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03.02.2020
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Bausachverständigentag Stuttgart 2020 - WU-Schnittstellenplanung | Prof. Claus Flohrer | [email protected] | /Febr. 2020 1
Schnittstellenplanung bei WU-Konstruktionen
nach DAfStb-WU-Richtlinie
Prof. Claus Flohrer
• Ingenieurbüro Flohrer, öbuv SV für Betontechnologie, Instandsetzung, ZfP
• Obmann DAfStb-WU-Richtlinie und DBV-Merkblatt „Parkhäuser u. Tiefgaragen
Stuttgarter Sachverständigentag, 13.02.2020
Bausachverständigentag Stuttgart 2020 - WU-Schnittstellenplanung | Prof. Claus Flohrer | [email protected] | /Febr. 2020 2
Inhalt
Einleitung
Planungsgrundlagen - Schnittstellenplanung
Gründungsbauwerke
Zusammenfassung
Beispiele
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WU-Konstruktionen hochwertige Nutzung
- Trockene Bauteiloberflächen erforderlich
- keine oder aufwändige Zugänglichkeit während der Nutzung
- Chlorideinwirkung von oben
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Gründungsbauwerke bei Wasserbeanspruchung
Geregelte Bauarten
• Schwarze Wanne nach DIN 18533Schwarze Wanne
Weiße Wanne
• Weiße Wanne nach DAfStb-WU-Richtlinie
Unterschiedliche Lösungen in Abhängigkeit der Wasserbeanspruchung
und Nutzung möglich
Je komplizierter die Geometrie, desto aufwändiger ist eine Abdichtung
Nicht geregelte Bauarten:
•braune Wanne (ergänzende Bentonit-Schicht)
•orangene Wanne (Cemex-Wohnhauskeller)
•Weiße Wanne mit Frischbetonverbundsysteme
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Frischbetonverbundsysteme
• Neuer DBV-Sachstandsbericht 12/2018
• Keine Bauwerksabdichtung nach DIN 18533
• Nur in Verbindung mit vollwertigen WU-
Konstruktionen
• Entspricht als eigenständige Lösung nicht den
AaRdT
• In Verbindung mit vollwertigen WU-
Konstruktionen nur Risikominimierung, kein
dichtes Bauwerk
• Ausführungsrisiken nicht beherrschbar
Fazit: derzeit keine sichere Lösung für
hochwertige Nutzung
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WU-Richtlinie
Planung im Sinne der Richtlinie ist nicht als Tätigkeit eines Einzelnen zu
verstehen, sondern als das koordinierte Zusammenwirken der
Verantwortlichen für die verschiedenen Bereiche.
Beteiligt sind:
– Bauherr
– Generalplaner (Architekt, Koordinator)
– Objektplaner/Architekt/Bauphysiker
– Geotechniker
– Tragwerksplaner
– TA-Planer
– Bauausführung (Arbeitsvorbereitung)
– Je nach Komplexität weitere Fachplanung
Die technischen Verantwortlichkeiten der Baubeteiligten für die einzelnen Teilbereiche
der Planung, der Koordinierungsbedarf bzw. Informationsaustausch sind festzulegen!
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WU-Konstruktionen
Gesamtheitliche Planung/Strategie zur Fehlervermeidung
Bauherr, ArchitektFunktion/Nutzung
Anforderungen, Entwurf
Tragwerksplanung
Objektplanung
Bauleitung
Betreiber/Nutzer
TH
Nutzung Tiefgarage
Auf-
zug
IT-Raum
Heizung/Lüftung
Archiv
Keller
TGA-Planung
Betontechnologe
BauleitungPlanungskoordination
Weiße Wanne/TG
Projektsteuerer
Aufklärung/Einbeziehung des Bauherrn/Nutzers erforderlich!
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Aufgaben der Planung
Festlegung der Verantwortlichkeiten
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Aufgaben der Planung
Festlegung der Verantwortlichkeiten - Fortsetzung
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Geplante Nutzung
(Bedarfsanalyse)
Einwirkungen
aus Nutzung, Konstruktion,
Umgebung
Das Bauwerks so planen, bemessen und konstruieren,
dass die geplante Nutzung sicher erreicht wird
(Festlegen des Widerstands)
- Konstruktion TWP
- Objektausbau OPL
- Technischer Ausbau TA
- Bauphysik
…
Geplante Nutzung/
Anforderungen
(Bedarfsanalyse)
Planung, Bemessung, Konstruktion
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Aufgaben der Planung - Schnittstellenplanung
entsprechend festgelegter Verantwortlichkeiten
• Bedarfsplanung (dokumentierte Nutzungsanforderungen);
• Festlegung einer oder mehrerer Nutzungsklassen und des
Nutzungsbeginns;
• Festlegung der Beanspruchungsklasse und erforderlichenfalls
Berücksichtigung angreifender Wässer und Böden;
• Bauteilbezogene Wahl des Entwurfsgrundsatzes: „Risse vermeiden“,
„Rissbreiten begrenzen“, „Einzelrisse zulassen und abdichten“;
• Festlegen der aus den Entwurfsgrundsätzen folgenden konstruktiven,
betontechnischen und ausführungstechnischen Maßnahmen (z. B.
