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Baukonstruktion

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Universität

Jade Hochschule

Akademisches Jahr: 2020/2021

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Jade Hochschule

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James5 Monate her
Sehr viel mühe danke.

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Zusammenfassung Bauzeichner

Judith Kamlage Fachrichtung: Ingenieurbau

Inhaltsverzeichnis

Lernfeld 1

Mitwirken bei der Bauplanung 5

Planungsrechtliche Grundlagen 5 Das Baurecht in Deutschland 6 Normen, Technische Vorschriften, Vertragsbedingungen 6 Kataster 6 Flächennutzungsplan 7 Bebauungsplan 7 Baunutzungsverordnung 8

Lernfeld 2

Mitwirken bei der Bauplanung 10

Aufmaßskizze, Grundriss 10 Natursteine 10 Baustile 11 Wiederverwendung von Baustoffen 13 Längenmessung 14 Höhenmessung 15 Messgeräte 15 Koordinatensysteme 17 Geometrische Grundkonstruktionen 17 Altlasten des Baugrundes 18

Lernfeld 3

Erschließen eines Baugrundstückes 19

Baugrunduntersuchungen 19 Boden 20 Volumen, Masse, Dichte 21 Baugruben, Gräben, Arbeitsraum 21 Baugrubenverbau 22 Haus- und Grundstücksentwässerung 25 Rohre für Entwässerungsleitungen 26

Lernfeld 4

Planen einer Gründung 28

Kraft, Last, Spannung 28 Gründungsarten 28 Gesteinskörnung 30 Betonrohdichte 30 Zement, W/Z-Wert, Konsistenz 30 Expositionsklasse 32 Betondruckfestigkeit 32 Zeichnungs- Perspektiven 32

Lernfeld 10

Sichern eines Bauwerks 63

Unterfangungen 63 Fundamentplatte 64 Wasserhaltung 64

Lernfeld 11

Entwickeln einer Außenwand 65

Einschalige und Zweischalige Außenwände 65 Bewehrtes Mauerwerk 66 Ringanker, Ringbalken 67 Wärmedämmverbundsysteme 67 Wärmeschutz, Wärmebrücken, Temperaturverlauf 67 Leichtbeton 68 Betonzusätze 69

Lernfeld 12

Planen einer Halle 70

Stützenraster 70 Skelettbauweise 70 Elemente eine Halle 70 Quer- und Längsaussteifung 71 Stahlbau 71 Fußpunkt, Rahmenecke 73 Ausschreibung, Vergabe 73

Lernfeld 13

Konstruieren eines Daches 74

Fachwerksysteme 74 Nagelverbindungen 74 Ingenieurmäßige Holzverbindungen 75

Lernfeld 14

Planen eines Stahlbetonbauwerks 76

Köcherfundamente 76 Stahlbetonfertigteile 76 Spannbetonbinder, Spannverfahren 77 Brandschutz 78 Stützenbewehrung, Schlankheit 78 Sichtbeton, Oberflächengestaltung 79

Lernfeld 1

Mitwirken bei der Bauplanung

Planungsrechtliche Grundlagen

Infrastruktur
Wasser, Strom und Gasversorgung (Grundwasser)
begradigtes Gelände, Untergrund, Bodenart
Ausrichtung (Terrassen, Photovoltaik) süden?
Zuschnitt des Grundstückes (rechteckig, ohne Verwinkelungen)
Bebaubarkeit, Flächennutzungsplan
Altlasten, Werkvermittlung, Steuern, Nebenkosten
persönliches (z. Arbeitsweg)

→ Quellen: Internet, Begehung, Kartenwerk, Bebauungsplan (Gemeinde, Stadt, Bauamt), Nachbarn, Gutachter,

Gesetzestexte/Verordnungen, Versorger (EWE etc.)

Die Planung eines Bauvorhabens erfordert eine optimale Abstimmung zwischen den Wünschen des Bauherrn und den Interessen der Nachbarn und der Allgemeinheit, dieses wird durch das Baurecht und die Bauleitplanung gewährleistet.

