Pfahlrostfundament: Konstruktionsmerkmale und Verlegetechnik

Für den Bau von Wohn- und Industriegebäuden werden verschiedene Arten von Fundamenten verwendet, aber die Pfahlroststruktur verdient besondere Aufmerksamkeit. Es wird normalerweise in Fällen gewählt, in denen das Relief stark abfällt, sich hebt und der Boden auf dem Land schwach ist. Auch für Gebäude in Gebieten in der Permafrostzone ist diese Fundamentart gut geeignet.

Das Pfahlrostfundament ist ein mit Beton gegossener Stahlbeton-, Holz- oder Stahlsockel, bei dem alle Elemente zu einer einzigen Struktur verbunden sind. Sein Gerät kann entweder mit einem monolithischen Lesezeichen (mit einer Platte bedeckt) oder mit einem hängenden Gitter gebaut sein. Das hängende Fundament zeichnet sich durch einen offenen Spalt zwischen Bodenoberfläche und Rost aus, es muss zusätzlich gedämmt und mit einer Abdichtung versehen werden. Die monolithische Version besteht aus einem Betonrahmen, bei dem die Höhe der Plattformen durch unterschiedlich lange Pfähle ausgeglichen wird.

Da beim Verlegen des Fundaments Pfählen verwendet werden, die zwischen der Tragschicht und dem unteren Gefrierpunkt im Boden vergraben sind, ist es schwierig, die Last des Gebäudes zwischen ihnen zu verteilen. Daher wird das Pfahlrostfundament oft vorgefertigt aus einer Rinne und einem Stab hergestellt. Alle Stützen dieser Ausführung werden mit Spezialbändern und Beton an der Baugruppe befestigt. Es ist erwähnenswert, dass die Kombination von Grillrost und Pfählen dem tragenden Fundament Zuverlässigkeit und Stabilität verleiht.

Je nach Art des Fundaments (Holz, Metall, Beton oder Stahlbeton) erhält der Baugrund unterschiedliche technische Eigenschaften. Gemäß den Anforderungen von SNiP dürfen Strukturen mit niedrigen und hohen Gittern gebaut werden, die sich über dem Boden befinden. Sie werden normalerweise aus großen Metallrohren oder Beton hergestellt. Gleichzeitig ist die Herstellung von Betongittern viel schwieriger, da die Stelle, an der das Band aus dem Boden gegossen wird, genau berechnet werden muss.

Im Gegensatz zu anderen Gründungsarten verteilt das Pfahlrostfundament die Traglasten von Gebäuden ideal auf den Boden, so dass Sie bei der Wahl sicher sein können, dass der Neubau mehr als ein Dutzend Jahre zuverlässig funktioniert und nicht nur vor plötzliche Temperaturänderungen, aber auch durch seismische Aktivität. Solche Strukturen werden sowohl im öffentlichen als auch im individuellen Bau weit verbreitet. Besonders geeignet für Hanglagen mit wogenden Permafrostböden und schwierigem Gelände.

Darüber hinaus werden solche Fundamente empfohlen:

• für den Bau eines Backsteinhauses;
• im Rahmenbau;
• für Strukturen aus Gassilikatblöcken;
• auf Böden mit hoher Dichte;
• mit einer hohen Grundwasserverteilung;
• auf instabilem Boden mit Treibsand.

Die Pfahl-Grillage-Struktur ermöglicht es auch, Böden direkt auf dem Boden zu verlegen, ohne die Oberfläche zusätzlich zu nivellieren und ein tiefes Band zu gießen, da die in unterschiedlichen Höhen installierten Pfähle alle Unebenheiten ausgleichen und den Höhenunterschied eliminieren. Ein solches Fundament kann auch beim Bau von Gebäuden mit einem Gewicht von mehr als 350 Tonnen verwendet werden - es erweist sich als viel zuverlässiger und wirtschaftlicher als ein Streifen- oder Plattenfundament. In diesem Fall muss das Projekt jedoch einen erhöhten Sicherheitsfaktor enthalten, der nicht wie üblich 1,2, sondern 1,4 betragen sollte.

Das Pfahlrostfundament ist ein einziges System bestehend aus einem Rost und Stützen.

Aufgrund des Vorhandenseins eines Betonsockels in der Struktur, der mit bewehrten Elementen verstärkt ist, fungiert der Sockel als zuverlässiger Träger für Gebäude und hat einige Vorteile.

