DE10241865A1

DE10241865A1 - Perimeter-Frostschürze und deren Verfahren zur Anwendung

Info

Publication number: DE10241865A1
Application number: DE2002141865
Authority: DE
Inventors: Kai Domres
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-03-18

Abstract

Es ist bekannt, im umlaufenden Bodenplattenbereich von Fundamenten Frostschürzen vorzusehen. Diese sind jedoch grundsätzlich als Fundament mit lastabtragenden Eigenschaften auszuführen. Die Mindestbreite des zu betonierenden Anteils einer solchen Frostschürze beträgt 30 cm und sie ist auf eine Tiefe von mindestens 80 cm unter Oberkante Gelände herunterzuführen. DOLLAR A Die Perimeter-Frostschürze wird im statisch nicht belasteten Außenbereich von Gebäudefundamenten gebildet. Sie integriert Schalung, Dämmung im vertikalen Randbereich der Bodenplatte und der Frostschürze und den wärmebrückenfreien Anschluß an eine horizontale Dämmung unter der Bodenplatte. Sie ist geeignet, horizontal und vertikal wirkende Kräfte abzuleiten, wobei ihre Dimensionierung kleiner ist als bei bekannten Frostschürzen. DOLLAR A Die Perimeter-Frostschürze umfaßt zwei aufstehende Schalelemente (1, 3), ein Auflager (2), einen Ringanker (4) und eine Bewehrung (5). Die Bodenplatte (7) ist in den Ringanker (4) und die Randschalung (1) umschließend eingebettet. Die Perimeterdämmung (6) wird mit der Schalung (1) verbunden (8).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine multifunktionelle Frostschürze im statisch nicht belasteten Außenbereich von Gebäudefundamenten, die dem Zweck der Schalung, der Dämmung im vertikalen Randbereich der Bodenplatte und der Frostschürze, dem wärmebrückenfreien Anschluß an eine horizontale Dämmung unter der Bodenplatte und zur Aufnahme von abzutragenden Lasten für eine Vormauerschale wie z.B. Klinkermauerwerk dient. Durch seine Beschaffenheit ist es ebenfalls geeignet horizontal auf Gebäude wirkende Kräfte abzuleiten, was insbesondere bei lastabtragenden, biegesteifen Gründungsbodenplatten, also solchen ohne Streifenfundamente, zur Anwendung kommen muß. Aufgrund der vergleichbar geringen Abmessung werden Eingriffe in den natürlich gewachsenen Bereich des Erdreiches in Form von Tiefbauarbeiten minimiert.
Gebäudefundamente bilden den Übergang zwischen Gebäuden und dem angrenzenden Erdreich auf welchen die Gebäude errichtet werden. In Zeiten wachsender Ansprüche an die Energieeinsparung und Verminderung des CO² Ausstoßes an die Umwelt entsteht ein wachsender Kostendruck im Bauwesen. Den erhöhten Anforderungen an die Dämmung; zur ordnungsgemäßen Auslegung eines Gebäudefundamentes, kommt wachsende Bedeutung zu. Es muß zum einen vermieden werden, daß Frost unter die Bodenplatte gerät und diese anhebt, zum anderen sind Wärmebrücken an Bauteilen zu vermeiden. Wärmebrücken entstehen durch unzulängliche Dämmung in Teilbereichen eines Bauteiles, was dazu führt, daß Wärme aus dem Gebäude abströmen kann. Zudem sammelt sich auf der Innenseite des Gebäudes im Bereich einer Wärmebrücke Tauwasser, was zu Schimmelpilzbildung und somit zu erheblichen Bauschäden führen kann.