Festlegung von Betoneigenschaften, die der Bemessung zugrunde liegen);
• Wahl von Bauteilabmessungen, Bewegungsfugen, Sollrissfugen;
• Bemessung und Bewehrungskonstruktion;
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Aufgaben der Planung - Schnittstellenplanung
• Planung von Einbauteilen und Durchdringungen;
• Planung von Bauablauf, Betonierabschnitten, Arbeitsfugen,
einschließlich der erforderlichen Qualitätssicherungsmaßnahmen;
• Planung des geschlossenen Fugenabdichtungssystems;
• Planung und Ausschreibung der Abdichtung für alle planmäßigen und
unplanmäßigen Trennrisse;
• Dokumentation aller relevanten Festlegungen und Entscheidungen in der
Planung und Weitergabe an alle Beteiligten;
• Beschreibung der für die Nutzung möglicherweise folgenden
Einschränkungen (z. B. wasserführende Risse, Annahmen für den Zeitraum
und die Bedingungen für die Selbstheilung).
• Ausbau- u. TGA-Planung unter Berücksichtigung der TWP
• Weitergehende Planung bei Tiefgaragen
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Bedarfsermittlung
• Bedürfnisse und Erwartungen des Bauherrn in Bezug auf das zu
errichtende Bauwerk (Untergeschosse), die Wirtschaftlichkeit und die
Projektorganisation ermitteln
• Das Ergebnis der Bedarfsermittlung ist als Nutzungsbedarfsprogramm zu
dokumentieren und vom Bauherrn freizugeben
• Grundlage für die Definition und Erbringung von Planungsleistungen
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Bedarfsermittlung
(beispielhafter Teilbedarf)
• Art der Nutzung (z.B. hochwertige Nutzung nach DBV-Merkblatt)
• Beginn der Nutzung
• Zulässige Feuchtigkeit
• Termine, Beginn der Feuchteeinwirkung
• Bauphysikalische Anforderungen
Zusätzlich bei Tiefgaragen
• Gebrauchstauglichkeit
• Dauerhaftigkeitsanforderungen
• Ausführungsvariante
• Nutzungsfreundlichkeit
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Bedarfsermittlung
DBV-Merkblatt „Qualität der Planung“ 2015
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Art der Nutzung
Festlegung der Nutzungsklasse nach DAfStb - WU-Richtlinie
2 Nutzungsklassen
Nutzungsklassen A: Feuchtetransport in flüssiger Form nicht zulässig
- durch Planungsmaßnahmen auszuschließen
Nutzungsklasse B: begrenzter Wasserdurchtritt zulässig (Feuchtigkeit,
tropfenweises Wasser)
• bei abweichenden Forderungen: im Bauvertrag festlegen
• Falls trockene Bauteiloberflächen erforderlich, zusätzliche
bauphysikalische u. raumklimatische Maßnahmen erforderlich
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Festlegung Nutzungsklasse
Nutzungsanforderungen
Einfache Nutzung - Beispiele für Nutzungsklasse B
• Untergeordnete Keller
• Klärbecken, Regenüberlaufbecken
• Wände in Tiefgaragen
• Einfache Technikräume
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Hochwertige Nutzung
Beispiele für Nutzungsklasse A (und weiterer Differenzierung)
• Bibliotheken, Archive,
• Technikräume mit feuchteempfindlichen Geräten (Labor, Server usw.)
• Technikzentralen
• Versammlungs-, Büro-, Wohn-, Aufenthalts- oder Umkleideräume,
• Verkaufsstätten
• Lager für Feuchte- oder temperaturempfindliche Güter
• Ausgebaute Kellerräume, wie Hobbyräume, Werkstätten, Waschküche
• Tiefgaragen
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Nutzungsklasse für hochwertige Nutzung
• DBV Merkblatt „Hochwertige
Nutzung von
Untergeschossen“
• Festlegung weiterer
Nutzungsklassen
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DBV-Merkblatt “Hochwertige Nutzung”
Nutzungsklasse A
Unter-
klasse
Raum-
nutzung
Raumklima Beispiele (informativ) Maßnahmen
A*** an-
spruchs-
voll
warm, sehr
geringe Luft-
feuchte, geringe
Toleranz der
Klimadaten
Archive, Bibliotheken, Technikräume mit
feuchteempfindlichen Geräten (Labor, Server
usw.), Lager für stark Feuchte- oder
temperaturempfindliche Güter
Wärmedämmung
(EnEV), Heizung,
Zwangslüftung,
Klimaanlage
(Luftentfeuchtung)
A** normal Warm, geringe
Luftfeuchte,
mäßige Toleranz
der Klimadaten
Räume für dauerhaften Aufenthalt von
Menschen, wie Versammlungs-, Büro-, Wohn-,
Aufenthalts- oder Umkleide-räume,
Verkaufsstätten, Lager für feuchte-empfindliche
Güter, Technikzentralen
Wärmedämmung
(EnEV), Heizung,
Zwangslüftung, ggf.