• Hoher wirtschaftlicher Nutzen. Die Installation erfordert keine großen finanziellen Kosten, da die Landarbeit minimiert wird.
• Stabilität. Die hohe Tragfähigkeit ermöglicht es, mehrstöckige Gebäude mit schweren Baustoffen in ihrer Dekoration zu errichten.
• Erweiterte Bauabdeckung. Im Vergleich zu anderen Gründungsarten kann die Landerschließung auf jeder Art von Boden durchgeführt werden, der für die Verlegung herkömmlicher Fundamente nicht geeignet ist. Schwierige Landschaftsgeometrien, Steigungen und Steigungen sind kein Hindernis für die Arbeit.
• Möglichkeit, Rammpfähle getrennt vom Grill zu bilden. Dank dieser Nuance wird die Betonmischung erheblich eingespart. Darüber hinaus können Sie sowohl vorgefertigte als auch selbst zubereitete Lösungen verwenden.

• Bequeme Ortung von Pfählen mit Kabeltrassen und unterirdischen Rohrleitungen. Dies vereinfacht die Projekterstellung und beeinträchtigt nicht die Funktionalität der Einstellungen.
• Hohe Festigkeit. Die monolithische Verbindung von Rost und Stützen schützt die Struktur vor Bodenschwund, sodass die Struktur während des Betriebs nicht bricht oder sich verformt.
• Fehlende Vorarbeit. Für die Verlegung des Pfahlrostfundaments muss keine Grube gebildet werden, was den Bauprozess vereinfacht.
• Gute Wärmedämmung. Durch die erhöhte Anordnung des Rostes lässt der Raum zwischen Boden und Sockel keine kalten Luftströme durch – das reduziert Wärmeverluste und erwärmt das Gebäude.
• Keine Hochwassergefahr. Bis zu zwei Meter über dem Boden angehobene Pfahlkonstruktionen schützen das Bauwerk vor möglichen Überschwemmungen.
• Einfach zu installieren. Mit minimalen Baukenntnissen ist es durchaus möglich, ein solches Fundament mit eigenen Händen zu errichten, ohne auf die Hilfe von Meistern zurückgreifen zu müssen und ohne Erdbewegungsgeräte zu verwenden.
• Kurze Arbeitsbedingungen.

Neben den Vorteilen hat diese Art der Gründung auch Nachteile:

• Unmöglichkeit, auf felsigem Boden zu bauen - hartes Mineralgestein macht es unmöglich, Pfähle zu installieren.
• Problematische Installation in Bereichen mit horizontaler Verschiebung. Es wird nicht empfohlen, auf Böden zu arbeiten, die absinken können, da sonst die Stabilität der Stützen gestört wird und der Boden durchfällt.
• Für Gebäude, die in rauen Klimaregionen mit niedrigen Temperaturen errichtet werden sollen, müssen zusätzliche Maßnahmen zur Installation einer hochwertigen Wärmedämmung getroffen werden.
• Solche Grundstücke sind nicht für die Umsetzung von Projekten von Häusern mit Keller und Erdgeschoss vorgesehen.
• Die Komplexität der Berechnung der Tragfähigkeit der Stützen. Es ist schwierig, diesen Indikator selbst zu berechnen. Bei geringsten Ungenauigkeiten kann das Fundament verzerrt werden, wodurch sich die Geometrie der gesamten Struktur ändert.

Trotz der Mängel hat sich die Pfahlrostgründung bei Bauherren gut bewährt und von Hausbesitzern nur positive Bewertungen erhalten.

Die beim Bau der Pfahlrostgründung verwendeten Stützen werden entsprechend der Belastung des Gebäudes, der Bodenart und den klimatischen Bedingungen ausgewählt. Sie können sowohl aus Metall, Beton, Holz als auch aus kombinierten Materialien hergestellt werden.

Daher werden je nach den Eigenschaften der Pfähle und der Art ihrer Installation einige Arten von Fundamenten unterschieden.

• Schrauben. Es besteht aus hohlen Metallrohren mit offenem Ende. Die Arbeiten werden manuell oder mit Hilfe von Spezialgeräten durchgeführt. Um die Struktur auf Schraubenstützen fest zu machen und die Rohre vor Oxidation zu schützen, wird ihr hohler Teil mit einer Lösung gegossen.
• Gelangweilt. Es wird auf einem Grundstück gebildet, indem Beton in einen zuvor vorbereiteten bewehrten Brunnen gegossen wird, der sich auf Rammpfählen befindet. Das gerammte Fundament ist sehr langlebig.
• Verstärkter Beton. Die Installation erfolgt mit vorgefertigten Stahlbetonstützen, die im Brunnen angeordnet sind.
• Hammer. In der Regel werden solche Basen für den Bau großer Objekte gewählt. Die Stützen werden mit speziellen Geräten gehämmert, wonach eine Betonlösung gegossen wird.

