WOHNBAUMIT

BETONEin Handbuch für den Praktiker

Fundamente und Keller

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1 Allgemeines ...................................................................................................... 3

2 Fundamente (Gründungen) ............................................................................. 3

2.1 Einfamilienhäuser ............................................................................................... 3

2.2 Mehrgeschoßige Wohnbauten ........................................................................... 4

2.3 Bauten am Hang ................................................................................................ 5

3 Kellerfußboden mit Unterkonstruktion ("Kellersohle") ................................ 5

4 Kellerwände ...................................................................................................... 11

5 Kellerdecken ..................................................................................................... 11

6 Abdichtung und Wasserableitung .................................................................. 11

Medieninhaber: Die österreichische ZementindustrieHerausgeber: Zement + Beton Handels- und Werbe-GmbH

A-1030 Wien, Reisnerstraße 53

Inhaltsverzeichnis

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1 Allgemeines

2 Fundamente (Gründung)

Der Baugrund hat oft nur eine begrenzte Tragfähigkeit.Die Aufgabe der Fundamente ist es dann, die Gebäu-delasten gleichmäßig auf den Baugrund zu übertra-gen. Die Untergrundverhältnisse sind von einem Fach-mann zu beurteilen, der danach die Art und Abmes-sung der Fundamente festlegt. So wird bei angeschüt-tetem Boden mit sehr geringer Tragfähigkeit eine überdie gesamte Bodenfläche reichende Fundamentplat-te erforderlich sein. Eine Fundamentplatte wird auchdann notwendig sein, wenn der Kellerfußboden unterdem höchsten Grundwasserstand zu liegen kommtund der Keller daher wasserundurchlässig sein muß("Weiße Wanne" aus wasserundurchlässigem Betonoder wasserdruckhaltige Abdichtung). Außerdem kön-nen entsprechend dimensionierte Fundamentplattenbei Ausführung des Hauses im "Massiv-Absorbersy-stem" als Wärmespeicher genutzt werden.

Die Beurteilung des Untergrundes ist auch wegeneiner eventuellen Gleit-, Setzungs- oder Rutschgefahr

Der Keller umfaßt alle Räume eines Hauses, derenFußboden unter dem umgebenden Terrain liegt. Ge-meinhin spricht man von "Souterrain", wenn die Deckedieser Räume so hoch liegt, daß noch Platz für Fensterins Freie bleibt. Die korrekte Bezeichnung (z.B. für dieBaubehörde) ist grundsätzlich "Keller".

Eigentlich sollte jedes ständig bewohnte Haus in seinergesamten Grundfläche "unterkellert" sein. Der damitverbundene Mehraufwand erscheint zunächst gewaltig- auf lange Sicht "rechnet" er sich ganz sicher, wenn manden tatsächlichen Nutzen dieser Kellerräume in Rech-nung stellt: Abstellräume, Waschküche, Heizraum, Sau-na, Werkstätte, Brennstofflager, Garage - und darüberhinaus Räume, die einer durchaus nicht luxuriösenBequemlichkeit dienen, wie z.B. ein zusätzliches Badund WC, ein Kellerstüberl oder ähnliches. Auch derEinbau eines ganzjährig benützbaren Schwimmbadessowie eines Schutzraumes ist möglich.

Die angeführten Überlegungen sollen das Vorseheneines Kellers aus der Sicht des "spürbaren Nutzens"rechtfertigen. Tatsächlich bringt ein Keller auch bauli-che Vorteile mit sich:

m er ist die beste lsolierung gegen Bodenfeuchtig-keit und -kälte;

m er ermöglicht es so gut wie immer, mit derFundierung tragfähigere Bodenschichten zuerreichen;

m er gestattet eine freie Wahl des lnnenniveaus,was vor allem bei geneigtem Baugrund, aber oftauch bei ebenem Grund Vorteile haben kann.

Gemeinsam mit der Planung sollte eine Vorerhebungüber die Baugrundart bzw. die Baugrundverhältnisseam Bauplatz bzw. zumindest in der näheren Umge-bung einhergehen. Bekannte Bodenaufschlüsse wer-den in einigen Gemeinden im Baugrundkataster lau-fend geführt und können vom Bauwerber eingesehenwerden.