Es ist bekannt Fundamente im umlaufenden Bodenplattenbereich vorzusehen, welche tiefer ins Erdreich hinabführen und als sogenannte Frostschürzen bezeichnet werden. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden Schalelemente mit wannenförmigem Querschnitt aus Material mit wärmedämmenden Eigenschaften einzusetzen, welche die Funktion der Dämmung und Schalung von Frostschürzen und Bodenplatten dienen und Wärmebrücken vermeiden. Sie schützen im umschürzten Bereich vor einer thermischen Abkühlung unter der Bodenplatte. Diese Frostschürzen sind jedoch grundsätzlich als Fundament mit lastabtragenden Eigenschaften auszuführen, da sie im Bereich unter den Außenwänden eines Gebäudes angeordnet sind und deren statische Last auf den tragenden Boden ableiten müssen. Aus diesem Grund sind Mindestanforderungen an die Abmessungen dieser Frostschürzen einzuhalten. Die Mindestbreite des zu betonierenden Anteils einer solchen Frostschürze beträgt 30 cm und sie ist auf eine Tiefe von mindestens 80 cm unter Oberkante Gelände herunterzuführen. Soll die aufliegende Bodenplatte nunmehr als biegesteife, lastabtragende Gründungsbodenplatte ausgeführt werden, das heißt ohne weitere Streifenfundamente unter deren Fläche bzw. tragenden Innenwänden, so entstehen im Übergangsbereich zwischen der vertikal aufstehenden Frostschürze und der liegenden Bodenplatte, auf der Innenseite der Frostschürze statische Abscherkräfte was dazu führt, daß die Bodenplatte im Randbereich mit zusätzlicher Bewehrung auszuführen ist. Der Mehraufwand an Beton- und Bewehrungsarbeiten reduziert hierbei die gewünschte Wirtschaftlichkeit einer lastabtragenden, biegesteifen Gründungsbodenplatte. Zudem ist der Aufwand an Dämmung dieser Frostschürze aufgrund seiner Dimensionierung entsprechend hoch. Diese Frostschürzen müssen, um eine wärmebrückenfreie Dämmung zu erreichen, auf der Innen- und Außen- und Unterseite gedämmt werden, da sie vollständig unter der Bodenplatte und somit unter dem Gebäude angeordnet sind. Für eine Wärmebrückenfreiheit ist hierbei auch unter der Frostschürze eine Dämmung erforderlich, da eine thermische Verbindung von der Außenwand über den Beton der Bodenplatte und der darunter befindlichen Frostschürze zum Erdreich hin besteht. Dieses wäre technisch nur mit sehr wenigen Dämmstoffen, wie z.B. Foamglass möglich, die jedoch für diesen Einsatz keine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung haben und somit nur gegen statischen Nachweis und einer Zustimmung im Einzelfall eingesetzt werden können. Dieses ist zum einen mit erheblichen Kosten verbunden und zum anderen sehr zeitaufwendig, so daß zugunsten der Wirtschaftlichkeit auf die geforderte Wärmebrückenfreiheit überwiegend verzichtet werden muß. Aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht ist darüber hinaus von Nachteil, daß für den Einbau der Frostschürzen mit diesen Abmessungen entsprechend groß dimensionierte Erdarbeiten erforderlich sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereit zu stellen.
Es wird vorgeschlagen die geforderte Frostschürze mit Bauteilen zu erstellen, die gleichzeitig