Der Bauantrag

beinhaltet im Wesentlichen folgende Unterlage: - Übersichtsplan auf Grundlage von Flurkarte 1:2000 - Lageplan - Bauzeichnungen mit Grundriss, Schnitten und Ansicht - Berechnung Wohn- und Nutzfläche (GRZ, GFZ, BMZ) - Statik - Baubeschreibungen - Standsicherheitsnachweis, Wärme- und Schallschutz - technische Nachweise (Feuerungsanlagen, haustechnische Anlagen) - Entwässerungspläne - Unterschriebener Bauantragsvordruck

Der Lageplan

zeichnerischer und schriftlicher Teil
Maßstab 1:500 oder 1:200
Angaben für das geplante Gebäude:
- Abmessungen und Abstände zu Grenzen
- Lage zu den Baulinien und Grenzen
- Lage zu Grundstücksgrenzen
- Geländehöhe und Höhenlage des Erdgeschosses
Weiteres:
- Bezeichnung der Grundstücke nach Liegenschaftskataster
- Nutzungsschablone, Zufahrten zum Grundstück, Baulasten

Flächennutzungsplan

Zweck und Inhalt: - vorbereitender  Bauleitplan, er stellt beabsichtigt die städtebauliche Entwicklung einer Gemeinde dar - derzeitige und zukünftige Nutzung sämtlicher Grundstücke im Gemeindegebiet - soll die nachfolgende Planungen koordinieren - soll eine nachhaltige, städtebauliche Entwicklung gewährleisten - der FNP nimmt eine grobe Einteilung der Nutzung vor - Bauflächen, Baugebiete - Anlagen/Einrichtungen des Gemeinbedarfs - Überörtliche Verkehrsflächen, lokale Hauptverkehrszüge - Flächen und Leitungen für die Ver- und Entsorgung - Energie, Abfall, Abwasser - Grünflächen (wie Parkanlagen), Natur-, Landschafts- landwirtschaftliche Flächen, Wald - Wasserflächen, Häfen, Wasserwirtschaft, Hochwasserschutz - Flächen mit Altlastverdacht, Bergbauflächen, Immisionsschutzflächen, denkmalgeschützte Flächen - Flächen, die für die Bebauung vorgesehen sind, untergliedert nach Nutzungsart - Wohnbauflächen (W), gewerbliche Flächen (G), Sonderflächen (S), Mischgebiete (M) **Maßstab 1 : 10 000 **

Aufsteller und Planungsgebiet ist die Gemeinde

vorangegangene Planung ist die Landesraumordnung

Genehmigungsorgan: Landkreis, Bezirk

Geltungsdauer: 10-15 Jahr

Bebauungsplan

Der Bebauungsplan wird aus dem FNP entwickelt - enthält die rechtlichen Festlegungen für die städtebauliche Ordnung eines Baugebietes - Allgemeine Art und Maß der baulichen Nutzung - Bauweise - Gebäudeform: Einzelhäuser, Doppelhäuser, Hausgruppen - Dachformen: Satteldach, Pultdach, Flachdach, Walmdach - Trauf- und Firsthöhe über Gelände - Traufhöhe/punkt: _Als Traufpunkt wird der Schnittpunkt zwischen _ _der senkrechten Außenfläche (Oberfläche der Außenwand) und _ der Dachhaut bezeichnet - Grundstückszuschnitt, Lage der Gebäude auf Grundstücken - Grundstücksgrenze: durchgezogene Linie - Baugrenze, Baulinie - Vorsprünge (Erker, Balkone) dürfen Baugrenze/Baulinie max um 1,50 m überschreiten

gestaltung der Gebäude
z. Art und Farbe der Fassade, Fenster, Dachdeckung
- Bepflanzung: neu zu bepflanzen, vorhandene Bepflanzung erhalten
- Verkehrs- und Leitungsbereiche, Garagen und Stellplätze
- besteht aus einem schriftlich erläuternden und einem zeichnerischen Teil
- ist rechtlich bindend (gewährt aber grundsätzliches Recht zu bauen)

Baunutzungsverordnung

Art der Baulichen Nutzung

wie das Grundstück genutzt werden darf

Baugebiete

Wohnbauflächen

gemischte Bauflächen

gewerbliche Bauflächen, Sonderbauflächen

Maß der baulichen Nutzung

Grundflächenzahl - gibt das Verhältnis zwischen bebauter Fläche und gesamter Grundstücksfläche an - GRZ ist immer die Festsetzung der Höchstgrenze GRZ = bebaute Fläche/Grundstücksfläche Geschossflächenzahl - gibt Verhältnis zwischen Summe der Bruttogeschossflächen der einzelnen Geschosse und der Grundstücksfläche an GFZ = Geschossfläche/Grundstücksfläche Baumassenzahl - gibt an, wie viel Kubikmeter Baumasse gemessen an den Außenkanten des Gebäudes je Quadratmeter Grundstücksfläche maximal zulässig sind - BMZ = Baumasse/Grundstücksfläche Zahl der Vollgeschosse - Geschosse, die im Mittel mindestens ca. 1,20 m – 1,60 m über die Geländeoberfläche hinausragen und in der Regel über mindestens 3/4 ihrer Grundfläche – bei geneigten Dächern – oder 2/3 ihrer Grundfläche bei Staffelgeschossen eine lichte Höhe von 2,30 m haben - verschieden in den Landesbauordnungen definiert

