E6 Boden- und Fundamentmechanik

Thema

Fundamente übertragen das gesamte Gewicht eines Gebäudes auf den Baugrund. Ihre Planung erfordert daher ein grundlegendes Verständnis des Bodenverhaltens: Der Bodendruck nimmt mit der Tiefe proportional zur Bodendichte zu.

Wenn ein Fundament auf diesem Boden ruht, gibt es einen maximalen Druck, dem der Boden standhalten kann, bevor er durch Setzung versagt – seine Tragfähigkeit. Diese Tragfähigkeit hängt von drei Faktoren ab: der Kohäsion des Bodens, die bei Kies vernachlässigbar und bei Ton hoch ist; der inneren Reibung des Materials; und der Breite des Fundaments selbst, da ein breiteres Fundament ein größeres Volumen an tragfähigem Boden mobilisiert. Um den zulässigen Bemessungsdruck zu ermitteln, wird ein Sicherheitsfaktor auf diese Tragfähigkeit angewendet. Dabei ist stets ein großzügiger Sicherheitsabstand vor Setzung einzuplanen.

Selbst ohne vollständiges Versagen wird der Boden unter der Last komprimiert, und das Fundament setzt sich – die elastische Setzung – um einen gewissen Betrag. Dieser Wert hängt von der Lastgröße, der Fundamentbreite und der Verformbarkeit des Bodens ab. Für die Bauvorschriften ist weniger die Gesamtsetzung als vielmehr die Setzungsdifferenz zwischen verschiedenen Punkten desselben Gebäudes von Bedeutung. Denn ungleichmäßige Setzungen erzeugen zusätzliche Spannungen in der Struktur – derselben Struktur, deren Gleichgewicht im ersten Modul dieses Katalogs ermittelt wurde –, die zu Rissen oder schweren Schäden führen können, selbst wenn jeder einzelne Punkt innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt.

Deshalb zeigt dieses Modul, das mit einem mit der Bodentiefe zunehmenden Druck beginnt, abschließend, dass die eigentliche Gefahr eines Fundaments nicht nur im Absinken, sondern auch in ungleichmäßigen Setzungen besteht: Zwei Fundamente, die jeweils einzeln ihre Sicherheitsreserven einhalten, können gemeinsam die von ihnen getragene Struktur beschädigen.

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