– der vertikalen Dämmung der Frostschürze und der Bodenplatte
– der Randschalung der Bodenplatte
– der Abtragung horizontaler und vertikaler statischer Kräfte
– dem wärmebrückenfreien Anschluß an die horizontale Dämmung unter der Bodenplatte

Gemäß einem ersten Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird ein senkrecht aufstehendes Schalelement mit wärmedämmenden Eigenschaften mit einer Gesamthöhe von Oberkante Beton Bodenplatte bis in frostfreie Tiefe auf der, der Bodenplatte zugewandten Seite in einen Frostschürzengraben eingebaut. Auf der, der Bodenplatte abgewandten Seite des wärmedämmenden Schalelementes ist ein zur Lastabtragung geeigneter Baustoff mit dem Schalelement verbunden. Dieser kann mineralisch sein und erfüllt den Zweck das Schalelement in seiner Ausrichtung zu stabilisieren, indem er als Auflager auf dem Erdreich mit entsprechend tief liegendem Schwerpunkt dient. Auf dessen Außenseite ist ein weiteres Schalelement mit dem Auflager verbunden, das vom Erdreich bis in eine Höhe reicht die ausreichend ist die Bodenplatte ganz oder teilweise zu umschließen. Die Höhe des Auflagers entspricht nur einem Teil der Höhe der Außenschalung, so daß es möglich ist, in dem hergestellten Hohlraum oberhalb des Auflagers, einen die Bodenplatte umschließenden Ringanker aus Beton herzustellen.
Diesem Grundgedanken ist wesentlich, daß die herzustellende Bodenplatte in den Ringanker und die, bis in frostfreie Tiefe wärmedämmende Randschalung eingebettet ist. So ist es möglich die horizontale, erdberührte Perimeterdämmung unter der Bodenplatte mit der senkrecht aufstehenden Dämmung wärmebrückenfrei zu verbinden und gleichzeitig horizontal wirkende statische Kräfte über den außen liegenden Ringanker abzuleiten. Da der Ringanker vor Ausführung der Flächendämmung und der Betonbodenplatte erstellt werden kann, ist es möglich im Innenbereich der Bodenplatte eventuell einzubringende Baustoffe nach Vorschrift zu verdichten, ohne die umlaufende Frostschürze zu verschieben oder zu beschädigen.
Die Stärke des Ringankers und des darunter befindlichen Auflagers kann erheblich geringer ausgelegt werden als eine vergleichbares Frostschürzenfundament, dessen Betonstärke mindestens 30 cm betragen muß. Es kann davon ausgegangen werden, daß eine Stärke von 10 cm bereits ausreichend ist. Des weiteren kann auf eine Dämmung auf der Außenseite der Frostschürze verzichtet werden, so daß die erforderlichen Erdarbeiten und somit der Eingriff in den natürlich gewachsenen Bereich der Erde, erheblich reduziert werden kann.
In einem Unteranspruch wird der Ringanker mit dem Auflager als Aufnahme für eine Vorsatzschale wie z.B. einem Klinkermauerwerk genutzt.
Bei erhöhtem Anspruch an die Außendämmung des Gebäudes, z.B. bei sogenannten Drei-Liter-Häusern (heute KfW 60- Häusern) oder Passivhäusern, kann die Außendämmung der Fassaden auch problemlos auf der Außenseite der Perimeter-Frostschürze, bis in frostfreie Tiefe, zusätzlich heruntergeführt werden.
Des weiteren ist diesem Grundgedanken wesentlich, daß die Perimeter-Frostschürze industriell vorgefertigt werden kann, wodurch weitere Kosten eingespart werden können. Es wird davon ausgegangen, daß, anders als nach Erlass der aktuellen Energie-Einsparverordnung (EnEv 2002) erwartet, die Baukosten aufgrund des Mehraufwandes im Bereich der Dämmung steigen, sondern sogar reduziert werden. Hierbei wird das vertikale Schalelement bevorzugt aus Isoliermaterial hergestellt insbesondere bevorzugt aus Hartschaumplatten, die eine hinreichende Isolierung bewirken und in variabler Stärke Verwendung finden kann. Das Auflager auf der Außenseite des Schalelementes wird bevorzugt aus mineralischen Planblöcken hergestellt und mit dem Schalelement verbunden. Die äußere Schalung wird bevorzugt aus hartfaser- oder zementgebundenen Platten hergestellt und mit dem Auflager verbunden. In einer anderen bevorzugten Herstellungsweise wird die äußere Schalung ebenfalls aus Hartschaumplatten hergestellt um erhöhten Anforderungen an den Wärmeschutz gerecht zu werden. Die Einzelelemente der vorliegenden Erfindung werden bei industrieller Herstellung bevorzugt zur Aneinanderreihung gebildet, daß heißt, es werden viele Einzelelemente zur Bildung einer Perimeter-Frostschürze nebeneinander gesetzt und sind so hergestellt, daß Sie nach dem Prinzip Nut und Feder ineinander greifen. Die Längen der einzelnen Elemente sind dabei unter anderem davon abhängig in welcher Größe die einzelnen Baustoffe verfügbar sind, den Maßen, die einen preiswerten Transport ermöglichen, dem Gewicht, um die Elemente leicht handhaben und einbauen zu können und so weiter.