Klimaanlage
A* einfach Warm bis kühl,
normale
Luftfeuchte, große
Toleranz der
Klimadaten
Räume für zeitweiligen Aufenthalt von wenige
Menschen, ausgebaute
Kellerräume, wie Hobbyräume, Werkstätten,
Waschküche im
Einfamilienhaus, Wäschetrockenraum
Abstellräume
Wärmedämmung
(EnEV), ggf. ohne
Heizung, natürliche
Lüftung (Fenster,
Lufttschächte, ggf.
nutzerunabhängig
A0 unterge-
ordnet
Keine
Anforderungen
Einfache Technikräume, z.B.
Hausanschlussraum
-
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Aufgaben der Planung – Festlegung der Wasserbeanspruchung
Abgrenzung Abdichtungsnormen – WU-Richtlinie
WU-Richtlinie
Beanspruchungsklasse 1
• ständig und zeitweise
drückendes Wasser
• Druckhöhe nur bei
EGS b maßgebend
Beanspruchungsklasse 2:
• Bodenfeuchte und an der
Wand ablaufendes Wasser
Abdichtungsnormung 18195/18533
z.B. Differenzierung der
Feuchtebeanspruchung und
Eintauchtiefen bei drückendem
Wasser
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Schnittstellenplanung – Identifizierung von Risiken
• Differenzierung von Rohbau- Ausbau – u. Nutzungsphase
• Identifizieren von Risiken in Abhängigkeit der Nutzung
− Zugänglichkeit
− Auswirkungen von Rissen auf die Nutzung
− Zeitpunkt der Wasserbeanspruchung
− Wasserführende Risse in der Ausbauphase
− Wasserführende Risse in der Nutzungsphase
− Andere Feuchtezutritte
− Wasserdampftransport/Eigenfeuchte des Betons
− Bauphysikalische Aspekte – z.B. Kondensatbildung, Nutzungsbedingte
Feuchte
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Aufgaben der Planung
Sicherstellung der Gebrauchstauglichkeit
Hochwertige Nutzung
trockene Bauteiloberflächen?
Hochwertige Nutzung
trockene Bauteiloberflächen?
Hochwertige Nutzung
trockene Bauteiloberflächen?
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Wassertransportmechanismen Weiße Wanne
Arbeitsmodell
Kernbereich ohne
Transportvorgänge
Luftseite
Wasserseite
Sättigungsbereich Kapillare
Wasseraufnahme
Wasserabgabe
durch DiffusionAustrocknungsbereich
Transport
durch Risse
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Geplante Nutzung
(Bedarfsanalyse)
Einwirkungen
aus Nutzung, Konstruktion,
Umgebung
Das Bauwerks so planen, bemessen und konstruieren,
dass die geplante Nutzung sicher erreicht wird
(Festlegen des Widerstands)
- Konstruktion TWP
- Objektausbau OPL
- Technischer Ausbau TA
- Bauphysik
…
Geplante Nutzung/
Anforderungen
(Bedarfsanalyse)
Planung, Bemessung, Konstruktion
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Schnittstellenplanung –
Konstruktive Lösungen und damit verbundene Risiken
• Klassische WU – Planung
• Entwurfsgrundsätze a,b,c,
• Konstruktive, betontechnische, und Ausführungstechnische
Maßnahmen
Mögliche Folgen der Tragwerksplanung: Trennrisse
Prüfen:
• Auswirkungen der Tragwerksplanung auf die Ausbaugewerke
• Auswirkungen der Tragwerksplanung auf die Nutzung
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Sicherstellung der Dauerhaftigkeit nach DIN 1045/EC2
DBV-Merkblatt und WU-Richtlinie- Entwurfsgrundsätze
• Entwurfsgrundsatz a) Risse vermeiden
durch konstruktive, betontechnische und
ausführungstechnische Maßnahmen
rissauslösende Zwangspannungen vermeiden
Konstruieren und planen statt nur bemessen!