####### WS

Kleinsiedlungsgebiet

####### WR

reines Wohngebiet

####### WA

allgemeines Wohngebiet

####### WB

besonderes Wohngebiet

Kleinsiedlungen, landwirtschaftliche Nebenerwerbsstellen

Wohngebäude, Läden, nicht störende Handwerksbetriebe

Wohngebäude, Läden, Restaurants, kulturelle- soziale, gesundheitliche Einrichtungen, Kirchen

wie WA, mit Gewerbebetrieben (Einrichtungen der Verwaltung)

MD: Dorfgebiet MI: Mischgebiet MK: Kerngebiet

Land- und forstwirtschaftliche Betriebe, Kleinsiedlungen, Handel, Gewerbe, Handwerk

Wohngebäude, Geschäfte, Büros, Wirtschaften, Verwaltung

Vergnügungsstätten, Kirche, Kultur, Geschäfte, Büros, Wohnungen

GE: Gewerbegebiet GI: Industriegebiet SO SO:

Gewerbe (nicht belästigend), Geschäfte, Büro, Verwaltung, Tankstellen

Industriebetriebe, Wochenendhäuser, Hochschulen, Kliniken, Hafen

Sondergebiete, die der Erholung dienen (Wochenendhäuser)

Sondergebiete mit besonderen Zweckbestimmungen Hochschulen, Kliniken, Kur, Hafen, Ladengebiete

Lernfeld 2

Mitwirken bei der Bauplanung

Bestandsaufnahme, Standortanalyse

das ganze Land ist durch ein Netz von Punkten in einzelnen Dreiecken aufgeteilt (Dreiecksnetz) Trigonometrische Punkte (TP) Hochpunkte, z. Kirch und Aussichtsturmspitzen Bodenpunkte,Granitstein mit eingemeißelten Kreuz und unterlagerter Platte → dienen der Landesvermessung bei Vermessungsarbeiten richtet man sich nach Grenzsteinen oder vorübergehend eingemessene Festpunkte

Aufmaßskizze, Grundriss

Absteckung eines Gebäudes

Gebäudeecken werden abgesteckt, um die Lage festzulegen Grobabsteckung:
Vermesser mittels Orthogonal/Polarverfahren
Holzpflöcke markieren für den Baggerfahrer das Gebäude grob Feinabsteckung:
auch Schnurgerüst genannt
Ecken werden erneut eingemessen und bleiben dauerhaft
im Abstand von 1-1,5m zur Ecke 3 Pflöcke → Markierung 50 cm über OK mit Nagel → Schnur zwischen den Böcken gespannt

Natursteine

Vorteile

ökologisch , enthält keinerlei gesundheitsgefährdende Schadstoffe
Herstellung erfordert heute keine Energie mehr
nahezu überall auf der Welt kann mit dem ortsüblichen Naturstein gebaut werden
viele unterschiedlichen Farben, Strukturen und Oberflächen

Erstarrungsgesteine

magmatisches Gestein/Magmatite
entstehen durch das Erstarren flüssiger Gesteinsschmelze (Magma)aus flüssiger Lava entstanden
es wird je nach Abkühlungsgeschwindigkeit zwischen Ergussgestein, Tiefengestein und Ganggestein unterschieden
älteste Gruppe der Natursteine
besonders hart und dicht, druckfest, hohe Rohdichte, witterungsbeständig
Granit (Tiefengestein), Basalt (Ergussgestein)

Ablagerungsgestein

Sedimentite/Sedimentgestein
entstehen durch Verwitterung, Ablagerung und Verfestigung von Gestein an der Erdoberfläche
gut verarbeitbar, weit verbreitetes Vorkommen, deutlich weicher als Magmatite
senkrechte Belastung → größte Druckfestigkeit → wie natürliche Entstehung
Kalkstein und Sandstein