Eine weitere wichtige Information zur Planung desKellers stellt die Lage und Tiefe der Ver- und Entsor-gungsleitungen dar, deren übliche Tiefe in Tabelle 1zusammengefaßt ist:

Tabelle 1

Der waagrechte Abstand der Leitungen soll minde-stens 60 bis 80 cm betragen (versetzt anordnen). Dieentsprechende Lage bestehender Leitungen ist inden Bauabteilungen der Leitungsbetreiber nachzu-fragen (Post, Wasserwerke etc.).

wichtig. lst der Boden oder das Grundwasser sulfat-haltig, was durch Untersuchung einer Probe durcheine Prüfanstalt festgestellt werden kann, dann mußfür alle erdberührenden Betonteile ein sulfatbeständi-ger Zement verwendet werden.

2.1 Einfamilienhäuser

Bei Ein- und Mehrfamilienhäusern kommen folgendeFundierungsarten zur Anwendung:

m Streifenfundamente (unter tragenden Wänden,häufigste Fundierung)

m Einzelfundamente (unter Säulen)

m Fundamentplatten (bei wasserundurchlässigenKellern oder bei wenig tragfähigen - aufge-schütteten - Böden)

Fundamente müssen frostsicher gegründet sein, d. h.daß die Fundamentunterkante 1 bis 1,2 Meter tief unterdem anstehenden Terrain liegen muß. Wird die Grün-

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Bild 1: Maximal zulässige Fundamenttiefe in bezug aufNachbargebäude

dung nicht in den frostsicheren Bereich geführt, bestehtdie Gefahr, daß durch Gefrieren des BodenwassersFrosthebungen eintreten und es als Folge davon zurRissebildung kommt. Aus diesem Grund ist auch daraufzu achten, daß die Fundamente nicht auf gefrorenemBoden betoniert werden und daß die Baugrube nochvor dem nächsten Winter hinterfüllt wird.

Eine Ausnahme bilden Fundamente unter Kellerwän-den: in diesem Fall muß auf die Frosttiefe nichtgeachtet werden, da der Kellerboden in der Regelohnehin mehr als 1,2 Meter unter dem anstehendenTerrain liegt.

Breite von Streifenfundamenten:

Sie läßt sich näherungsweise wie folgt berechnen:

Fundamentbreite in m ≥

≥Belastung des Fundamentes in kN m

zulässige Bodenpressung in kN m

/

/ 2

Richtwerte für die zulässige Bodenpressung:

Anschüttung 100 kN/m2 ( = 0,1 N/mm2)fester Lehm 120-250 kN/m2 ( = 0,12 - 0,25 N/mm2)Schotter 200-500 kN/m2 ( = 0,2 - 0,5 N/mm2)

Über die genauere Berechnung gibt die ÖNORMB 4430 Teil 1 Auskunft.

Dazu ein Beispiel:

Die gesamte Belastung einer 25 cm dicken Keller-mauer aus Beton B 160 (zu berechnen aus Eigenge-wicht, Gewichtsanteilen der darüberliegenden Bau-teile, Nutzlast, Schneelast und Windlast) beträgt je

Meter Mauerlänge 150 kN/m. Der Beton in Höhe derFundament-oberkante erhält daher eine Pressung von

150

1 0 25600 0 602 2kN

m mkN m N mm

⋅= =

,/ , / .

Das ist im Vergleich zur Druckfestigkeit diesesBetons (16 N/mm2) sehr wenig, für einen beispiels-weise lehmigen Untergrund mit einer zulässigenBodenpressung von etwa 0,25 kN/mm2 jedoch zu-viel. Die Fundamentbreite muß daher nach der obi-gen Formel mindestens

150

2500 60

2

kN m

kN mm

/

/,=

betragen, wobei das Eigengewicht des Fundamentsvernachlässigt werden kann.

2.2 Mehrgeschoßige Wohnbauten

Im mehrgeschoßigen Wohnbau werden neben den indiesem Abschnitt behandelten Fundierungsarten invielen Fällen aufwendigere Gründungsvarianten not-wendig. Dies ist einerseits auf die Verknappung vonBauflächen in städtischen Ballungsräumen (Ausnut-zung auch weniger tragfähiger Baugründe) und ande-rerseits auf die oft unter dem Gebäude angeordnetenTiefgaragen zurückzuführen.

Bei Lückenverbauungen ist der Sicherung der an-grenzenden Gebäude besonderes Augenmerk zuschenken.

Die Auswahl und Planung entsprechender Gründungs-konstruktionen ist - ebenso wie die vorhergehendeBodenuntersuchung - dem Fachmann vorbehalten.

TiefgründungenIst der entsprechend tragfähige Baugrund erst ingrößerer Tiefe vorhanden, wird die Last durch geeig-nete Tiefgründungen auf diese tieferliegende, tragfä-hige Schicht abgetragen.