Die Ringanker der zusammengesetzten Einzelelemente werden bevorzugt vor der Erstellung der Bodenplatte in der Fläche bewehrt und ausbetoniert um eventuell anzufüllende Baustoffe in der Fläche fachgerecht verdichten zu können, ohne die umschließende Frostschürze zu verschieben oder anderweitig in ihrer vorgesehenen Position zu verändern.
Die Erfindung wird im folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:
1 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Perimeter-Frostschürze ohne Dämmung auf der, der Bodenplatte abgewandten Seite.
2 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Perimeter-Frostschürze mit Dämmung auf der, der Bodenplatte abgewandten Seite.
3 Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes, industriell vorgefertigtes Perimeter-Frostschürzenelement ohne Dämmung auf der, der Bodenplatte abgewandten Seite.
4 Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes, industriell vorgefertigtes Perimeter-Frostschürzenelement ohne Dämmung auf der, der Bodenplatte abgewandten Seite.
Nach 1 umfaßt ein senkrecht aufstehendes Schalelement (1) mit wärmedämmenden Eigenschaften mit einer Gesamthöhe von Oberkante Beton Bodenplatte bis in frostfreie Tiefe auf der, der Bodenplatte zugewandten Seite in einen Frostschürzengraben eingebaut. Auf der Außenseite des aufstehenden Schalelementes ist ein Auflager (2), vorzugsweise aus einem mineralischen Baustoff mit dem Schalungselement (1) verbunden. Auf dessen Außenseite ist ein weiteres Schalelement (3) mit dem Auflager verbunden, das vom Erdreich bis in eine Höhe reicht die ausreichend ist die Bodenplatte ganz oder teilweise zu umschließen. Die Höhe des Auflagers entspricht nur einem Teil der Höhe der Außenschalung, so daß es möglich ist, in dem hergestellten Hohlraum oberhalb des Auflagers, einen die Bodenplatte umschließenden Ringanker (4) aus Beton mit entsprechender Bewehrung (5) herzustellen. Die herzustellende Bodenplatte (7) ist in den Ringanker (4) und die, bis in frostfreie Tiefe wärmedämmende Randschalung (1) eingebettet. So ist es möglich die horizontale, erdberührte Perimeterdämmung (6) unter der Bodenplatte (7) mit der senkrecht aufstehenden Dämmung (1) wärmebrückenfrei zu verbinden (8) und gleichzeitig horizontal wirkende statische Kräfte über den außenliegenden Ringanker (4) abzuleiten.
Nach 2 umfaßt wie 1 jedoch mit wärmedämmendem Schalelement (3) auf der, der Bodenplatte abgewandten Seite. Eine bevorzugte Ausführungsweise für Häuser mit erhöhten Anforderungen an den Wärmeschutz.
Nach 3 umfaßt die Aufsicht auf ein mögliches, erfindungsgemäßes, industriell vorgefertigtes Perimeter-Frostschürzenelement. Es zeigt das senkrecht aufstehende Schalelement (1) mit wärmedämmenden Eigenschaften mit einer Gesamthöhe von Oberkante Beton Bodenplatte bis in frostfreie Tiefe auf der, der Bodenplatte zugewandten Seite. Stärke und Eigenschaften können den gegebenen Anforderungen an die Gebäudeeigenschaften angepaßt werden. Die Längen der einzelnen Elemente sind dabei unter anderem davon abhängig in welcher Größe die einzelnen Baustoffe verfügbar sind, den Maßen, die einen preiswerten Transport ermöglichen, dem Gewicht, um die Elemente leicht handhaben und einbauen zu können und so weiter. Auf der Außenseite des aufstehenden Schalelementes ist ein Auflager (2), vorzugsweise aus einem mineralischen Baustoff mit dem Schalungselement (1) verbunden. Auf dessen Außenseite ist ein weiteres Schalelement (3) mit dem Auflager verbunden, das vom Erdreich bis in eine Höhe reicht die ausreichend ist die Bodenplatte ganz oder teilweise zu umschließen. Die Höhe des Auflagers entspricht nur einem Teil der Höhe der Außenschalung, so daß es möglich ist, in dem hergestellten Hohlraum oberhalb des Auflagers (2), einen die Bodenplatte umschließenden Ringanker aus Beton mit entsprechender Bewehrung herzustellen.
Nach 4 umfaßt wie 3 jedoch mit wärmedämmendem Schalelement (3) auf der, der Bodenplatte abgewandten Seite. Eine bevorzugte Ausführungsweise für Häuser mit erhöhten Anforderungen an den Wärmeschutz.