Umprägungsgestein

Metamorphite/Metamorphes Gestein/Umwandlungsgestein
entstehen durch hohen Druck und Temperaturen, wodurch Mineralien des Ausgangsgesteins umgewandelt werden
z. bei der Aufschiebung der Gebirge
stark richtungsabhängige Festigkeit, leicht Spaltbar (Plattenbau)
Tonschiefer, Marmor, Gneis

Baustile

Antike

Griechisch: 7.- 2. Jhd. v. Chr. Römisch: 2.- 4. Jhd. v. Chr. Erkennungsmerkmale: - ebenmäßige Bauwerke aus Naturstein - Balken, die auf Säulen ruhen (gr.) - dorische, korinthische und ionische Säulen (gr.) - Rund- und Kreuzgewölbe (röm.) - Rundbogen (röm.)

Romanik

Zeit: ca. zwischen 1000 und 1250 (Frühmittelalter) Elemente wie Rundbogen, Säulen und Gewölbe aus römischer Architektur tritt in ganz Europa auf Erkennungsmerkmale: - massive, schlichte Bauweise - Wände mit betont wuchtigen Steinmassen - wenig Verzierung - Rundbögen, Rundbogenfenster - Säulen mit blockartigen Kapitellen - Stützenwechsel, runde und eckige Pfeiler/Stützen - Kirchen: Basilika, Grundriss als Kreuz, erhöhtes Mittelschiff - Türme sind gedrungen und vom stumpfen Dach gekrönt - kleine Fenster - klare geometrische Formen in Grundriss und Baukörpern

Gotik

Zeit: 1250- 1550/20, Spätmittelalter Handwerk und Handel erfahren einen Aufschwung → prachtvolle Gebäude Erkennungsmerkmale: - Betonung der Senkrechten/Vertikalen - Skelettbauweise - ausdrucksstarke Steinmetzarbeiten - reich geschmückte Fassade - hohe Spitzbogenfenster - Gewölbe werden über Bögen und Rippen abgeleitet (Kreuzrippengewölbe) - Fialen (schlanke Ziertürmchen) geschmückt mit Kreuzblumen und Krabben - Backsteingotik in Nordostdeutschland, durch Einfluss der Hanse, Ziegel/Klinker

Neuzeit/Moderne

Zeit: 1907 bis heute Erkennungsmerkmale: - neues Denken, neue Formensprache - die Form folgt der Funktion (Funktion im Mittelpunkt) - Nutzung der Form von außen erkennbar - klare oft kubische Formen - neue Raumkonzepte - Konstruktionsprinzipien → Spannbeton, Glasarchitektur - neuartige Baustoffe: Kunststoffe, Verbundstoffe unter dem Klimawandel erzwungene Notwendigkeit von Energieeffizienz EDV-Programme und große Rechnerleistungen → statisch unbestimmte Bauwerke

Wiederverwendung von Baustoffen

Recycling: nach Abbruch eines Bauvorhabens wird ein Baustoff in seine Einzelteile zerlegt bzw. in seine ursprünglichen Materialien zurückgeführt Recyclingmaßnahmen: Umweltschutz, Kostenersparnis, gesetzlich vorgeschrieben 1älle sind möglichst zu **vermeiden ** Planung: - Homogenität: geringe Anzahl an unterschiedlichen Baustoffen - Trennbarkeit: Auswahl von Baustoffen, die in Verbindung leicht zu trennen sind - Schadstofffreiheit: durch schadstofffreie Baustoffe kann der Materialkreislauf verlängert werden → Gebäude wird recycling und umwelt freundlicher Beispiele: Wiederverwendung von Schalung, Wiedereinbau von Bodenaushub, schadstoffarme Produkte 2. Unvermeidbare Abfälle sind zu **verwerten ** Arten der Wiederverwendung: - Baustoffe werden an einem anderen Ort wieder eingesetzt - Container zur Trennung der Materialien auf Baustellen - Beton und Ziegel werden zerkleinert und als Gesteinskörnung wieder eingesetzt - voneinander zu trennen sind: Glas, Kunststoffe, Metalle, Beton und Ziegel - brennbare Baustoffe für die Energieerzeugung oder durch Verbrennung für Aufbereitung zu Materialien 3. Nicht verwertbare Baustoffe sind zu **beseitigen ** - Baustoffe ohne Verwendungszweck werden beseitigt - Baustoffe mit Schadstoffen werden als Sondermüll entsorgt - teer- oder asbesthaltige Baustoffe - alte Mineralfaserdämmstoffe - Holz, dass mit chemischen Schutzmittel behandelt wurde