Dabei werden in erster Linie Pfahl- und Brunnengrün-dungen verwendet. Nach der Herstellungsart unter-scheidet man bei Pfahlgründungen:

❍ Rammpfähle,❍ Fertigpfähle,❍ eingepreßte und eingedrehte Pfähle,❍ Bohrpfähle

Die unter einem Bauwerk angeordneten Pfähle wer-den i.a. durch eine Rostplatte miteinander verbunden(Pfahlrost).

Hinsichtlich genauerer Konstruktionsbeschreibungenund der technischen Anforderungen an Planung undHerstellung derartiger Konstruktionen sind die ein-schlägigen ÖNORMEN sowie Fachpublikationen her-anzuziehen.

BaugrubenumschließungNeben herkömmlichen Baugrubenumschließungen ge-winnen - besonders auf beengten Bauplätzen - zuneh-mend Konstruktionen, die als Gründungselement im

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Bild 2: Herstellung einer Bohrpfahlwand

Bild 3: Einphasige Herstellung einer Schlitzwand

Bild 4: Bauwerk am Hang, felsiger Untergrund: Möglich-keit der abgetreppten Anordnung von Streifenfun-damenten.

Gebäude integriert werden, an Bedeutung. Dazu zäh-len sowohl Bohrpfahlwände als auch Schlitzwände.

Schlitzwände. Die Herstellung derartiger Konstruktio-nen erfolgt in Schlitzen, die von oben ausgehobenwerden.Zweiphasige Herstellung: Durch die stabilisierende

Wirkung von Stützmedien (z.B. Betonitsuspensionen)entfällt jeglicher Verbau mit Ausnahme der Leitwände.

Das Füllmedium wird von unten nach oben in denSchlitz eingebaut, wobei das Stützmedium verdrängtwird.

Einphasige Herstellung: Die eingebrachte Suspensi-on dient gleichzeitig als Stützmedium und endgülti-ges Tragelement (siehe Bild 3).

Unterfangungen von Nachbargebäuden. Bei der Un-terfangung von Nachbargebäuden hat sich - nebender konventionellen Methode - in den letzten Jahrendie sogenannte "Hochdruckbodenvermörtelung" alsgünstige Alternative erwiesen.

Konventionelle Unterfangung - Untermauerung: Diekonventionelle Unterfangung beruht auf der abschnitts-weisen Untermauerung (Unterfüllung) der bestehen-den Fundamente bis auf tragfähige Bodenschichten.

Die Vorteile der ohne maschinellen Einsatz durchzu-führenden Maßnahmen liegen im geringen Platzbe-darf und in der Flexibilität bei ungleichmäßiger Fun-dierung. In vielen Fällen muß begleitend zur eigentli-chen Unterfangung das Fundamentmauerwerk saniertwerden (meist durch Injektage der korrodierten Mörtel-fugen).

Hochdruckbodenvermörtelung: Das auch als "JetGrouting" bezeichnete Verfahren zur Unterfangungvon Gebäuden beruht auf der Herstellung von Unter-fangungssäulen unter Einbindung des anstehendenBodenmaterials.

Die Auswahl der geeigneten Verfahrensvariante (Pri-märverfahren mit Einfachbohrgestänge; Sekundär-verfahren mit Dreifachbohrgestänge) erfolgt aufgrundder Bodenart.

1.2.3 Bauten am Hang

Besonderer planerischer Aufmerksamkeit bedürfenBauten auf geneigtem Gelände. Nur bei besonderstragfähigem Baugrund sollte die Möglichkeit einerabgetreppten Fundamentausbildung (siehe Bild 4)erwogen werden.

In allen anderen Fällen ist die Fundamentsohle mög-lichst in einer Ebene auszuführen.

Sowohl die (einseitige) Baugrubensicherung als auchdie Bemessung der Fundamente unter Beachtungdes Zusammenwirkens von Baugrund und Baukon-struk-tion müssen in allen derartig gelagerten Fällendem Fachmann vorbehalten bleiben.

