DE4305632C2 - Wandkonstruktion mit einer gemauerten Wand, die einer seitlichen Flächendruckbelastung aus einem horizontal wirkenden Erdreichdruck ausgesetzt ist - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wandkonstruktion nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Der seitliche Druck von angeschüttetem Erdreich stellt bei allen durch Aufmauern aus einzelnen Mauersteinen errichteten Kelleraußenwänden ein Problem dar. Die Kelleraußenwand wird nämlich durch den Erdreichdruck auf Biegung beansprucht und reißt- rechnerisch- an der Innenseite auf, weil das Mauerwerk kaum zugfest ist. Die Biegezugspannungen lassen sich durch eine Auflast unwirksam machen und damit überbrücken. Die Auflast kann eine aufgehende Konstruktion zur Verfügung stellen. Bei einem Einfamilienhaus und im Leichtbau ist die erforderliche Auflast oft nicht vorhanden. Dies gilt insbesondere dann, wenn poröses Baumaterial, wie Porenbeton, verarbeitet wird. Bei zu geringer Auflast und damit der Gefahr einer unzulässigen Biegebeanspruchung darf bei einer ca. 36.5 cm dicken Kellerwand das Erdreich nur zwischen einem und zwei Metern über der Kellersohle angeschüttet werden. Bei der Verwendung von Porenbeton anstelle von Kalksandstein- oder Tonziegelmauerwerk verschärft sich das Problem.

Es ist bekannt, das Aufreißen einer Wand infolge der Durchbiegung durch eine wesentlich dickere Wand in den zulässigen Grenzen zu halten. Eine andere bekannte Möglichkeit besteht darin, eine Wandabstützung durch Querwände vorzunehmen, die in Abständen zwischen 2.50 und 4 Metern gesetzt werden. Bei einem weiteren Lösungsvorschlag werden auf der Innenwandseite Stahlbetonstützen eingezogen, die sich von der Kellerbodenplatte bis zur Kellerdecke erstrecken. Diese Stahlbetonstützen nehmen die gesamte Erdlast auf solche Stahlbetonstützen zwischen der Kellerbodenplatte und der Kellerdecke sind aufwendig; darüberhinaus stören sie sehr beim Mauern der Kellerwand und bilden Wärmebrücken im Sockelbereich. Schließlich ist auch noch vorgeschlagen worden, den unteren Teil der Kelleraußenwand außenseitig durchgehend aus Stahlbeton und den oberen Teil aus Mauerwerk zu bilden. Auch dieser Aufbau ist bautechnisch für übliche Wohnhauskeller zu aufwendig, sowie bauphysikalisch und von der Wandoberfläche her ungünstig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine von Erdreich mit seitlich schiebendem Druck belastete gemauerte Wandkonstruktion zu schaffen, die mit einfachen und wirtschaftlichen Mittein belastungsfest ist und entsprechend der Auswahl des Mauerwerkstoffes eine gute Wärmedämmung aufweist.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1.

Der Vorteil der Wandkonstruktion besteht darin, daß die kurzen, einzelnen, als Kragarme wirkenden Stahlbetonstützen einen Teil der Biegebeanspruchung der Wandkonstruktion übernehmen und diese damit von der Biegebeanspruchung entlasten durch eine Verlagerung der anstehenden Flächendruckreaktionen in den unteren Wandbereich. Das Mauerwerk zwischen den Kragarmen überträgt nämlich die hohen Erdlasten auf die Kragarme, die sie über Biegung auf kurzem Weg an die Bodenplatte weitergeben und die Wand auf der gesamten Höhe entlasten. Die kragarmfreien Wandbereiche oberhalb der Kragarme nehmen die Erdlasten wie üblich und ohne Probleme auf der Kragarm verlagert durch die Neugestaltung des statischen Systems den Erddruck stärker als bisherige Systeme zur Bodenplatte.

Die geringere Höhe der Kragarme gegenüber der vollen Wandhöhe verringert Störungen des Bauablaufes. Die horizontale Auflagekraft an der Decke kann reduziert werden, weil die Wand auf Grund ihrer Konzeption beim Anfüllen des Erdreiches von sich aus schon weniger nachgibt.