Längenmessung

Horizontalmessungen, bestimmen der Entfernung zweier waagerechter Punkte Maßeinheit für Winkel in der Vermessung ist Gon 360° = 400 gon

Mechanische Längenmessung

erfolgt direkt mit Hilfe eines Längenmessgerätes, auf die fortlaufende metrische Maße aufgetragen sind
mechanische Methoden setzen voraus, dass die zu messenden Strecken vollständig zugänglich sind → Maßband, Messrad

Orthogonalverfahren/Rechtwinkelverfahren

Lagevermessung
Hierbei werden die Grenz-, Gebäude- oder topographischen Punkte von einer Messlinie (Abszissenachse x) aus rechtwinklig eingemessen/aufgenommen oder abgesteckt
rechtwinklige Abstände: Ordinaten y, Lote
Messgeräte: Fluchtstab, Bandmaß, Pentagon
Während der Aufnahme wird ein Feldriss geführt
Ergebnisse werden in eine Tabelle eingetragen
Vorteile: einfach, preisgünstig, nicht messbare Strecken können berechnet werden, einfache Flächenberechnung
Nachteile: Anwendbarkeit abhängig vom Gelände, kein CAD gerechtes Verfahren, aufwendig bei vielen Objektpunkten

Einbindeverfahren/Dreiecksverfahren

Es werden Messungslinien entlang der einzubindenden Objekte gelegt und der Anfangs- und der Endpunkt dieser Messungslinien in vorhandene Messungslinien eingebunden
Dann werden auf den neu entstandenen Linien die Strecken gemessen und die Abstände des Anfangs- und Endpunktes auf den Linien, in die eingebunden wird. Zur Kontrolle werden weitere Objektseiten gemessen.
Dreiecksverfahren: die aufzunehmende Fläche wird in Dreiecke, deren Seiten gemessen werden unterteilt - Innenliegende Grenzen, Gebäudeseiten usw. werden bis zu den Messungslinien verlängert und aufgemessen
Messgeräte: Flurstück, Maßband
Das Einbindeverfahren wird in Verbindung mit anderen Messverfahren (Orthogonalverfahren) angewendet

Polarverfahren

Vermessung größerer Flächen von einem zentralen Standpunkt
kombiniert die Winkel- und die Streckenmessung
es werden Richtungen (Winkel in gon) und Entfernung vom Festpunkt zum Aufnahmepunkt gemessen
Messgeräte: Theodolit (Winkelmessinstrument), Entfernungsmesser

Polygonzug

Winkel und Strecken werden gemessen
Vieleckzug
Grundlage für viele Vermessungsaufgaben
Absteckungsarbeiten bei Neuanlage von Trassen für Verkehrswege
aus gemessenen Längen und Winkeln werden fortlaufend die Koordinaten der einzelnen Polygonpunkte bestimmt

Maßband

häufigste zur Längenmessung verwendete Hilfsmittel
meist verwendet als Rollmaßbänder (DIN 6403)
zwischen 10 m - 50 m
Messfehler:
- unsauberes anlegen (Position der Nullmarke!)
- Ablesefehler
- Abweichen von der Flucht oder von der Horizontalen
- AbweichenVerdrehen des Maßbandes
- korrekte Zugspannung, um Durchhängen zu verhindern

Messrad

besonders im Straßenbau verwendet
zur bestimmung von größeren Längen
Zählwerk registriert die Umdrehungen des Rades, bekannter Radumfang = abgefahrene Strecke
Messung ungenau, durch schweres An und Absetzen des Anfangs- und Endpunktes

Theodolit

Messen von Horizontal- und Vertikalwinkeln
gibt es seit mehr als 200 Jahren
Aufbau:
- unbeweglichen Unterbau: Stativ, Zentrierung auf Messpunkt durch Schnurlot, Grundplatte mit Stellschrauben (Horizontierung), Horizontalkreis
- Oberbau: Fernrohrträger mit kippbaren Messfernrohr, Vertikalkreis, Dosen- und Röhrenlibelle
- Stehachse/Drehachse: lotrecht, Kippachse: Waagerecht, Zielachse: senkrecht auf Kippachse
Zielpunkte werden mit dem Zielfernrohr (Fadenkreuz) anvisiert
Differenz aus verschiedenen Messergebnissen ergibt den exakten Winkel
Winkelmaße werden in Gon abgelesen, 100 Gon = 90 Grad
- diese Einheit hat nur noch im Vermessungswesen Bedeutung
unterschieden zwischen optisch- mechanisch und elektrische Theodoliten

Nivellierinstrument

umfangreiche und genaue Höhenbestimmung
messen von Höhenunterschieden zwischen verschiedenen Punkten oder Punkten gleicher Höhe
horizontale Ziellinie (Instrumentenhorizont) trifft auf Nivellierlatte, die lotrecht auf Messpunkt steht, Höhe wird abgelesen
mit Horizontalkreis kann es auch zur Winkelbestimmung eingesetzt werden
Aufbau:
- Stativ
- Unterbau: Grundplatte mit Fußschrauben, Dosenlibelle, drehbare Lagerung des Fernrohrs
- Oberbau: Fernrohr (Objektiv, Strichkreuz, Okular), Röhrenlibelle oder eingebauter Kompensator (Ziellinienregler)
scharfstellen erfolgt über einen Drehknopf
zielachse und Drehachse stehen im rechten Winkel zueinander
horizontieren mit Hilfe der Dosenlibelle durch Fußschrauben

Tachymeter

Weiterentwicklung des Theodoliten
schnelleres Auf- und Einmessen von Punkten
misst Horizontal- und Vertikalwinkel und Schrägstrecken
optisch oder elektronisch (automatischer Datenfluss in das Speichermedium)

Koordinatensysteme

dienen zum Festlegen von Punkten in der Ebene und im Raum

kartesisches Koordinatensystem

drei aufeinander stehende Geraden (Achsen) gelegt, die x-, y- und z-Achse
auf den Achsen liegt eine Maßeinteilung (Skalierung)
jeder Punkt im Raum durch drei Zahlen eindeutig anzugeben x/y/z

polares Koordinatensystem

Punkt bestimmt durch den Abstand zum Nullpunkt und den Winkel zur x- Achse
(3D) benötigt zusätzlich noch den Abstand des Punktes P zur XY-Ebene

absolute Koordinaten (x/y), beziehen sich auf den Nullpunkt des Koordinatensystems relative Koordinaten (x/y), beziehen sich auf die zuletzt eingegebenen Koordinatenpunkt polare Koordinaten, definiert durch Abstand,Winkel zum zuletzt eingegebenen Koordinatenpunkt

Geometrische Grundkonstruktionen

Tangente an einem Kreis

Gerade durch M und S legen
Radius um S ergibt die Punkte A und B
Kreisbogen um A bzw. B mit identischem Radius ergibt Punkte C und D
Gerade durch C und D ist die Tangente im Punkt S

Halbieren einer

Strecke/Mittel-

senkrechte

Teilung einer

Strecke in gleiche

Teile

Halbieren eines

Winkels

Abstecken

eines rechten

Winkels

Lernfeld 3

Erschließen eines Baugrundstückes

Baugrunduntersuchungen

Indirekte Verfahren

vorhandene Erfahrungen
- Befragen von geologischen Ämtern und örtlichen Architekten
- vorhandene Bebauungen auf Schäden überprüfen wie Setzungsrisse
- natürliche Aufschlüsse: Flussbetten, Hänge, Kiesgruben
- Pflanzenbewuchs
- geologische Karten, Baugrundkarten

Direkte Verfahren

ermöglichen es den exakten Verlauf der einzelnen Bodenschichten zu ermitteln Entnehmen von Bodenproben → Bestimmung der Eigenschaften dargestellt im Schichtenverzeichnis

Schürfen/Schürfgruben:

durch das Ausheben von Schürfgruben ist ein sicheres Erkennen der Schichten/Bodenarten und einfache Entnahme von Bodenproben möglich
Begehbar → > 0,75 m breit, Tiefe > 1,25 m → Verbau der Schürfe
mehrere Bodenproben entnehmen → abgetreppte Stirnwand
bis zu eine Tiefe von 4-6 m
kann durch Sondierung ergänzt werden