Darüber hinaus kann sich das Fundament in der Tiefe des Grillrosts unterscheiden und es passiert:

• begraben;
• terrestrisch;
• 30 bis 40 cm über dem Boden angehoben.

Ein versenkter Grill wird normalerweise verwendet, wenn Pfähle für schwere Konstruktionen aus Porenbeton oder Ziegeln installiert werden. In diesem Fall wird eine zusätzliche Umreifung mit einer Platte durchgeführt und das Fundament kann als Keller des Gebäudes dienen. Für den Bau von Holzkonstruktionen ist ein Fundament mit einem erhöhten Gitter ideal - dies spart Baumaterial und das erhöhte Gebäude schützt vor dem Aufheben des Bodens.

Ein wichtiger Punkt vor der Fundamentierung ist die genaue Berechnung. Dazu werden ein Projekt und ein Plan des zukünftigen Gebäudes erstellt. Dann wird eine Zeichnung der Basis gezeichnet, und das Schema der Pfahllaschen muss unter Berücksichtigung ihrer Position an den Kreuzungen mit den Pfeilern und in den Ecken angegeben werden. Es ist darauf zu achten, dass die Breite zwischen den Pfählen mindestens 3 m beträgt.Wenn der Abstand zu ihrer Kante mehr als drei Meter beträgt, sind zusätzliche Stützen erforderlich. Außerdem sollte die Fläche der Pfähle berechnet werden - dazu wird zunächst deren Anzahl bestimmt, die Mindesthöhe und -dicke ausgewählt.

Für korrekte Berechnungen müssen Sie auch einige andere Indikatoren kennen:

• die Masse des zukünftigen Gebäudes - es müssen nicht nur alle Veredelungsmaterialien, sondern auch das ungefähre Gewicht der internen "Füllung" berechnet werden;
• Stützfläche - anhand des bekannten Gewichts der Konstruktion und des Sicherheitsfaktors lässt sich die Belastung der Stützen leicht bestimmen;
• Abmessungen und Querschnittsfläche der Pfähle - aufgrund der bekannten Anzahl der Stützen kann deren Anzahl mit der ausgewählten Fläche multipliziert werden und erhält den gewünschten Wert.

Alle Ergebnisse müssen mit der zuvor ermittelten Referenzfläche verglichen werden. In einigen Fällen muss die Fläche der Stützen verringert oder vergrößert werden, da ihre Tragfähigkeit vom Durchmesser und der Art des Bodens abhängt.

Das Fundament auf Pfählen und Grillrosten ist eine komplexe Struktur, die jedoch selbst hergestellt werden kann. Damit ein solches Fundament während der Arbeiten zuverlässig funktioniert, müssen eine spezielle TISE-Technologie und eine schrittweise Installationsanleitung verwendet werden.

Der Bau einer Pfahlrostgründung sieht folgende Arbeiten vor:

• Berechnung der Grundlage und Erstellung des Projekts;
• Vorbereitung und Markierung der Baustelle;
• Bohren von Brunnen und Ausheben von Gräben;
• Schalungsbildung;
• Verstärkung;
• Vergießen mit Betonmörtel und starres Abdichten von Fugen.

Jeder der oben genannten Punkte ist wichtig, daher sollte in jeder Bauphase die Qualitätskontrolle überprüft werden, da sich der kleinste Fehler oder die kleinste Ungenauigkeit negativ auf den Betrieb des Gebäudes auswirkt.

Vor Baubeginn wird der Arbeitsplatz sorgfältig vorbereitet. Dazu wird das Gelände zunächst von mechanischen Hindernissen in Form von Steinen, Wurzeln und Bäumen befreit. Dann wird der Boden gut eingeebnet und die fruchtbare Schicht entfernt. Danach werden Markierungen angebracht, die die Position der Pfähle anzeigen. Die Arbeit wird mit einer Schnur und Holzpflöcken ausgeführt.

Die Markierungen müssen streng diagonal angebracht werden. Die Schnüre werden gespannt, um die Innen- und Außenseite der Wände zu markieren. Bei Ungenauigkeiten kommt es zu Abweichungen vom Projekt und das Fundament kann sich im Betrieb verbiegen.

Bei kleinen Höhenunterschieden auf der Baustelle ist die Markierung einfach durchzuführen. Für Gebiete mit schwierigem Gelände benötigen Sie die Hilfe von erfahrenen Handwerkern. Besonderes Augenmerk sollte auch auf die Ecken des Gebäudes gelegt werden - sie sollten einen Winkel von 90 Grad haben.