Weil am Kellerwandfuß sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung die größten Normalkräfte auftreten, werden die Biegebeanspruchungen günstig teilweise überbrückt. Es ist deshalb nur eine geringe Stahlbewehrung notwendig. Mit der Konstruktion sind wesentlich dünnere Wandquerschnitte als bisher möglich.

Aus der Deutschen Gebrauchsmusterschrift 18 65 255 ist ein vorgefertigter Unterbaurahmen zur Befestigung von Wandelementen bekannt. Dieser Unterbaurahmen besteht aus einem Betonringanker der im Boden verlegt oder gegossen ist. Dieser Betonringanker ist in gewissen Abständen mit nach oben ragenden Stahlbetonstutzen versehen, deren Armierung mit der Armierung des Rahmens in Verbindung steht. Die Armierung der Stützen ist an den oberen Enden seitlich herausgeführt und als Verschraubung ausgebildet, an der die Wandelemente, die vermutlich aus Holz oder Metall bestehen, mit ihren Holmen festgeschraubt werden. Diese Konstruktion ist untauglich für Flächendruckbelastungen und dafür auch nicht gedacht; sie zielt darauf ab, bei Winddruck oder Erschütterungen ein Anheben der Wandelemente zu vermeiden. Es besteht auch die Gefahr, daß sich der Ringanker bei Flächendruckbelastung verschiebt oder verdreht.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Höhe der Kragarme nicht höher ist als etwa die halbe Höhe der Wandkonstruktion. Eine Höhe der Kragarme, die nicht höher ist als etwa die halbe Höhe der Wandkonstruktion, also etwa deren halbe Höhe, genügt, um die Biegebeanspruchung durch die Erdlasten soweit aufzunehmen, daß die oberhalb der Kragarme befindlichen Wandbereiche nicht mehr unzulässig auf Biegung beansprucht sind.

Aus der Deutschen Gebrauchsmusterschrift 18 65 255 ist es auch bekannt, die dabei verwendeten Stutzen kurz zu halten. Dies beruht aber darauf, daß sie als Halter der Wandelemente dienen und nur nach oben gerichtete Zugbelastungen aufnehmen haben. Biegebeanspruchungen sind dabei nicht beachtet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kragarme innerhalb der Wandkonstruktion etwa bündig, mit deren Außenseite abschließend, angeordnet sind. Diese wandgleiche Anordnung mit dem Kragarmfuß an der Wandaußenseite hat den Vorteil, daß die Wand mit wärmedämmenden Steinen aufgemauert werden kann und damit eine innenseitig plane, wärmegedämmte Wandfläche vorhanden ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es aber auch möglich, daß die Kragarme innerhalb der Wandkonstruktion etwa bündig, mit deren Innenseite abschließend, angeordnet sind. Die innere bündige Anordnung ermöglicht eine außen durchgehend aufgemauerte Wandkonstruktion. In einigen Fällen kann es auch von Vorteil sein, wenn die Kragarme innen- oder außenseitig vorstehen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Mauerwerk der Wandkonstruktion aus porigem Material, wie z. B. Porenbeton, besteht. Durch die Kombination aus stabartigen Kragarmen und porigem Mauerwerk entsteht eine wirtschaftliche, wärmedämmende Wandkonstruktion, vor allem, wenn die Porenbetonsteine beispielsweise in größeren Blöcken zum Einsatz kommen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Mauerwerk der Wandkonstruktion aus weniger porigem Material, wie Kalksandsteinen oder Tonsteinen, besteht. In diesem Fall ist die Wärmedämmung bei wirtschaftlicher Bauweise zwar gering, nicht in jedem Fall ist aber eine Wärmedämmung nötig oder erwünscht.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bodenplatte, in die die Kragarme eingespannt sind, die Kellerfußbodenplatte eines Hauskellers ist, und daß die Wandkonstruktion mit dem Mauerwerk und den Kragarmen die Außenwand des Kellers ist. Beim Einsatz in einem Keller entsteht so eine vorzüglich wärmegedämmte Kellerkonstruktion, die in wirtschaftlicher Bauweise mit dem Aufmauern aus Steinen bisher nicht möglich war. Auf der Außenseite kann auf vorgelegte Isoliermatten verzichtet oder deren Dicke vermindert werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bodenplatte, in die die Kragarme eingespannt sind, die in Stahlbeton gegossene Bodenplatte eines Fuß- oder Fahrweges ist, und daß die Wandkonstruktion mit dem Mauerwerk und den Kragarmen die seitliche Stützmauer eines Weges ist. Hierbei kann auf das Hintergraben der zu stützenden Wand verzichtet werden und die wirtschaftliche Mauerwerkslösung zum Einsatz kommen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Ausschnitt eines Hauskellers mit einer Kellerbodenplatte, Außenwand und Kellerdecke mit Kragarmunterstützung in der Kelleraußenwand

