erhöhte thermische Isolierung. Diese soll auch in Verwendung mit den Lastübertragungselementen weiterhin gewahrt bleiben. Hierzu eignen sich entsprechende Materialien, wie z. B. Holz. Dadurch wird die Bildung von Wärmebrücken unterbunden.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Gebäudefundament mit einer verdichteten Basis-Schütthöhe bis zu den Lastübertragungselementen des Schaumglasschotters von mindestens 20 cm, insbesondere mindestens 40 cm, vorzugsweise mindestens 60 cm zu versehen. Die Basisschütthöhe bis zu den Lastübertragungselementen ist hier definiert als die Höhendifferenz zwischen dem tiefsten Punkt des Fundamentkörpers und der Position der Lastübertragungselemente. Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, dass genügend Volumen des Fundamentkörpers zur Aufnahme der Last zur Verfügung steht.
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Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Lastübertragungselemente stab- oder trägerförmig ausgebildet sind. Die konkrete Form richtet sich nach den Erfordernissen des Einzelfalls. Es existieren eine Vielzahl an bewährten Querschnitt-Profilen für diverse Aufgaben, wie beispielsweise I-Profile, U-Profile oder T-Profile. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Lastübertragungselemente einen mehreckigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt ist je nach Anwendung frei wählbar und richtet sich ebenfalls nach den Erfordernissen der angestrebten Lastübertragungseigenschaften.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zumindest eine Lastverteilungselement auf den Lastübertragungselementen direkt aufliegt und/oder mindestens ein Gebäudeteil auf den Lastverteilungselementen aufliegt und sich diese auf den Lastübertragungselementen befinden. Durch den direkten Kontakt von Lastübertragungselementen und Lastverteilungselementen und/oder des Gebäudeteils mit den Lastverteilungselementen und den Lastübertragungselementen wird sichergestellt, dass die Last des Gebäudes in definierter Weise auf die Lastübertragungselemente abgeleitet wird, worauf diese sie in den Fundamentkörper ableiten und somit das aufliegende Gebäudeteil stabilisieren.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann weiterhin vorsehen, dass das zumindest eine Lastverteilungselement stab- oder trägerförmig ausgebildet ist. Diese Ausbildungsweise ermöglicht die Anpassung an die gegebenen Anforderungen der Lastübertragungseigenschaften. Insbesondere kann durch eine große Länge des oder der Lastverteilungselemente die Last eines Gebäudeteils entlang einer großen Strecke abgegriffen werden und diese anschließend auf einzelne Lastübertragungselemente verteilt werden.
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Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Lastverteilungselement mindestens eine Komponente aus einem Material mit hoher Festigkeit, insbesondere Stahl aufweist oder aus diesem besteht. Durch die große Kontaktfläche aufgrund ihrer Länge mit der aufliegenden Last eines Gebäudeteils müssen die Lastverteilungselemente statischen Anforderungen auf ihre gesamten Erstreckung standhalten und entsprechend robust ausgestaltet sein. Durch ein Material mit hoher Festigkeit, insbesondere Biegefestigkeit, wie beispielsweise Stahl, ist diese Anforderung erfüllt. Thermische Isolationseigenschaften spielen hier eine untergeordnete Rolle, da die Wärmeisolierung durch die Lastübertragungselemente gegeben ist.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass mindestens zwei Lastverteilungselemente parallel und in seitlichem Abstand zueinander ausgerichtet sind. Hierbei ist eine großflächige Aufnahme der anfallenden Last durch eines oder mehrere Lastverteilungselemente sichergestellt. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass jedes Lastverteilungselement auf einer Reihe von parallel zueinander ausgerichteten, in gegenseitigem Abstand zueinander angeordneten Lastübertragungselementen aufliegt. Die Anordnung der Lastübertragungselemente kann auf die rasterförmige Anordnung der Lastverteilungselemente abgestimmt sein, oder umgekehrt. Dies ermöglicht eine verbesserte Aufnahme der anfallenden Lasten.
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Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Gebäude mit einem Gebäudefundament mit zumindest einem der vorangegangenen Ausgestaltungsmerkmale vorsehen. Durch eine abgestimmte Anordnung der Lastübertragungselemente und eventuell vorhandener Lastverteilungselemente ist ein effektives Ableiten der durch das Gebäude anfallenden Last in den Erdboden sichergestellt. Darüber hinaus weist das Fundament des Gebäudes und damit des Gebäudes selbst gute thermische Isolationseigenschaften gegenüber dem Erdboden auf.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigen:
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1 das erfindungsgemäße Gebäudefundament in einem schematischen Querschnitt,
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2a eine schematische Aufsicht auf das Gebäudefundament gemäß 1,
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2b eine erste Abwandlung der Anordnung der Lastübertragungselemente und
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2c eine zweite Abwandlung der Anordnung der Lastübertragungselemente.
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1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Gebäudefundamtes 10. Es weist einen Fundamentkörper 12 aus Schaumglasschotter, der in eine Ausnehmung des Erdbodens 11 eingebracht ist bzw. auf dem Erdboden 11 aufliegt, sowie mehrere Lastübertragungselemente 13 auf, welche nach Art von Bohlen 13a aus Holz ausgestaltet sind. Die Bohlen 13a liegen senkrecht zur Zeichenebene hintereinander (s. auch 2), weshalb in 1 nur eine Bohle 13a ersichtlich ist.
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Die Bohlen 13a sind im Wesentlichen horizontal und parallel zueinander ausgerichtet und in gegenseitigem Abstand sowie auf gleicher Höhe in einem Abstand b von der Unterseite des Fundamentkörpers 12 in diesem angeordnet. Der Abstand b wird als Basis-Schütthöhe bezeichnet.
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Bei dem Gebäudefundament 10 sind zusätzlich zu den Bohlen 13a zwei Lastverteilungselemente 15 vorhanden, welche nach Art von Schienen 15a mit einem I-Profil ausgebildet sind. Die Schienen 15a verlaufen auf Abstand parallel zueinander in Längsrichtung eines Gebäudeteils 14 und senkrecht zu den darunter liegenden Bohlen 13a. Das Gebäudeteil 14 liegt auf oberen Auflageflächen der Schienen 15a auf. Dabei schließt die Unterseite des Gebäudeteils 14 bündig mit der Oberfläche des Fundamentkörpers 12 aus Schaumglasschotter ab. Die Schienen 15a liegen mit unteren Auflageflächen ihrerseits unmittelbar auf Auflageflächen 16 der Bohlen 13a auf.
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Das gestrichelt angedeutete Gebäudeteil 14 ist vorzugsweise eine vorgefertigte Raumzelle oder ein Wohncontainer.
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Wie 2a zeigt, sind zwei in Längsrichtung des Gebäudeteils 14 beabstandete Bohlen 13a vorgesehen, die im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Gebäudeteils 14 verlaufen und in dessen Endbereichen angeordnet sind. Jede Schiene 15a liegt auf beiden Bohlen 13a auf. Durch diesen Aufbau wird die Gebäudelast unter Zuhilfenahme der Schienen 15a gleichmäßig auf die Bohlen 13a verteilt und von diesen in den Fundamentkörper 12 abgeleitet.
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2b zeigt eine erste Abwandlung der Anordnung der Bohlen 13a. Die Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung gemäß 2a dadurch, dass hier fünf äquidistant verteilt angeordnete, horizontal parallel zueinander ausgerichtete Bohlen 13a vorgesehen sind, wobei nunmehr zwei Schienen 15a vorhanden sind, welche parallel zueinander und in gegenseitigem Abstand quer zur Erstreckungsrichtung der Bohlen 13a angeordnet sind. Beide Schienen 15a verbinden jeweils alle Bohlen 13a untereinander.
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In 2c ist eine zweite Abwandlung der Anordnung der Bohlen 13a dargestellt. Hierbei sind zwei nebeneinander angeordnete Reihen von Bohlen 13a vorhanden. Jede Reihe weist fünf Bohlen 13a auf und besteht in Anlehnung an 2b aus horizontal und parallel zueinander ausgerichteten, äquidistanten und mit gegenseitigem Abstand voneinander angeordneten Bohlen 13a. Die beiden Reihen sind in einem Abstand nebeneinander angeordnet und verlaufen jeweils unterhalb einer Seitenkante des darüber liegenden Gebäudeteils 14, wobei auch hier zwei Schienen 15a vorhanden sind, welche jeweils alle Bohlen 13a einer Reihe miteinander verbinden. Die Bohlen 13a der einen Reihe und die sie verbindende Schiene 15a haben dabei keinen Kontakt mit den Bohlen 13a der anderen Reihe oder der diese verbindenden Schiene 15a.
