Fugen - Arten
In Beton- und Stahlbetonbauteilen können aus verschiedenen Gründen Fugen erforderlich sein. Dabei können Arbeitsfugen, Sollrissfugen, Bewegungsfugen, Pressfugen, Stoßfugen und Verbundfugen unterschieden werden [1] [2] [3].
Arbeitsfugen
Arbeitsfugen sind überall dort anzutreffen, wo Betonierabschnitte aneinangergrenzen. Diese sind aus bauablauftechnischen Gründen beispielsweise erforderlich bei großflächigen Bauteilen wie Sohlplatten, Wänden oder Decken oder zwischen Bauteilen, die nicht in einem Betonierabschnitt hergestellt werden (z.B. am Wandfuß von Stahlbetonwändenn auf Sohlplatten). An Arbeitsfugen innerhalb von Bauteilen läuft die Bewehrung in der Regel ungeschwächt durch. Arbeitsfugen an die statische Anforderungen an die Schubkraftübertragung gestellt werden, müssen nach Eurocode 2 als bewehrte oder unbewehrte Verbundfugen nachgewiesen werden [4].
Sollrissfugen
Sollrissfugen haben den Zweck, Trennrisse an planmäßigen Stellen entstehen zu lassen und dadurch die Bereiche außerhalb der Sollrissstellen rissfrei zu halten. Damit es mit ausreichender Sicherheit in den Sollrissfugen zur Rissentstehung kommt, muss der Querschnitt des Bauteils ausreichend geschwächt sein.
Damit Zwangsbeanspruchungen durch die sich einstellende Rissöffnung (Stahldehnung) in einem ausreichenden Maße abgebaut werden können, ist es erforderlich, auch den Querschnitt der durchlaufenden Bewehrung zu schwächen bzw. falls möglich diese vollständig zu unterbrechen.
Sollrissfugen haben eine wichtige Bedeutung bei der Ausführung von WU-Bauteilen, die Zwangsbeanspruchungen ausgesetzt sind. Dieses betrifft insbesondere schubfest mit der Sohlplatte verbundene Wände und Sohlplatten mit Festhaltungen durch gegliederte Grundrisse oder Höhenversprünge.
Bewegungsfugen
Bewegungsfugen sind dort erforderlich, wo sich Bauteile bzw. gesamte Gebäudeteile unabhängig voneinander bewegen können müssen. Dieses kann der Fall sein bei einem zu erwartenden ungleichen Setzungsverhalten des Baugrundes oder bei Bauteilen mit großen Abmessungen, die Verformungseinwirkungen ausgesetzt sind (z.B. Temperatur, Schwinden).
Je nach Konstruktion können Bewegungsfugen mehraxiale Verschiebungen und Drehungen ermöglichen. Hierfür wird das Bauteil inkl. Bewehrung vollständig unterbrochen, sodass ein freier Raum zwischen den Bauteilen verbleibt, der mit geeigneten weichen Materialien verfüllt wird. Hierbei sind ggf. Brand- und Schallschutzanforderungen zu beachten. Bei Bauteilen mit Anforderungen an die Wasserundurchlässigkeit ist eine Fugenabdichtungen erforderlich.
Nach Eurocode 2 muss der Abstand der Bewegungsfugen im jeweiligen Einzelfall ermittelt werden. Als Empfehlung gilt jedoch ein maximaler Abstand von 30 m (je Bewegungsrichtung). Andernfalls müssen die Auswirkungen der Verformungseinwirkungen auf das Gesamttragwerk genauer berücksichtigt werden.[4]
Auf allgemeingültige Informationen zu diesem Nachweis wird auf der Seite "Schubkraftübertragung in Fugen"
Bewegungsfugen können auch angeordnet werden, um Bewegungsmöglichkeiten zu schaffen um eine zwangsbedingte Rissbildung zu vermeiden und müssen in der Regel konsequent durch angrenzende Bauteile bzw. das gesamte Gebäude geführt werden.
Pressfugen
Pressfugen sind prinzipiell Bewegungsfugen, da durch sie das gesamte Bauteil unterbrochen wird. Die Besonderheit von Pressfugen liegt darin, dass diese eine Druckkraftübertragung über die Fuge hinweg ermöglichen. Dieses kann beispielsweise bei erddruckbelasteten Bauteilen von Bedeutung sein, die sich an einer ausgesteiften Konstruktion abstützen (z.B. Kellerniedergang an Sohlplatte/Außenwand).
Stoßfugen
Stoßfugen kommen insbesondere bei Wänden und Decken in der Halbfertigteilbauweise vor (Elementwände / Elementdecken). Diese verbleiben zwischen den Stirnsteiten der Halbfertigteile als offene Fugen, sofern diese nicht als Druckfugen ausbetoniert werden. Stoßfugen in Elementwänden stellen stets Querschnittschwächungen dar und müssen daher insbesondere bei Anforderungen an die Wasserundurchlässigkeit als Sollrissfugen mit Fugenabdichtung ausgeführt werden.
Verbundfugen
Verbundfugen sind prinzipiell Arbeitsfugen, an die Anforderungen an die Schubkraftübertragung gestellt werden. Diese kommen beispielsweise am Wandfuß von Stahlbetonwänden auf Sohlplatten oder bei der Elementbauweise zwischen Halbfertigteil und Ortbetonergänzung vor. Verbundfugen können nach Eurocode 2 bewehrt oder unbewehrt ausgeführt werden [4]
Auf den rechnerischen Nachweis der Verbundfuge in Elementdecken wird auf der Seite Elementdecken - Tragverhalten und Bemessung eingegangen.
An die fachgerechte Ausführung der Verbundfuge werden insbesondere bei Elementwänden in der WU-Bauweise hohe Anforderungen gestellt, da es hier zur Wasserumläufigkeit durch die Verbundfuge und damit zur Beeinträchtigung der Wasserundurchlässigkeit kommen kann.
Quellen
- ↑ Lohmeyer, Gottfried und Ebeling, Karsten: Weiße Wannen - einfach und sicher: Planung und Konstruktion wasserundurchlässiger Bauwerke aus Beton. 11. Auflage. Düsseldorf 2018.
- ↑ Kiltz, Denis u.a.: Elementwände nach neuer WU-Richtlinie - erste Erfahrungen. In: BFT-international - Ausgabe 07/2019. URL:https://www.bft-international.com/de/artikel/bft_Elementwaende_nach_neuer_WU-Richtlinie_erste_Erfahrungen_Teil_2__3402313.html (abgerufen 09.02.2021)
- ↑ Hohmann, Rainer: Fugenabdichtung bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton. 2. Auflage. Stuttgart 2009
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Fingerloos, Frank u. Hegger, Josef u. Zilch, Konrad: Eurocode 2 für Deutschland. Kommentierte Fassung. 2. Auflage, Berlin 2016
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