Gründungen im Bauwesen

Durch die Gründung werden die Lasten aus dem Gebäudedruck oberhalb und dem Sohldruck (Bodenpressung) unterhalb des Fundaments sowie weitere gebäudespezifische Lasten, wie Windlast und Schneelast abgetragen.
Flachgründungen sind dabei die häufigsten und oft auch wirtschaftlich günstigsten Gründungen im Bauwesen. Flachgründungen werden immer unterhalb der Frostgrenze eingebunden, die in Deutschland in einer Tiefe von mindestens 80 cm bis 120 cm liegt.
Tiefgründungen werden notwendig, wenn der Untergrund wenig tragfähig ist, um so die Lasten in tiefere Bodenschichten abzuleiten. Tiefgründungen sind aufwendiger, oft kostenintensiver und reichen häufig bis in Tiefen von bis zu 30 Metern. Da der Materialverbrauch an Beton und Stahl bei Tiefgründungen im Verhältnis zu Flachgründungen geringer ausfallen kann, ist eine Tiefgründung bei großen Bauvorhaben z. T. aber auch rentabler als eine Flachgründung.

Die Flachgründung – häufig verwendet, meist wirtschaftlich günstig

Bei einer Flachgründung erfolgt die Ableitung der Lasten in die Gründungsebene ausnahmslos über Sohlspannungen, also die flächenhaft verteilten und überwiegend vertikal auf das Fundament einwirkenden Kräfte. Diese Kräfte sind die Drucklast des Gebäudes von oben und die Last des Sohldrucks (Bodenpressung) von unten. Diese Lasten leitet die Flachgründung ab, aufgrund ihrer Fähigkeit Biegemomente aufzunehmen. Dazu müssen für eine Flachgründung die nahe an der Oberfläche befindlichen Bodenschichten eine ausreichende Tragfähigkeit vorweisen. Des Weiteren muss bei dieser Variante der Gründung eine frostsichere Einbindetiefe gewährleistet werden.

Arten von Flachgründungen

Bei der Auswahl einer Gründung müssen Faktoren wie Bodenbeschaffenheit, Anwendungsfall und Wirtschaftlichkeit Berücksichtigung finden. Flachgründungen können als Punktfundament, Streifenfundament und Fundamentplatte errichtet werden, wozu in der Regel Beton oder bewehrter Beton verwendet wird.
Fundamentplatte als Flachgründung
Fundamentplatte als Flachgründung
Bild: © Antonio Gravante, 123RF.com
Fundamente werden vor dem Hintergrund ihrer Gebrauchstauglichkeit, der statischen Tragfähigkeit und individueller Grenzzustände geprüft und bemessen. Zu diesem Zweck werden das zu errichtende Gebäude und das Verhalten des Baugrundes genau betrachtet. Hiernach erfolgt ein Nachweis zur Gesamtsicherheit in Bezug auf Setzungen, Gleiten, Kippen und Versagen. Je nach statischen Erfordernissen können zur Erhöhung der Tragfähigkeit des Fundaments beispielsweise zusätzliche Armierungen aus Eisen in den Beton eingearbeitet werden, um das Aufnahmevermögen von Zugkräften zu steigern. Ein so bewehrtes Fundament wird Stahlbetonfundament genannt.

Flachgründung durch Punktfundament

Bei einem Einzel- oder Punktfundament handelt es sich um Stahlbetonfundamente, die unter Säulen, Stützen und anderen Punktlasten angeordnet werden. Punktfundamente werden in der Regel wegen ihrer Ausdehnung in einer rechteckigen Form errichtet und können als Einzelfundamente große Lasten in den Baugrund einleiten. Punktfundamente können auch als Köcherfundamente ausgeführt werden. Hierbei werden Köcher eingebracht, in die später Stützen eingestellt werden. Danach werden die Köcher mit Beton verfüllt.

Flachgründung durch Streifenfundament

Streifenfundamente gehören zu den häufigsten Flachgründungen von Gebäuden. Über Streifenfundamente können die Lasten von Wänden und anderen lang gestreckten Bauteilen in den Baugrund abgeleitet werden. Höhe, Breite und Länge eines Streifenfundaments werden auf die abzuleitenden Lasten und den Baugrund abgestimmt. Oft ist das Fundament breiter als die darauf stehende Wand, um die Belastungsfläche zu vergrößern und die Bodenpressung zu reduzieren. Bei Streifenfundamenten muss durch eine statische Berechnung ermittelt werden, welche Betonqualität erforderlich ist und ob Armierungen als Bewehrungen notwendig sind. Klassische Streifenfundamente werden aus unbewehrtem Beton oder aber Stahlbeton hergestellt. Mauerwerksfundamente aus Ziegeln oder Bruchstein werden in der heutigen Zeit nicht mehr errichtet.

