Fundamentplatten / Plattenfundament

Fundamentplatten leiten Gebäudelasten flächig in die darunter befindlichen Böden. Sie bestehen aus Stahlbeton und werden zumeist auf einer Sauberkeits-/Magerbetonschicht hergestellt. Unter der Bodenplatte kann auch eine Wärmedämmung angeordnet werden. Hierzu dürfen allerdings nur Dämmstoffe verwendet werden, die mit einer Allgemeinen Bauaufsichtlichen Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik ausgezeichnet sind.

Bei stauendem Wasser und Grundwasser ist eine Bauweise aus sogenanntem wasserundurchlässigem Beton, WU-Beton, erforderlich. Die daran anschließenden aufgehenden Wände sind ebenfalls in WU-Beton herzustellen, so dass eine weiße Wanne entsteht. Hierfür ist eine dem statischen Erfordernis nach auszulegende Bewehrung notwendig. Im Übergangsbereich Sohle-Wände und an den entstehenden Ecken werden Fugenbänder oder Quellfugenbänder verlegt, um alle arbeitsbedingten Fugen wasserundurchlässig abzudichten.

Um die Wechselwirkung zwischen Fundamentplatte und anstehendem Boden berücksichtigen und Sohlpressungen und Setzungen der Fundamentplatte berechnen zu können, können Fundamentplatten nach dem Bettungsmodul- und Steifemodulverfahren berechnet werden. 

Das Programm GGU-SLAB ermöglicht die Berechnung von elastisch gebetteten Platten sowohl nach dem Bettungsmodul- als auch nach dem Steifemodulverfahren mit der Finite-Element-Methode.
 

Das Bettungsmodulverfahren beschreibt ein linear-elastisches Spannungs-Verformungsverhalten des Bodens. Das auf dem Boden liegende biegesteife Fundament wird mit Federn gebettet, die den nachgiebigen Boden repräsentieren. Der Baugrund wird durch einzelne, voneinander entkoppelte Federn ersetzt:

Jede Feder wird durch den auf ihr lastenden Sohldruck belastet bzw. zusammengedrückt. Es wird keine Schubfestigkeit angenommen, so dass der Einfluss benachbarter Sohldrücke nicht berücksichtigt wird. Die Mitwirkung des umgebenden Bodens wird mit diesem Verfahren nicht erfasst.

Das Bettungsmodulverfahren und seine Umsetzung im Programm GGU-SLAB werden im Glossareintrag „Setzungsberechnung einer Bodenplatte mit dem Bettungsmodulverfahren“ detailliert beschrieben, in einem Video wird die Anwendung des Programms gezeigt. 

Um die Interaktion zwischen Baugrund und Gebäude korrekt abzubilden, kann das Steifemodulverfahren verwendet werden. Mit den Berechnungen nach dem Steifemodulverfahren werden iterativ die Sohlspannungen ermittelt, bei denen die Biegelinie des biegesteifen Fundaments mit der Setzungsmulde des anstehenden Bodens gleich sind.

Die Setzung an einem betrachteten Ort hängt nicht nur von dem direkt dort wirkenden Sohldruck ab, sondern auch von den Sohlspannungen an benachbarten Orten und somit von der gesamten flächigen Belastung.

Die Setzungsmulde entspricht somit auch der Biegelinie des Fundaments, vgl. nachfolgendes Bild.
 

Es wird also – anders als beim Bettungsmodulverfahren - eine Schubfestigkeit des Bodens angenommen, so dass die Setzungsmulde auch über die belastete Sohlfläche hinaus geht und die wirkenden Sohlpressungen in dem den Berechnungen zugrunde liegenden weiteren elastischen Halbraum Setzungen verursacht.

Das Steifemodulverfahren und seine Umsetzung im Programm GGU-SLAB werden im Glossareintrag „Setzungsberechnung einer Bodenplatte mit dem Steifemodulverfahren“ detailliert beschrieben, in einem Video wird die Anwendung des Programms gezeigt.