• Entwurfsgrundsatz b) Begrenzung der Rissbreite
viele kleine Risse mit Hoffnung auf Selbstheilung
Reine Bemessungsaufgabe!
• Entwurfsgrundsatz c) Einzelne größere Risse
mit gezielter Abdichtung
durch konstruktive, betontechnische und ausführungstechnische
Maßnahmen rissauslösende Zwangspannungen reduzieren
Konstruieren und planen statt nur bemessen!
Ziel: Anzahl der Risse deutlich reduzieren!
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Lastunabhängige Verformungen
aus Temperatur, Schwinden
Wasserführende Risse
Lastabhängige Verformungen
aus äußeren Lasten
Eigenspannungen
Schalenrisse
Spannungen
Biegerisse,
Schubrisse
Biegezwangspannungen
ungleichm. Temp.einwirkung
Biegerisse
-10
+10
Spannungen nur bei
behinderter Verformung
Zentrische Zwangspannungen
abfließende Hydratationstemp.
SchwindenTrennrisse
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Schnittstellenplanung –
Abdecken der Restrisiken durch Planungsbeteiligte
- TGA-Planung ermöglicht Zugänglichkeit in der Ausbau- und
Nutzungsphase
- Objektplanung ermöglicht Zugänglichkeit in der Ausbau- und
Nutzungsphase
- Zugänglichkeit nicht erforderlich, wenn Nutzung durch trockene
Oberflächen vollständig sichergestellt
- Bauphysikalische Maßnahmen
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Baukonstruktive Maßnahmen - Objektplanung
Bodenaufbauten Weiße Wanne
Alle WU-Bodenplatten, evtl. Risse
unter Doppelboden sichtbar
WU-Bodenplatten nach
Entwurfsgrundsatz b
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Baukonstruktive Maßnahmen TA-Planer
TA-Anordnung Weiße Wanne
an Außenwänden mit Abstand bei
nicht auszuschließender
Rissbildung
an Außenwänden direkt bei
abgeschlossener oder
auszuschließender Rissbildung
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Baukonstruktive Maßnahmen
TGA-Anordnung Weiße Wanne
an Innenwänden
direkt
an Außenwänden
mit Abstand
an Versprüngen der
Bodenplatte mit Abstand
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Beispiel Einkaufszentrum
Hochwertige Nutzung – Trocken
Bodenaufbau, TGA – nicht zugängl.
Großvolumiges komplexes Geb.
Früh- und Spätzwang in der Bauphase
> Risse
Druckwasser erst während Ausbau
> Wassereintritt nicht erkennbar
Risikoanalyse!
Nutzungsausfall bei Wasserzutritt
EGS a nicht möglich
Zugängliche Oberflächen nicht möglich
(Bodenaufbau, TGA)
Innenliegende Dämmung erforderlich
Risse verpressen nicht mögl.
Nutzer
TWP
OPL
…
Bauphysik
TGA
Rohbau
…
Klassische WU-Konstruktion nicht beherrschbar
Sonderkonstruktion
FBVS?
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Einkaufszentrum - Hochwertige Nutzung
Konstruktive Maßnahmen - Entkopplung der Nutzungsebene
Bodenplatte EGS c
Rissbreite wcal=0,3 mm für Frühzwang
Hochwertige
Nutzung
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Gesamtheitliche Planung/Strategie zur Fehlervermeidung
Bauherr, ArchitektFunktion/Nutzung
Anforderungen, Entwurf
Tragwerksplanung
Objektplanung
Bauleitung
Betreiber/Nutzer
TH
Nutzung Tiefgarage
Auf-
zug
IT-Raum
Heizung/Lüftung
Archiv
Keller
TGA-Planung
Betontechnologe
BauleitungPlanungskoordination
Weiße Wanne/TG
Projektsteuerer
Aufklärung/Einbeziehung des Bauherrn/Nutzers erforderlich!
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Bedarf-/Nutzungsanalyse
Einwirkungen analysieren, die Nutzungsziele einschränken können
Lasten, Wasser, Verformungen………..
Vorgaben für
Tragwerksplanung, Objektplanung,TGA-
Planung, Bauphysik
formulieren
Planungsergebnisse bezüglich der Vorgaben und Nutzungsziele bewerten
Anforderungen/Ziele
Nutzungsklasse festlegen
Folgen der Einwirkungen und daraus
entstehende Risiken analysieren
Vorgaben für die Umsetzung der Planung formulieren
W-Konstruktion –
geplanter u. gesteuerter Prozess
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Empfehlungen WU-Konstruktionen
Weiße Wannen – mit systematischer Planung und
Planungskoordination, Schnittstellensteuerung und
qualitätsgesicherter Ausführung beherrschbar!
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