Neben der Aufgabe, Lasten zu tragen (z.B. Lagergü-ter, Regale usw.) muß der Fußboden das Eindringenvon Wasser aus dem Untergrund (aufsteigende Bo-denfeuchtigkeit, Sickerwasser oder drückendesGrundwasser) verhindern und die Wärmeabgabe inden Untergrund auf ein Mindestmaß reduzieren. Dasbedingt einen mehrschichtigen Aufbau des Kellerfuß-

3 Kellerfußboden mit Unterkonstruktion ("Kellersohle")

bodens, wie er in den nachstehenden Abbildungendargestellt wird:m Kiesschicht und/oder Abdichtungsbahnen

gegen Feuchtigkeit, daraufm Unterbeton, dannm Wärmedämmschicht undm Estrich

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Bild 5: Kalter Keller, voll unter Gelände

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Bild 6: Warmer Keller, zum Teil unter Gelände

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Bild 7: Kellerwand mit Lichtschacht und Fenster

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Bild 8: Ausführungsbeispiel Fertigteilkeller

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Bild 9: Kanalrohrdurchführung

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4 Kellerwände

5 Kellerdecken

Kelleraußenwände haben vertikale und horizontaleLasten zu tragen, den Erddruck aufzunehmen, denKeller gegen Wasser abzudichten und gegen unnöti-ge Wärmeverluste zu dämmen. Diese Funktionenwerden von verschiedenen Schichten übernommen:

m Abdichtung mit Schutzschicht, evtl. Drainage

m Wärmedämmschicht

m tragende Wand

Tragende lnnenwände, z.B. unter Mittelmauern, ha-ben höhere Lasten zu tragen und sind dementspre-chend dicker zu dimensionieren. Wenn sie auf Strei-fenfundamenten stehen, ist auf der Fundamentober-kante eine Abdichtung gegen aufsteigende Feuchtig-keit vorzusehen.

Zwischenwände, die lediglich zur Raumtrennung die-nen, werden am besten aus einem leichten zementge-bundenen Baustoff ausgeführt und ohne Fundamentauf den Fußboden gestellt. Zwischenwände haben

auch die Aufgabe, die Kelleraußenwände gegen Erd-druck abzustützen. Sie müssen darum vor Hinterfül-lung der Baugrube aufgestellt werden.

Kellerwände werden im Bereich des Einfamilienhaus-baues vorwiegend aus Betonschalsteinen hergestellt.Die Hohlräume dieser Steine bilden im Mauerwerklotrechte Kammern, die ausbetoniert werden; da-durch erhält die Wand die erforderliche Steifigkeit.

Daneben werden, hauptsächlich im mehrgeschoßi-gen Wohnhausbau, Keller aus Ortbeton errichtet, eineVorgangsweise, die bei größeren bebauten Grundflä-chen zeit- und leistungssparender wird.

Als Alternative zu den herkömmlichen Methoden desWandbaues im Kellerbereich, lassen sich Fertigteileeinsetzen. Die vorgefertigten Wandplatten werden miteingebauten Tür- und Fensterzargen an Ort und Stelleversetzt und mit den aufgesetzten Deckenelementenin einem Zug vergossen. Die Arbeitszeit auf der Bau-stelle wird dadurch enorm verkürzt.

Bei der Dimensionierung der Kellerdecke ist zu be-denken, daß sie nicht nur ihr Eigengewicht und dieeinwirkenden Nutzlasten zu tragen hat, sondern oftauch die Kelleraußenwände, die durch den horizonta-len Erddruck belastet werden, abstützen muß. Da-durch entsteht eine zusätzliche Beanspruchung derKellerdecke.

Die Wärmedämmung der Kellerdecke muß - je nachBauordnung - einen k-Wert im Bereich zwischen 0,40und 0,60 W/m2K unterschreiten. Diese Anforderung istalso höher als bei Decken zwischen bewohnten Ge-schoßen.

Bild 10: Kellerdecke über einem unbeheizten Raum(z.B. Garage)

6 Abdichtung und Wasserableitung

Abdichtung gegen Druckwasser

Im Fall des Auftretens von Druckwasser bedarf esgrundsätzlich einer fachmännischen Planung.

Als Möglichkeiten der Ausführung bieten sich an:

m Wannen aus wasserundurchlässigem Beton,die an der Verbindungsstelle Kellerboden - Kel-leraußenwand mit Fugenbändern besonderssorgfältig abgedichtet werden müssen. In die-sem Fall wird weiterführende Literatur empfoh-

len. Einen guten Überblick über die erforderli-che Betonzusammensetzung, die Betonarbei-ten auf der Baustelle, Hinweise auf konstruktiveAusbildungen, Fugen und Flächenabdichtun-gen bietet die Broschüre "Wasserdicht bauenmit Beton" (siehe Anhang).

m Abdichtungen an der Unterseite des Kellerbo-dens sowie an der Außenseite der Kelleraußen-wände mit mehrlagigen Abdichtungsbahnen ausbituminösen Stoffen oder Kunststoffen.