Sondierungen

Festellung des Widerstandes gegen das Eindringen eines Stabes mit verdickter Spitze in den Boden Rammsondierung: - durch Heben- und Fallenlassen eines Fallgewichts (Fallbär) wird die Sonde in den Boden gerammt (definierte Höhe und Gewicht - die Anzahl der Schläge pro 10 cm Eindringtiefe wird festgehalten → Dokumentation in einem Rammdiagramm - Aufschluss über Dichtigkeit und Art der durchstoßenen Schichten Drucksondierung - mechanisches Sondierungsverfahren zur direkten Ermittlung der Bodeneigenschaften - statische Kraft (z. Gewinde, Pressen) - Informationen über die Lagerungsdichte bzw. Konsistenz bindiger Böden und direkte Festigkeitseigenschaften eines nichtbindigen Baugrundes

Spitzendruck bzw. die Mantelreibung in MN/m2 in Abhängigkeit von der Eindringtiefe

Bohrungen

bei größeren Tiefen und höheren Grundwasserspiegel In der Regel von Spezialtiefbau Unternehmen ausgeführt bei beengten Platzverhältnissen Kernbohrung: - es wird mit einem Bohrrohr ein zusammenhängender kern aus dem Untergrund entnommen - es bleibt die ursprüngliche Lagerung der Gesteine erhalten

Boden

physikalisch Eigenschaften wie Tragfähigkeit, Setzungsverhalten, Frostverhalten hängen maßgeblich von Korngröße und Wassergehalt ab
Nach der Korngröße unterscheidet man: Ton, Schluff, Sand, Kies, Steine, Blöcke

Bindiger Boden

Eigenschaften - Ton, Schluff, Lehm, Mergel - kleine Korndurchmesser: 0,01 mm - 0,001 mm → große Kornoberfläche - durch die Beschaffenheit der Oberfläche kann Wasser aufgenommen werden - bei Wasseraufnahme weicht die Oberfläche der Tonplättchen auf → Reibung zwischen den Plättchen wird verringert → Änderung der Konsistenz und Tragfähigkeit - geringer Wassergehalt: verbesserte Tragfähigkeit, der Boden wird fester - hoher Wassergehalt: Boder verliert unter Druckbelastung an Tragfähigkeit, da der hohe Druck das Wasser aus den Bodenporen presst Setzungsverhalten: - nicht als Baugrund geeignet - unter Belastung nimmt das Porenwasser Druck auf und das Wasser entweicht zur Seite oder nach oben - Setzungen stellen sich erst unter langem Zeitraum ein - große Setzungsbeträge - über mehrere Jahren Spannungen und Bewegung im Bauwerk → Schäden, Risse im Haus Tragfähigkeit:

Die Tragfähigkeit ist vom Wassergehalt abhängig
geringer Wassergehalt verbessert die Tragfähigkeit, bessere Reibung unter den Körnern → der Boden wird fester
Hoher Wassergehalt vermindern die Tragfähigkeit → die Körner sind durch einen Wasserfilm rutschig → Reibung zwischen Körnern verringert
Boder verliert unter Druckbelastung an Tragfähigkeit, da der hohe Druck das Wasser aus den Bodenporen presst (bei hohem Wassergehalt)

Frostverhalten:

frostfreie Gründung:
- Frost dringt je nach klimatischen Verhältnissen 0,80 m bis 1,20 m in den Boden ein
- bis zu dieser Frosttiefe kann das im Boden vorhandene Wasser gefrieren
- dabei vergrößert sich das Wasser um ca. 10% → Boden wird angehoben → Frosthebungen
bindige Boden ist frostgefährdet
durch die Kapillarwirkung/Kapillarität steigt in bindigen Böden ständig Wasser aus dem frostfreien Bereich in die Frostzone auf → beim Eintreten in diese gefriert die Feuchtigkeit → es entstehen Frostlinsen
durch Frostlinsen verursachte Frosthebungen führen zu Schäden in Bauwerken und Straßen

Nichtbindiger Böden

Eigenschaften: - besteht aus Körnern unterschiedlicher Größe, die sich gegenseitig berühren - hält kein Wasser, weichen nicht auf - Reibung zwischen den Körnern wird beim Vorhandensein von Wasser kaum beeinflusst - Festigkeit abhängig von der Dichte der Lagerung Setzungsverhalten: - Setzungen treten unmittelbar nach Belastung auf - Zahlungsbeträge sind im Vergleich zu nichtbindigen Böden gering → Körner berühren sich bereits direkt - bei Auflast werden die Körner in eine engere Lage gedrückt - Setzungen nach der Bauzeit abgeschlossen

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