Unabhängig vom Gebäudetyp sollten geeignete Fundamentlösungen für Stahlkonstruktionen gleichzeitig mit der Gebäudeplanung berücksichtigt werden.

1. Einführung

Die Langlebigkeit und Nachhaltigkeit von Stahlgebäuden hängen stark von der Qualität der Planung und Ausführung des Fundaments ab. Ein ideales Fundament muss die Eigenlast und Nutzlasten effektiv in den Untergrund ableiten, ohne strukturelle Schäden zu verursachen. Dazu gehört auch die Vermeidung von Setzungen oder Schiefstellungen von Wänden und Tragwerk.

2. Fundamentierungsfaktoren

Vor der Auswahl des Fundaments müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:

1. Da der Boden, der in direktem Kontakt mit dem Fundament steht, einen größeren Anteil der Spannung trägt, sollten Sie sicherstellen, dass minderwertiger Boden ausgehoben und bei Bedarf durch hochwertigen Boden ersetzt wird.
2. Belastungsbedingungen abhängig von der Nutzung. Sie müssen klar wissen, wie viele Fahrzeuge auf dem Fundament geparkt werden und welche anderen schweren Gegenstände darauf gelagert werden.
3. Wind-, Schnee- und Erdbebenbedingungen. Da das Stahlgebäude die VerankerungJede seitliche oder hebende Belastung wird direkt auf das Gebäude übertragen. Wenn Sie in einem erdbebengefährdeten Gebiet leben, sollten Sie Ihren Bauberater darüber informieren. Auch in Regionen mit starkem Wind oder hohen Schneelasten müssen diese Faktoren berücksichtigt werden, da jeder Druck auf das Gebäude direkt auf das Fundament übertragen wird.
4. Die Fläche des Gebäudes und die Größe des Grundstücks: Das Grundstück kann hinsichtlich Neigung und Fläche vermessen werden. Dies mag einfach erscheinen, aber stellen Sie sicher, dass Sie mindestens ein Maßband verwenden, um ausreichend Platz zu gewährleisten – nicht nur für das Gebäude selbst, sondern auch für einen umliegenden Randbereich.

3. Fundamenttypen für Stahlkonstruktionen

3.1 Plattenfundament (Slab Foundation)

Plattenfundamente werden auch als schwimmende Fundamente bezeichnet, da sie auf ungestörtem Erdreich „schweben“. Wenn sie groß genug sind, können sie Bereiche mit schlechter Tragfähigkeit überspannen. Diese Eigenschaft macht sie ideal für weichere Böden, wie in Küstengebieten, die uneben absacken oder sich setzen könnten.

Wenn Sie mit einem begrenzten Budget arbeiten, ist ein Plattenfundament wahrscheinlich die beste Wahl. Als kostengünstige Lösung ist dieser schwimmende Fundamenttyp sehr beliebt und verbreitet. Es kann einfach und schnell gegossen werden. Wenn Sie einen Schuppen, eine Garage oder einen Anbau planen, der nicht breiter als 15 Meter ist, ist dies die geeignetste Option. Im Gegensatz zu anderen Typen erfordert es keine umfangreichen Aushubarbeiten und weniger Arbeitskräfte sind ausreichend.

Oft wird am äußeren Rand des Plattenfundaments ein verdickter, verstärkter Randbalken hinzugefügt, der als sogenannter „Grundbalken“ bezeichnet wird. Die Dicke der Platte wird vom verantwortlichen Ingenieur unter Berücksichtigung der oben genannten Faktoren festgelegt. In der Regel ist eine Plattenstärke von 12–18 cm ausreichend.

Verstärkungen werden in den Beton eingebettet. Wenn Sie planen, besonders schwere Lasten auf dem Fundament des Stahlgebäudes zu lagern, sollten Sie Beton mit hoher Druckfestigkeit verwenden, etwa 4000 psi. Für normale Nutzung reicht 2500 psi aus.

Falls es Probleme gibt, das Bewehrungsnetz in der Betonplatte zu fixieren, können Sie faserverstärkten Beton verwenden, der im Vergleich zu unverstärktem Beton eine beträchtliche Zugfestigkeit bietet.

3.2 Pfeilerfundament

Es gibt zwei Hauptansätze für ein Pfeilerfundament. Sie können Stahlkonstruktionen entweder direkt auf Pfählen oder Pfeilern bauen oder die Pfeiler in schwimmende Betonplatten einbetten. Es ähnelt stilistisch dem Fundament von Terrassen für Gebäude. Beim Plattenfundament dient die Oberseite der Betonplatte als Boden, während bei diesem Typ der Boden aus Erde oder grobem Kies bestehen bleibt.

Diese Fundamentart ist ideal für landwirtschaftliche Schuppen und offene Pavillons, bei denen keine geschlossene Umhüllung erforderlich ist. Die häufigste Art des Pfeilerfundaments hat einen Grundbalken, der alle Pfeiler verbindet und so hilft, horizontale Säulenreaktionen zu widerstehen. Ein Pfeilerfundament ist im Vergleich zum Plattenfundament teurer, bietet jedoch Widerstandsfähigkeit gegen Windhebungskräfte und seismische Spannungsumkehrungen.

3.3 Randstreifenfundament

Dieser Typ, auch als Standardfundament bezeichnet, wird für Stahlgebäude verwendet, die breiter als 15 Meter sind. Es kann auch als T-Wand-Fundament, Randstreifenfundament oder Frostschutzfundament bezeichnet werden. Der Streifen, der breiter als die Breite der Randwand ist, sorgt für Stabilität, indem er die Last über eine größere Fläche verteilt. Die Säulen der Stahlgebäude werden durch in Betonpfeiler eingebettete Ankerbolzen im Streifenfundament verankert. Diese Fundamentart sollte unterhalb der maximal erwarteten Frostgrenze verlaufen.

Dieses Fundament kann in drei Phasen gegossen werden: Zuerst wird der Streifen gegossen, gefolgt von der Betonierung der Randwand. Nach dem Aushärten wird der Sockel des Gebäudes verfüllt und der Boden anschließend gegossen. Diese Fundamentart ist arbeitsintensiv und zeitaufwendig, da Schalungsarbeiten erforderlich sind und das Aushärten des Betons abgewartet werden muss.

4. Fazit

Ein lokaler Betoningenieur sollte beauftragt werden, das Fundament Ihres Stahlgebäudes zu entwerfen. Er ist am besten qualifiziert, um die spezifischen Anforderungen für die Verwendung von Randstreifen, Pfeilern oder einer Betonplatte für Stahlbaufundamente zu bestimmen.

Novelty Structures stellt die Ankerbolzenpläne und technische Informationen für Ihren Fundamentingenieur und Bauunternehmer bereit, um das perfekte Fundament für Ihre Stahlkonstruktion zu planen. Dies ermöglicht, dass Ihr Fundament im Voraus gegossen und ausgehärtet werden kann, sodass der Bau sofort beginnen kann, wenn Ihr Stahlrahmen ankommt.