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Bild 13 gezeigt wird. Trotzdem kann es zu Bildung vonSickerwasser und sogar zu kurzzeitigem Stau desWassers kommen. ln diesen Fällen genügt neben derDrainage eine zweilagige Abdichtung.

Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit:

Sind nicht bindige Böden (Schotter, Sand) vorhan-den, so kann eine Abdichtung des Kellerbodensentfallen, wenn unterhalb eine 15 - 20 cm dicke Schüt-tung von grobem Kies ("Rollierung") vorgesehen wird.Zusätzlich sind die Kelleraußenwände mit einer Verti-kalabdichtung aus einer Lage Dichtungsbahn zu ver-sehen, Bei Aufenthaltsräumen oder trockenen Lager-räumen im Kellerbereich ist eine zweilagige Abdich-tung zu empfehlen.

Bild 11: Geschlossene und offene Wasserhaltung

Bild 12: Erforderliche Lagenzahl für wasserdruckhaltendeAbdichtungen aus Bitumenbahnen oder -pappen inAbhängigkeit von der Eintauchtiefe.

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➂ ➃ ➄ ➅

ErforderlicheLagenzahl

Eintauchtiefe = Wasserdruckhöhe . 0,50 m0 3 6 12 m

6543

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Die Abdichtung wird grundsätzlich auf der dem Was-ser zugekehrten Bauteilseite angeordnet. (Innenab-dichtungen werden nur bei nachträglicher Abdich-tung bestehender Bauwerke ausgeführt.)

Zur Durchführung der Gründungs- und Abdichtmaß-nahmen im Trockenen ist bei anstehendem Grund-wasser eine temporäre Absenkung des Grundwas-sers (bis 30 - 50 cm unter Baugrubensohle) vorzuse-hen.

Diese Ablenkung erfolgt üblicherweise mit Rohrfilter-brunnen, die in entsprechender Anzahl um die Baugru-be anzuordnen sind. Bei bindigen Böden ist das Grund-wasser in offenen Gräben [offene Wasserhaltung oderDrainagen (Horizontalabsenkung)] zu sammeln, einemPumpensumpf zuzuführen und von dort abzupumpen.

Die Ablenkung des Grundwassers ist solange auf-rechtzuerhalten, bis im Zuge des Baufortschrittes dieAuflast genügend groß ist und ein "Aufschwimmen" desBaukörpers mit Sicherheit ausgeschlossen werdenkann.

Hinsichtlich der höhenmäßigen Festlegung des Ab-dichtungsrandes schreibt die ÖNORM B 2209 Teil 1vor, daß die Abdichtung gegen Grund- oder Stauwas-ser mindestens 50 cm über dem vieljährigen höchstenGrund- oder Stauwasserspiegel hochzuführen ist.

Für wasserdruckhaltende Abdichtungen werden Haupt-abdichtungen aus mehrlagig (mind. 3lagig) verklebtenBitumenbahnen oder Bitumenpappen und Kunststoff-bahnen verwendet.

Die Lagenzahl bei bituminösen Abdichtungsbahnenoder Abdichtungspappen, welche mit einer heiß zuverarbeitenden Bitumenklebemasse im Bür-stenstreich-, Gieß- oder Gieß- und Einwalzverfahrenaufgebracht und mit einem Deckanstrich versehenwerden, richtet sich nach der Eintauchtiefe bezogenauf den Bemessungswasserstand und wird durch dieÖNORM B 2209 Teil 1 geregelt.

Zum Schutz der vertikalen Abdichtung sind entspre-chende Schichten vorzusetzen (Vormauerungen oderSchutzplatten, meist aus extrudiertem Polystyrol).

Drainagen:

Zur Ableitung des an der Kelleraußenseite anfallen-den Wassers muß, wie aus den Abbildungen 11 und13 ersichtlich, eine Drainageleitung möglichst knappunter dem Niveau der Kellersohle angeordnet werden.Besonders günstig sind gelochte Betonrohre, die mitausreichendem Gefälle (mind. 5 ‰ ) in den öffentlichenKanal oder in ein Gerinne münden. Sind Einmündun-gen nicht möglich, so können bei geeigneten Boden-verhältnissen die Sickerwässer auch in Sickerschäch-te eingeleitet werden.

Abdichtung gegen druckloses Wasser:

Sind bindige Böden (Lehm, Ton) vorhanden, so istgrundsätzlich eine Drainage anzuordnen, wie sie in

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Bild 13: Streifenfundament

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Bild 14: Fundamentplatte