Claims

Perimeter-Frostschürzen für den Gebäudefundamentbau dadurch gekennzeichnet, daß sie außerhalb des lastabtragenden Bereichs der Bodenplatte gebildet wird, wobei mindestens ein senkrecht aufstehendes wärmedämmendes Schalelement, mit einer Gesamthöhe von Oberkante Beton Bodenplatte bis in frostfreie Tiefe, umlaufend um die Bodenplatte in einen Frostschürzengraben eingebaut wird und auf der, der Bodenplatte abgewandten Seite des Schalelementes mit einem zur Lastabtragung geeigneten, mineralischen Baustoff mit dem Zweck verbunden ist, das Schalelement in seiner Ausrichtung auszusteifen, zu stabilisieren und so als Auflager auf dem Erdreich dient. Mit dem Auflager, auf der dem von Oberkante Beton Bodenplatte bis in frostfreie Tiefe reichendem Schalelement gegenüberliegenden Seite, ist ein weiteres Schalelement verbunden, das vom Erdreich bis in eine Höhe reicht, die ausreichend ist die horizontal liegende Bodenplatte in ihrer Stärke ganz oder teilweise zu umschließen. Die Höhe des Auflagers entspricht nur einem Teil der Höhe der Schalelemente, so daß in dem hergestellten Hohlraum oberhalb des Auflagers, ein die Bodenplatte umschließender Ringanker aus Beton herzustellen ist, der geeignet ist horizontale und vertikale statische Lasten aufzunehmen. Eine unter der Bodenplatte eingebaute horizontale Dämmung gegen das Erdreich, kann in variabler Höhe mit der senkrecht aufstehenden, wärmedämmenden Schalung wärmebrückenfrei verbunden werden.
Perimeter-Frostschürze nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anordnung und die Beschaffenheit der Bauteile der umlaufende Ringanker als Aufnahme für eine Vormauerschale, zum Beispiel Klinkermauerwerk nutzbar ist.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht stehenden Schalelemente aus nicht dämmendem gebildet sind.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Perimeter-Frostschürze vollständig aus wärmedämmendem Material hergestellt wird.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Ringanker aus Mauerwerk gebildet wird.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Perimeter-Frostschürze einseitig mit einem Schalelement hergestellt wird.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie in Ihrem Aufbau gespiegelt wird und damit innerhalb des lastabtragenden Bereichs der Bodenplatte gebildet wird und zwar in der Form, daß sie unter dem Rand der Bodenplatte aufgehängt wird und statisch keiner Belastung ausgesetzt ist, daß heißt nicht der Lastabtragung dient.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie aufgrund ihrer Beschaffenheit und Anordnung der Baustoffe besonders geeignet ist industriell vorgefertigt zu werden.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die vorgefertigten Elemente in der Form herzustellen sind, daß sie auf der Baustelle verwechslungsfrei aneinandergefügt werden können, wobei die Schalelemente auf den Außenseiten des Auflagers in der Form angeordnet sind, daß sie um das gleiche Maß gegenüber dem Auflager zu einer Seite versetzt sind, so daß auf der einen Seite ein Hohlraum entsteht, der geeignet ist das Auflager des nächsten Elementes aufzunehmen.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie als verlorene Schalung gebildet ist.
Perimeter-Frostschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest partiell nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet ist.