Flachgründung durch Fundamentplatte

Eine flächige Verteilung von Bauwerkslasten kann auch über eine lastabtragende Fundamentplatte erfolgen. Bei dieser Flachgründung wird die komplette Gründungssohle für die Abtragung der Lasten genutzt und so die Beanspruchung aus dem Bauwerk gleichmäßig auf einer ausreichend großen Fläche verteilt. Durch die verhältnismäßig große Fläche fallen Bodenpressungen unter einer Bodenplatte geringer aus als unter Punkt- oder Streifenfundamenten. Auch gelten Fundamentplatten als verformungs- und setzungsärmer als andere Fundamentarten, da durch die Plattenform weniger Spannungen auf den Baugrund einwirken. Die Stärke, Größe und Bewehrung bei einem Plattenfundament richten sich ebenfalls nach der Tragfähigkeit und Bodenbeschaffenheit des Baugrundes. Lasten, Tragstrukturen und Bodenkennwerte müssen auch hier im Voraus ermittelt und berechnet werden.
Die Bewehrung für eine Fundamentplatte wurde verlegt.
Die Bewehrung für eine Fundamentplatte wurde verlegt.
Bild: © f:data GmbH

Die Tiefgründung – bei schlecht tragfähigem Untergrund

Ist der Untergrund wenig tragfähig, muss eine Tiefgründung errichtet werden, um die Lasten in tiefere Bodenschichten abzuleiten.
Tiefgründungen erfolgen durch Pfähle, Brunnenfundamente oder Säulen, die in größere Tiefen bis zu den tragfähigen Bodenschichten reichen. Die Lastübertragung auf die tief liegenden Tragschichten im Boden erfolgt häufig über bis zu 30 Meter lange Pfähle aus Beton, Ortbeton oder Fertigbeton. Neben der Pfahlgründung kommt aber auch die Errichtung eines Brunnenfundaments mit einer Tiefe zwischen 5 bis 8 Meter in Betracht. Bis maximal 5 Meter tief kann eine Gründung auch durch Magerbetonsäulen erfolgen. Tiefgründungen können auch mit Flachgründungen kombiniert werden, um zum Beispiel hochbelastete Bereiche tief zu gründen und den Rest des Gebäudes mittels einer Flachgründung zu sichern.

Tiefgründung durch Pfahlgründung

Als vielseitige und älteste Form der Tiefgründung wird eine Pfahlgründung dann erforderlich, wenn auf weichem, wassergesättigtem, organischem oder aus anderen Gründen schlecht tragfähigem Boden gebaut werden soll. Im Tiefbau wird bei Pfahlgründungen zwischen Spitzendruckpfählen und Reibungspfählen zur Lasteinleitung unterschieden. Spitzendruckpfähle werden bis in die tragfähige Schicht geführt und leiten dort die Bauwerkslasten ab. Reibungspfähle werden nur dann verwendet, wenn sich die tragfähigen Bodenschichten erst in sehr großer Tiefe befinden. Reibungspfähle halten sich durch die Kräfte aus Mantelreibung am Pfahlumfang im wenig tragfähigen Baugrund. Also erhalten diese Tiefgründungen ihre Stabilität durch das Wirken von Kräften wie Spitzendruck oder aber Mantelreibung, die beim Eindrehen, Einrammen oder Einbohren der Pfähle entstehen.

Flachgründung oder Tiefgründung?

Ausschlaggebend für die Wahl der Gründungsart ist bei einem Bauvorhaben die Tragfähigkeit des Baugrunds. Bei der Flachgründung werden die Lasten über horizontale Flächen in den direkt darunter befindlichen und tragfähigen Baugrund abgeleitet. Bei einer Tiefgründung erfolgt die Ableitung der Lasten über senkrecht eingebrachte Pfähle oder Säulen in tieferliegende, tragfähige Bodenschichten. Weisen die oberen Bodenschichten keine ausreichende Tragfähigkeit auf, muss eine Tiefgründung oder eine Kombination aus Flach- und Tiefgründung erfolgen.
Kosten und Aufwand für die verschiedenen Gründungen sind u. a. auch von der Größe des Bauvorhabens abhängig.
Autor
Frank Hartung
  • Frank Hartung
  • Unabhängiger Bauberater, Baumediator und Inhaber von hausbauberater.de
  • Web: www.hausbauberater.de
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Diese Norm betrifft die Standsicherheit und die Gebrauchstauglichkeit von Bauwerken und Bauteilen im Erd- und Grundbau. Sie gilt für deren Herstellung und Nutzung und schließt die Änderung bestehender Bauwerke ein. Sie definiert die vom Baugrund beei...
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