Nachdem die Grenzen des Fundaments festgelegt wurden, können Sie mit den Aushubarbeiten beginnen. Zuerst wird ein Graben unter dem Gitter ausgehoben, dann werden Löcher gebohrt, in die später Pfähle eingebaut werden. Die Arbeiten werden in der Regel mit Handwerkzeugen wie Brecheisen, Schaufel und Bohrer ausgeführt. Wenn es die finanziellen Möglichkeiten zulassen, können Sie Spezialausrüstung bestellen.

Je nach Verwendungszweck des zukünftigen Gebäudes und der Bodenart wird die optimale Breite des Rostes gewählt. Für Haushaltsgegenstände gelten 0,25 m als akzeptabler Indikator, für mobile - 0,5 m und für Wohngebäude steigt dieser Wert auf 0,8 m.Was die Tiefe betrifft, kann der Grill bei 0,7 m liegen.

In einem ausgehobenen Graben müssen Boden und Wände auf Ebenheit überprüft werden - ein Lasernivellier hilft dabei. Danach legt sich ein Sandpolster auf den Boden des Grabens, der Sand wird als Grobfraktion ausgewählt. Nach dem Verlegen wird die Oberfläche mit Wasser angefeuchtet und vorsichtig festgestampft. Die Sandfläche darf nicht weniger als 0,2 m betragen Die nächste Aushubphase wird die Vorbereitung von Löchern für vertikale Pfähle sein: Löcher werden in einer Tiefe von 0,2 bis 0,3 m gebohrt.

Dann werden Rohre in den fertigen Gruben installiert, die die Rolle der Schalung spielen, und der Boden wird mit wasserdichtem Material bedeckt - dies schützt die Struktur vor Feuchtigkeit.

Ein wichtiger Punkt bei der Konstruktion ist die Installation des Gitters. Am häufigsten wird für die Arbeit ein Metallelement gewählt, das leicht an die Pfahlköpfe geschweißt wird. Damit die Struktur Lasten gleichmäßig übertragen kann, muss sie streng horizontal platziert werden. Für den Fall, dass die Konstruktion des Fundaments gemäß dem Projekt die Verwendung eines Stahlbeton-Niedrigrosts vorsieht, werden sie zusätzlich mit Schotter der mittleren Fraktion gefüllt. Schotter wird in mehreren Schichten von 5 cm gegossen und gut verdichtet.

Die Schalung wird auf den vorbereiteten Untergrund gelegt. Die Breite des Bandes sollte die Breite der Wände überschreiten, und die Höhe wird gemäß den Indikatoren des Kellers gezählt. Die Installation von Anschlägen und die Montage von Schilden ähnelt in vielerlei Hinsicht der Arbeitstechnologie für ein Streifenfundament.

Was die Verstärkung angeht, werden in den meisten Fällen, ähnlich wie bei der Konstruktion des Bandes, zwei Bänder aus Rippenverstärkung von unten und von oben hergestellt. Sie sind mit Stapeln zusammengebunden. Die Enden der Bewehrung, die aus den Pfählen herauskommen, werden gebogen: Eine Reihe wird an den oberen Gürtel und die andere an den unteren Gürtel gebunden.

Bewehrungsöffnungen sollten nicht weniger als 50 mm vom Durchmesser der Stäbe entfernt sein. Wenn Sie beispielsweise eine Bewehrung mit einem Querschnitt von 12 mm verwenden, wird empfohlen, diese um 60 mm zu biegen.

Nachdem alle Arbeiten zur Herstellung des Rahmens abgeschlossen sind, muss über die Platzierung von Kommunikationssystemen nachgedacht werden. Dazu werden Kisten und Rohre verlegt, durch die Kanalisation, Strom, Wasserversorgung und Heizung verlaufen.Wir dürfen auch das Verlegen von Rohren für technische Systeme und Lüftungsöffnungen nicht vergessen. Wenn diese Phase nicht abgeschlossen ist, muss nach dem Bau für die Installationsarbeiten Beton gehämmert werden, was seine Integrität verletzen und das Gebäude beschädigen kann.

Der letzte Schritt bei der Installation des Fundaments ist das Gießen von Betonmörtel. Zum Betonieren werden in der Regel Zement der Marke M300, Schotter und Sand verwendet. Die Mischung wird im Verhältnis 1: 5: 3 hergestellt. Gleichzeitig wird die Lösung nicht nur gegossen, sondern zusätzlich auch vibriert. Dadurch ist die Oberfläche langlebig und homogen.

