DE3735111A1 - Bei bergsenkungen hoehenregulierbares gebaeudefundament - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rahmenfundament für Gebäude, das auf Pylonen ruht und mit diesen und dem darauf errichteten Gebäude höhenregulierbar ist.

Die Pylonen stehen auf Rundböschungen aus Schottergestein, die in Pylonenschäfte eingebracht sind.

Die Leitungssysteme für die Versorung und für die Entsorgung des Gebäudes sind auf Stegen sogenannter Fundamentschalsteine, in die das Rahmenfundament aus Stahlbeton gegossen ist, ver­ legt.

Es ist bekannt, Gebäude in Gebieten mit Bergsenkungen auf Fun­ damente zu setzen, die als Fundementwannen ausgebildet sind. Sie verhindern ebenso wie das eingangs beschriebene Rahmen­ fundament, daß bei Bergsenkungen Risse an den Gebäuden ent­ stehen. Es ist jedoch sehr schwierig und sehr aufwendig durch Bergsenkungen gesenkte Gebäude wieder in die horizontale waagerechte Lage zu bringen.

Für die Beurteilung hinzugezogene Schriften: AS 29 05 735, OS 27 27 746, EP 00 59 702.

Erfindungsgemäß wird nunmehr ein Rahmenfundament der eingangs umrissenen Gattung vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in einer Schalung aus Schalsteinen die Mitbestand­ teil des Rahmenfundaments sind, dieser ein ganzheitliches aus Stahlbeton gegossenes Gebilde darstellt. In den Betonguß durch Armierung mitverankert sind die Pylonen, ebenfalls aus Stahl­ beton vorgefertigt, auf die das Rahmenfundament aufliegt und somit Mitbestandteile des ganzheitlichen Gebildes sind. Die Pylonen, als Kegel ausgebildet, verjüngen sich nach unten, d. h. die Kegelgrundfläche liegt oben und bildet die Auflage­ fläche des Rahmenfundamentes. Die Pylonen als solche ragen in Pylonenschäfte hinein und liegen auf zu Rundböschungen ange­ häuftem Schottergestein auf, mit dem die ebenerdig eingegra­ benen Pylonenschäfte verfüllt sind. Weiterhin zeichnet sich das Rahmenfundament erfindungsmäßig auch dadurch aus, daß die Schalsteine, die wie bereits erwähnt, Bestandteile des Rah­ menfundamentes sind, zum einen mit tragenden Elementen aus­ gebildet sind, auf die - durch Bergsenkungen nicht beein­ trächtigt -immer funktionsfähig das Versorgungs- und Ent­ sorgungssystem verlegt ist, und zum anderen mit einem inte­ grierten Leitungssystem, durch das Schüttgut als Füllmaterial zum Auffüllen der Hohlräume zwischen dem wieder in die hori­ zontale waagerechte Lage gesetzten Gebäude und dem durch die Bergsenkung gesenkten Untergrund eingebracht wird. Das Ge­ bäude, ein Einfamilienhaus, ist nicht unterkellert.

Flächenmäßig größere Gebäude stehen auf einem Rahmenfundament aus auf Pylonen gestützten Stahlbeton-Rundbögen. Aus Fertig­ teilen zusammengesetzt, werden sie mittels Ankerschrauben und Ankerringen zusammengehalten. Die Höhe der Stahlbeton-Rundbö­ gen und der Pylonen ist so bemessen, daß der überbaute Raum für die hydraulischen Hebevorgänge begehbar ist. Der umbaute und überbaute Raum der Stahlbeton-Rundbögen und der Pylonen ist als Fundamentwanne ohne tragende Funktionen ausgelegt. Im Boden des überbauten Raumes sind entsprechend der Standorte der Pylonen mit Schottergestein zu Rundböschungen verfüllte Pylonenschäfte eingebracht.

Ein nunmehr auf dem Rahmenfundament errichtetes Gebäude ist nach einer Bergsenkung - bei dem sich auch das Gebäude ge­ senkt hat - mit relativ geringem Aufwand wieder in den hori­ zontalen waagerechten Stand zu bringen, und zwar werden auf dem in den Pylonenschäften freiliegendem Schottergestein Hy­ draulikstempel mit entsprechender Auflagefläche aufgestellt, die bei nicht unterkellerten Einfamilienhäusern unter das Rah­ menfundament fassen. Bei flächenmäßig größeren mehrstöckigen Gebäuden mit einem überbauten begehbaren Raum fassen die Hy­ draulikstempel von unten gegen die Stahlbeton-Rundbögen, die Pylonen und die Gebäudegrunddecke. Während des hydraulischen Hebevorgangs wird, ohne, daß ein Hohlraum zwischen Kegelman­ tel und Rundböschung entsteht, das Schottergestein in den vom angehobenen von den Pylonen freigegebenen Bereich verdichtet hineingedrückt, und zwar aufgrund der gleichen vertikal wir­ kenden Druckkräfte, die sowohl das Gebäude anheben, als auch den Untergrund als Auflage für die Pylonen verdichten, so daß bei wegnehmendem Druck das Gebäude sich nicht mehr absenkt. Das angehäufte und unter dem Druck abgesenkte Schottergestein kann nachträglich angefüllt und unter erneutem Druck verdich­ tet werden.

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen ausführlich erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch das Rahmenfundament und den Fundamentschalstein, den Pylonen, den Pylonenschaft und durch das darin befindliche zu einer Rundböschung aufgeschüttete Schottergestein; der Schnitt durch das Rahmenfundament verläuft entlang der Linie II-II bei Fig. 2;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus dem Rahmenfun­ dament mit der Draufsicht auf die Pylonen und die Pylo­ nenschäfte;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung, die der der Fig. 1 entspricht, jedoch mit dem Unterschied, daß der Pylonenschaft mit dem darin befindlichen Schottergestein durch eine Berg­ senkung abgesenkt dargestellt ist, während das Rahmen­ fundament in der horizontalen waagerechten Lage ausge­ richtet ist;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung durch einen Pylonen und einen Pylonenschaft und der Rundböschung aus Schottergestein. Die Lage des Schnittes verläuft entlang der Linie I-I bei Fig. 1;

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung eines Fundamentschal­ steines mit einer Öffnung in der Grundfläche, durch die die Pylonenverankerung in das Rahmenfundament hinein­ ragt;

Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung eines Fundamentschal­ steines mit einem Leitungssystem auf jeder Seite, durch das das Füllgut eingebracht wird;

Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung eines Fundamentschal­ steines mit Stegen auf jeder Seite, auf die die Ver­ sorgungs- und Entsorgungsleitungen verlegt werden;

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Gebäude­ grunddecke eines flächenmäßig größeren mehrstöckigen Gebäudes mit einer dichteren Anordnung von Pylonen;

Fig. 9 eine Schnittdarstellung aus einem Ausschnitt des Rah­ menfundamentes für ein flächenmäßig größeres mehrstöc­ kiges Gebäude, mit einer dichteren Anordnung von Py­ lonen und Stahlbeton-Rundbögen in einem - als Funda­ mentwanne ausgelegten - begehbaren Raum. Der Schnitt durch das Rahmenfundament verläuft entlang der Linie III-III bei Fig. 8;

Fig. 10 eine Ansicht eines Pylonen für den Einsatz zum Bau flächenmäßig größerer mehrstöckiger Gebäude;

Fig. 11 die Draufsicht auf den Pylonen Fig. 10;

Fig. 12 eine Schnittdarstellung durch den Pylonen, mit ausge­ bildeten Nuten für den Einsatz der Stahlbeton-Rundbö­ gen. Der Schnitt durch den Pylonen verläuft entlang der Linie IV-IV bei Fig. 10;

Fig. 13 die Draufsicht auf einen Ankerring, der im oberen Bereich den Pylonen und die Stahlbeton-Rundbögen zu­ sammenhält.

Die Pylonen 10 (Fig. 1) und die Pylonenschäfte 13 (Fig. 1) sind Bauelemente aus Stahlbeton. Die Anzahl und die Anordnung der Pylonen 10 (Fig. 1); 11, 12 (Fig. 2) und der Pylonenschäfte 13 (Fig. 1); 14, 15 (Fig. 2) ist abhängig von der Größe des zu er­ richteten Gebäudes. Die Pylonenschäfte 13 (Fig. 1) sind ohne Unterkellerung ebenerdig eingebracht. Die Pylonen 10 (Fig. 1) sind bis zur Kegelgrundfläche ebenerdig, wie aus Fig. 1 er­ sichtlich, in die Pylonenschäfte eingebracht, wobei die Frei­ räume in den Pylonenschäften lagenweise mit Schottergestein 16 (Fig. 1) zu Rundböschungen verfüllt werden, die dann durch Stopfvorgänge verdichtet werden. Zum Erstellen des Rahmenfun­ damentes werden je nach Auslegung Fundamentschalsteine Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 ausgewählt und zu einer Rahmenschalung zusam­ mengestellt, wobei auch der Darstellung der Fig. 5-7 ent­ sprechend Eckschalsteine sowie Schalsteine mit "T" und "+"- förmigen Verzweigungen, die nicht figürlich dargestellt sind, zur Anwendung kommen. Der Schalstein Fig. 5 ist identisch mit dem Schalstein 17 (Fig. 2) und 18 (Fig. 1). Durch die Öffnung 19 in der Grundfläche des Schalsteines (5) ragen die Pylo­ nenstahlanker 20, 21 (Fig. 2) und 22, 23 (Fig. 1) in den Rahmen­ hohlraum hinein, hier werden sie mit der Fundamentarmierung, die nicht figürlich dargestellt ist, verbunden, wonach die Fundamentrahmenschalung mit Beton 24 (Fig. 1) ausgegossen wird. Um bei Bergsenkungen die Versorgung und Entsorgung des Gebäu­ des nicht zu unterbrechen, ist der Schalstein Fig. 7 mit Ste­ gen versehen, auf die die Leitungen verlegt werden. Die Stege 25, 26 und 27 sind Stege für die Versorgungsleitungen, und der Steg 28 dient als Tragelement für die Abwasser- die Entsor­ gungsleitung. Die Stege sind kürzer gehalten als der Schal­ stein in seiner Länge, was durch die Aussparungen 29, 30 (Fig. 7) dargestellt wird. Die Aussparungen 29, 30 dienen dem Zweck, Rohrleitungsverbindungsmuffen, die einen größeren Durchmesser haben, aufzunehmen, so daß das verlegte Leitungssystem ohne Unebenheiten auf den Stegen aufliegt. Außerhalb des Gebäudes enden die Versorgungs- und Entsorgungsleitungen in einer ab­ gedeckten Schlingengrube, in der flexible Leitungszwischen­ stücke bei Bergsenkungen die Höhenunterschiede zwischen dem gesenkten Untergrund und dem gehobenen Gebäude ausgleichen.

Es erweist sich als vorteilhaft, die Hohlräume zwischen einem durch Bergsenkungen abgesenkten Untergrund und dem wieder in die horizontale waagerechte Lage gehobenen Gebäude mit Füll­ gut zu verfüllen, insbesondere in den Bereichen wo zuvor das Rahmenfundament auf dem Untergrund aufgelegen hat. Zu diesem Zweck sind die Schalsteine mit einem Leitungssystem 30 (Fig. 1), 31 (Fig. 2), 32 (Fig. 3), 33 (Fig. 5), 34, 35 (Fig. 6) und 36, 37 (Fig. 7) ausgebildet, durch daß das Füllgut eingebracht wird. An den Aussparungen 38 (Fig. 2), 39 (Fig. 5), 40 (Fig. 6) und 41 (Fig. 7), die jeweils am Schalsteinende ausgebildet sind, er­ schüttet sich das Füllgut 42 (Fig. 3) zu aneinandergereihten Schüttkegeln entlang des Fundamentrahmens und beidseitig, wenn bei Fundamentquerstegen die Schalsteine Fig. 6 und Fig. 7 eingesetzt werden. Mit Hilfe von Sonden kann sichergestellt werden, daß an allen Aussparungsstellen die freiliegenden Hohlräume ausgiebig verfüllt werden.

Bei flächenmäßig größeren mehrstöckigen Gebäuden stehen die Pylonen in einer dichteren Anordnung (Fig. 8) in einem als Fundamentwanne 43, 44 (Fig. 9) ausgelegten - jedoch ohne tra­ gende Funktionen - überbauten Raum. Zum Abstützen der Pylonen 45, 46 (Fig. 9) und als tragende Elemente sind Stahlbeton-Rund­ bögen 47, 48 (Fig. 9); 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 (Fig. 8) eingesetzt, die mit den Pylonen 45, 46 (Fig. 9); 61, 62, 63, 64, 65, 66 (Fig. 8) mittels Ankerschrauben 67, 68, 69, 70 (Fig. 9) und Ankerringe 71, 72 (Fig. 9); 73, 74, 75, 76, 77, 78 (Fig. 8) verbunden sind. Zum Einsetzen der Stahlbeton- Rundbögen sind die Pylonen (Fig. 10, 11, 12) mit Nuten 79, 80, 81 (Fig. 10); 82, 83, 84, 85 (Fig. 11); 86, 87, 88, 89 (Fig. 12) und zum Anbringen der Ankerschrauben mit Bohrungen 90, 91, 92 und 93 (Fig. 10) versehen. Die Stahlbeton-Rundbögen 47 und 48 (Fig. 9) sind an der Auflagefläche der Gebäudegrunddecke 94 (Fig. 9) für das Anbringen der Ankerringe 71 und 72 (Fig. 9) aus­ gespart. Der Ankerring Fig. 13 ist für den Halt und zum Aus­ richten der Stahlbeton-Rundbögen mit Segmentteilen 95, 96, 97 und 98 (Fig. 13) ausgebildet, die in diesem Bereich die Bau­ elemente - die Pylonen und die Stahlbeton-Rundbögen - veran­ kern. Im Boden 43 (Fig. 9) des überbauten Raumes und im darun­ ter befindlichen Erdreich sind in kreisrunden Öffnungen die Pylonenschäfte 99 und 100 (Fig. 9) und die Rundböschungen aus Schottergestein als Gründungen für die Pylonen 45 und 46 (Fig. 9) eingebracht. Die Höhe vom Boden 43 (Fig. 9) der sogenannten Fundamentwanne bis zu der Gebäudegrunddecke 94 (Fig. 9) ist so bemessen, daß der überbaute Raum 101 (Fig. 9) für die hydrau­ lischen Hebevorgänge begehbar ist.

Nach einer Bergsenkung und dem Wiederausrichten des Gebäudes in die horizontale waagerechte Lage entsteht zwischen der Ge­ bäudegrunddecke 94 (Fig. 9) und der Fundamentwannenwand 44 (Fig. 9) ein Spalt 102 (Fig. 9), der durch eine Sockelmauer geschlossen wird.

Vorrichtungen als tragende Elemente für das Leitungssystem für die Versorgung und für die Entsorgung des Gebäudes, wer­ den nach dem Errichten des Rahmenfundamentes angebracht; sie sind in den Zeichnungen Fig. 8 und Fig. 9 nicht dargestellt.

Die Gebäude-Rahmenfundamente auf Pylonenkegel in Rundbö­ schungen aus Schottergestein gegründet und von Stahlbeton- Rundbögen gestützt, eignen sich auch vorzüglich für Bau­ projekte an Hanglagen und in erdbebengefährdeten Gebieten.

Claims (10)

1. Gebäude-Rahmenfundament auf Pylonen, auf deren Kegel­ grundfläche mit diesen durch Stahlbetonguß bleibend ver­ bunden, dadurch gekennzeichnet, daß die Standfläche der Pylonen (10) (Fig. 1), die in Pylonenschäfte auf Schotter­ gestein gegründet sind, kegelförmig ausgebildet sind.

2. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gründungen aus Schottergestein als Pylonenstandfläche zu Rundböschungen (16) (Fig. 1) ausge­ bildet sind.

3. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Rundböschung (16) (Fig. 1) um­ gebende Stützwand aus Stahlbeton als Pylonenschaft (13) (Fig. 1) ausgebildet ist.

4. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schalung des Fundamentrahmens, die Be­ standteil des Rahmenfundamentes ist, als Fundamentschal­ steine Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7 ausgebildet ist.

5. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für das Verlegen der Versorgungs- und Ent­ sorgungsleitungen, die Fundamentschalsteine (Fig. 7) mit tragenden Elementen in Form von Stegen (25, 26, 27) und (28) ausgebildet sind.

6. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentschalsteine Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 zum Einbringen von Füllgut, mit einem Leitungs­ system (33, 39) (Fig. 5), (34, 35) und (40) (Fig. 6) und (36, 37) und (41) (Fig. 7) ausgebildet sind.

7. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentschalsteine Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 für die Verankerung der Pylonen mit dem Rahmen­ fundament in der Grundfläche mit Öffnungen (19) (Fig. 5) ausgebildet sind.

8. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für das Abstützen der Pylonen (45, 46) (Fig. 9) durch Stahlbeton-Rundbögen (47, 48) (Fig. 9) sowie für das Abstützen derselben, die Pylonen mit Nuten (79, 80, 81) (Fig. 10), (82, 83, 84, 85) (Fig. 11) und (86, 87, 88, 89) (Fig. 12) aus­ gebildet sind.

9. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verankern der Pylonen (45, 46) (Fig. 9) und Stahlbeton-Rundbögen (47, 48) (Fig. 9) mittels Ankerringe (Fig. 13) die Stahlbeton-Rundbögen mit Aus­ sparungen (72) (Fig. 9) ausgebildet sind.

10. Gebäude-Rahmenfundament nach Anspruch 1 und 8-9, dadurch gekennzeichnet, daß für das Zentrieren, das Ver­ riegeln und Verankern der Ankerring Fig. 13 mit verstell­ baren Zentriersegmenten (95, 96, 97, 98) (Fig. 13) ausgebildet ist.