Fig. 2 eine Darstellung der rechnerisch ermittelbaren Wandbelastung bzw. des statischen Systems der Kelleraußenwand mit unterstützenden Kragarmen,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch die Kelleraußenwand mit Kragarmen in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch die Kelleraußenwand mit Kragarmen in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine Weggestaltung mit einer angrenzenden Stützmauer.

Die Kellerkonstruktion nach der Erfindung weist eine Bodenplatte 1 auf, die mit Bewehrungsstahl 12 bewehrt ist. Auf der Außenseite 2 des Randbereiches 3 der Badenplatte ist eine vertikale Kelleraußenwand 4 mit einer Außenseite 4a mit ihrem Wandfuß 5 errichtet. Die Kelleraußenwand 4 besteht, wie die Fig. 1 und 3 zeigen, aus einem kombinierten Aufbau. Dieser kombinierte Aufbau besteht aus Kragarmen 6, die in der Horizontalen in einem gegenseitigen Abstand von ca. 1-2m angeordnet sind. Bei einer Wandhöhe von ca.2,5m bis zur Kellerdecke 7 beträgt die Höhe der Kragarme ab der Bodenplatte 1 ca. 1-1,5m. Die restlichen Wandteile bestehen aus Mauersteinen 8, wie z. B. Porenbetonsteinen, Kalksandsteinen oder Ziegelsteinen. Diese Mauersteine 8 füllen die Zwischenräume 9 zwischen den Kragarmen 6 aus und hinter legen diese an der Innenwandseite 10 mit Steinen 8a. Weitere Mauersteine 8b bilden den Wandteil 14 zwischen dem die Lücken zwischen den Kragarmen füllenden Mauerwerk und der Kellerdecke 7. Die Mauersteine 8, 8a, 8b sind im Verband gemauert.

Die besondere Konstruktion gegenüber bekannten Bauweisen besteht darin, daß die Kragarme 6 an der Wandaußenseite 4a im Randbereich 3 der Bodenplatte 1 angeordnet sind und wandgleich in die Kelleraußenwand 4 eingebunden sind. Es ist aber auch eine innenseitige Einbindung oder ein Vorstehen auf der Außen- 4a oder Innenseite 10 möglich. Man sieht die Kragarme 6 deshalb nach der Fertigstellung des Kellers nicht mehr.

Die Bodenplatte 1 ist mit der Stahlbewehrung 12 versehen. Die Kragarme 6 haben eine Bewehrung 13, die bis in die Bodenplatte 1 hineingezogen ist. Die Kragarmbewehrung 13, die in die Bodenplatte 1 später einbindet, ist mit Bewehrungsbügeln 13a versehen. Auf diese Weise entsteht die Biegeelastizität der Kragarme 6. Nach der Vorbereitung der Bewehrung wird die Bodenplatte 1 aus Beton gegossen. Die Kragarme 6 werden danach später gegossen.

Auf dem Wandteil 14 liegen einerseits die Kellerdecke 7 und andererseits, falls vorhanden, das Vormauerwerk 15 auf.

Fig. 2 zeigt wie sich das statische System der Wandkonstruktion auswirkt. Die im linken Teil der Fig. 2 dargestellte Belastung nimmt zur Bodenplatte 1 hin zu. Der mittlere Teil der Fig. 2 zeigt, daß man die Kellerwand in zwei Teile, nämlich den oberen Teil 14 ohne Kragarme 6 und den unteren Teil 16 mit Kragarmen 6 aufteilen kann. Wie der rechte Teil der Fig. 2 zeigt, unterliegt der obere Mauerwerks- oder Wandteil 14 ohne Kragarmunterstützung einer Durchbiegung. Diese Durchbiegung ist aber nicht mehr störend. Der untere Wandteil 16 aus Mauerwerk 8 und Kragarmen 6 vermindert die Krümmung und Durchbiegung der Wand auf der der Belastung abgewandten Seite und leitet diese auf kurzem Wege in die Bodenplatte 1 ab.

Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen des Aufbaues des Wandteiles 16 im Horizontalschnitt. Bei Fig. 3 wirkt der Kragarm 6 vorwiegend als eigenständiges, Bauteil aus Stahlbeton. Bei Fig. 4 übernimmt das Mauerwerk die Biegedruckkräfte des Kragarmes 6, während die Biegezugkräfte vom Bewehrungsstahl 13 aufgenommen werden.

Bei der Weggestaltung nach Fig. 5 wird der Grund der Wegfläche 17 als bewehrte Betonflache 18 ausgelegt. Die Stützmauer 19 stützt eine Böschung 20 und wird wie die Kellerwand im unteren Wandteil 16 aus den Kragarmen 6 und Mauerwerk 8 gebildet. Der obere Wandteil 14 besteht nur aus Mauerwerk. Aufbau und statisches System entsprechen dem der übrigen Figuren, insbesondere der Fig. 2. Ein solche Stützmauer 19 ist wesentlich wirtschaftlicher zu erstellen als bisherige Stützmauerkonstruktionen.

Claims (9)

1. Wandkonstruktion mit einer gemauerten Wand (4), die einer seitlichen Flächen­ druckbelastung aus einem horizontal wirkenden Erdreichdruck ausgesetzt ist, für bauliche Anlagen, wie Häuser, Terrassen, Stützwände, mit einem Stahlbetonstütz­ werk, das von einer Gründungskonstruktion aufwärtsstrebend ausgebildet ist mit auf Abstand angeordneten einzelnen Stahlbetonstützen (6), deren Armierung (13) mit der Armierung (12) der Gründungskonstruktion verbunden ist, dadurch gekennzeichnet. daß

• - jede einzelne Stahlbetonstütze als biegeelastischer Kragarm (6) ausgebildet ist, der in die biegesteife, als Bodenplatte (1) ausgebildete Gründungskon­ struktion eingespannt ist unter Zuhilfenahme einer mit Bewehrungsbügeln (13a) versehenen Stahlbewehrung (13), die von dem Kragarm (6) bis in die Stahlbewehrung (12) der Bodenplatte (1) hineingezogen und in diese einge­ bunden ist,
• - die Kragarme (6) in die Wand (4) durch die Einbindung in den Verband des gemauerten Mauerwerks so integriert sind, daß die Erddruckkräfte in sie ein­ geleitet werden,
• - die Höhe der Kragarme (6), die geringer ist als die Höhe der Wandkonstruktion, so ausgelegt ist, daß die Kragarme (6) einen Teil der Biegebeanspruchung der Wandkonstruktion übernehmen.

2. Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Höhe der Kragarme (6) nicht höher ist als etwa die halbe Höhe der Wand (4).

3. Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragarme (6) innerhalb der Wand (4) etwa bündig, mit deren Außenseite (4a) abschließend, angeordnet sind.

4. Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragarme (6) innerhalb der Wand (4) etwa bündig, mit deren Innenseite (10) abschließend, an­ geordnet sind.

5. Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragarme (6) auf der Außen- und/oder Innenseite der Wand (4) vorstehen.

6. Wandkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnete daß das Mauerwerk (8) der Wand (4) aus Porenbeton besteht.

7. Wandkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Mauerwerk (8) der Wand (4) aus weniger porigem Material, wie Kalksandsteinen oder Tonsteinen, besteht.

8. Wandkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet daß die Bodenplatte (1), in die die Kragarme (6) eingespannt sind, die Kellerfußbodenplatte (1) eines Hauskellers ist, und daß die Wand (4) mit dem Mau­ erwerk (8) und den Kragarmen (6) die Außenwand (4) des Kellers ist.

9. Wandkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bodenplatte (1), in die die Kragarme (6) eingespannt sind, die in Stahlbeton gegossene Bodenplatte (18) eines Fuß- oder Fahrweges ist, und daß die Wand (4) mit dem Mauerwerk (8) und den Kragarmen (6) die seitliche Stützmauer (19) eines Weges ist.