Zunächst werden die für die Pfähle vorgesehenen Löcher mit Beton gegossen und dann die Schalung selbst. Es empfiehlt sich, den Workflow in einem Schritt abzuschließen. Beim schrittweisen Betonieren können Unregelmäßigkeiten und Luftblasen auftreten. Als optimale Gießtemperatur gilt + 20 ° C - mit diesem Indikator kann die Schalung nach vier Tagen entfernt werden. Während dieser Zeit gewinnt der Beton an Festigkeit und wird für die nachfolgenden Bauarbeiten bereit.

Das Pfahlrostfundament muss unter Einhaltung aller Bautechnologien korrekt errichtet werden - dies trägt dazu bei, seine technischen und betrieblichen Eigenschaften zu verbessern.

Wenn Bauarbeiten von unerfahrenen Handwerkern ausgeführt werden, müssen sie einige Empfehlungen erfahrener Spezialisten berücksichtigen.

• Die Installation sollte mit Berechnungen beginnen. Dazu werden die Bodenart und die Tiefe des Grillrostes bestimmt. Wenn die Stütztiefe nicht ausreicht, kann das Gebäude schrumpfen und reißen und dann sogar einstürzen.
• Eine große Rolle spielt die Untersuchung des Bodens, von der die Tragfähigkeit der Struktur abhängt. Die höchsten Indikatoren finden sich in Felsen und steinigen Böden. Wird die Zusammensetzung des Bodens falsch bestimmt, führt dies zu Fehlern bei der Berechnung der Belastung des Bauwerks, wodurch es im Boden versinkt.
• Es muss eine gute Verbindung zwischen den Pfählen und dem Rost bestehen, da die instabile Konstruktion unter dem Einfluss des Bodendrucks einstürzen kann.
• Unabhängig von der Art des Fundaments ist es unbedingt erforderlich, ein Sandkissen in der Gefriertiefe zu verlegen - dies gilt insbesondere für den Betrieb des Fundaments im Winter. Gefrorener Boden kann sich ausdehnen und zum Bruch des Grillrosts führen.

• Der Grillrost darf die Erdoberfläche nicht berühren oder darin vergraben sein. Es ist notwendig, eine kleine Erdschicht um den gesamten Umfang der Baustelle zu entfernen, dann die Schalung zu installieren, den Sand einzufüllen und Beton zu gießen.
• Der Schritt zwischen den Pfählen sollte genau berechnet werden. Dieser Indikator wird in Abhängigkeit von der Belastung des Fundaments, dem Durchmesser und der Anzahl der Bewehrungen bestimmt.
• Bei der Bewehrung lohnt es sich, die erforderliche Anzahl an Lüftungskanälen vorzusehen. Alle Innenfächer müssen mit Außenausgängen verbunden sein.
• Isolierung und Abdichtung spielen eine große Rolle bei der Konstruktion des Sockels. Sie sollten verlegt werden, bevor das Fundament mit Beton gegossen wird.
• Der Boden der Grube oder des Grabens muss festgestampft und nicht gelockert werden. Es sollte nicht zugelassen werden, dass Erde von den Wänden auf den Sockel bröckelt. Außerdem muss Sedimentwasser aus dem Graben oder der Baugrube abfließen, da sonst der Boden nass wird und zum Auffüllen mit einer Lösung ungeeignet ist. Auch in Gräben ist eine zu hohe Hangsteilheit nicht akzeptabel.
• Schwacher Boden erfordert eine Verstärkung mit Pfählen und eine gute Hinterfüllung.

• Der Sand, der zum Füllen des Luftkissens verwendet wird, muss angefeuchtet werden und das Kissen muss in einem Winkel von 45 Grad unter der Kontur zum Rand verteilt werden.
• Die Schalung muss sicher befestigt werden, da sie beim Einbetonieren der Belastung möglicherweise nicht standhält und einstürzt. Eine Abweichung der Schalung von der Senkrechten um mehr als 5 mm ist nicht zulässig.
• Die Höhe des Fundaments wird mit einem kleinen Abstand von 5-7 cm von der im Projekt angegebenen Höhe gebildet.
• Bei der Verstärkung des Rahmens wird empfohlen, Stäbe mit einer Gesamtquerschnittsfläche von mindestens 0,1% der Fläche des Betonelements zu verwenden. In diesem Fall wählen Sie am besten glatte Beschläge, die keine Spuren von Rost, Schmutz und Farbe aufweisen.
• Es ist unerwünscht, die Bewehrung durch Schweißen zu befestigen - dies kann ihre Festigkeit an den Verbindungen beeinträchtigen.
• Die Betonsorte zum Gießen sollte in Abhängigkeit von der Konstruktion des Untergrunds und den klimatischen Bedingungen der Region gewählt werden.

Informationen zu den Konstruktionsmerkmalen des Pfahlrostfundaments finden Sie im folgenden Video: