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Fugen - Konstruktionshilfe für Planer

Fugen allgemein

Jedes Bauteil, jeder Baukörper ist sowohl während seiner Herstellung als auch während seiner Funktionszeit mehr oder weniger in Bewegung.

Diese Bewegungen werden verursacht durch:

- Formänderungen ( Temperatur, Schwinden, Kriechen )
- ungleichmäßige Setzungen
- ungleichmäßige Belastungen

Werden diese Bewegungen behindert, entstehen Spannungen, die bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes zum Riß in der Konstruktion führen.

Die sich bildenden Risse sind in der Regel nicht gradlinig und sind daher relativ schwer beherrschbar.

So können zum Beispiel Risse in flächigen Betonbauteilen zu Schäden der Bewehrung führen, wenn die Rissbreite – auch bei genügender Betonüberdeckung – 0,3-0,4 mm überschreiten.

Noch kritischer wird das Auftreten breiterer Risse bei Einwirken von z.B. Tausalz.

Aus diesem Grunde werden gradlinige Risse – sog. Querschnittsschwächungen – vorgegeben, um wilde Rissbildung zu vermeiden.

Fuge = der geplante gradlinige Riß.

Je nach Art der Querschnittsschwächung wird diese unterschieden nach

- Scheinfuge oder
- Dehnfuge ( Bewegungsfuge )

Fugen sind immer ein Schwachpunkt einer Konstruktion.

Über eines müssen wir uns aber im Klaren sein:

Ohne Fugen wäre die Konstruktion aber in vielen Fällen noch schwächer.

Die Funktion der Fuge ist es

- wilde Risse zu vermeiden ( Abhilfe durch Schein- u. Bewegungsfuge )
- Längenänderungen auszugleichen (Bewegungsfuge )
- Arbeitsschritte zu ermöglichen ( Arbeitsfuge )

Fugen sollen den einzelnen Bauabschnitten ausreichend Spielraum für zwängungsfreie Bewegung geben.

Die Bewegungsfuge durchtrennt das ganze Bauteil. Die Fugenbreite - b – ist abhängig von der zu erwartenden Längenänderung ( s. Rechnungsbeispiel im Anhang sowie Anhaltswerte der DIN 18 540 ).

Faustformel ( für Außenwandfugen ) b[mm] = 3xL[m] + 10

b = Fugenbreite [mm], L = Bauteillänge [m]

Die Scheinfuge ist nur eine Einkerbung von 0,25 – 0,30 x Plattendicke. Sie stellt eine Querschnittsschwächung dar, an der sich die größte Zugspannung bei Beanspruchung aufbaut. Bei Überschreiten der max. aufnehmbaren Betonzugspannung reißt der Querschnitt an der geschwächten Stelle.

Die obere Einkerbung bleibt gradlinig und daher nachträglich leicht verfüllbar / beherrschbar.

Scheinfugen können Druckkräfte übertragen.

Fugenabstände

Aufgrund der relativ komplexen Zusammenhänge gibt es keine starre, unumstößliche Angabe des maximalen Fugenabstandes, sondern nur Richtwerte

Lediglich für Bauwerke mit erhöhter Brandgefahr spricht die DIN 1045, Abs. 14.4.2 von einer Obergrenze des Fugenabstandes, die möglichst unter 30 m liegen soll. Die Fugenweite soll dann mindestens 1/1.200 sein.

Richtwerte für die Fugenbreite im allg. Hochbau gibt die DIN 18 540 an. Die Fugenbreite berücksichtigt bereits die praktische Dehnfähigkeit des Fugendichtstoffes von 25%.

Anordnung von Fugen in Betonplatten

Die Anordnung von Fugen zur Unterteilung der Betonplatte ist von mehreren Punkten abhängig.

Einige werden nachstehend genannt:

- Plattendicke,
- klimatische Bedingungen ( im Freien oder beheizte Gebäude ),
- örtliche Verhältnisse ( Stützen, Wände, Kanäle ),
- Art des Betoneinbaues ( Einbaugerät ),
- Gleitmöglichkeit auf der Unterkonstruktion,
- langfristig wirkende Lasten,
- besondere Ansprüche bei der Nutzung,
- unkritische Rissbetrachtung.

Platten in Hallen

Normale Fugenabstände richten sich nach den zu erwartenden Beanspruchungen. Größere Fugenabstände bis 20m, also Feldgrößen bis 400qm, sind bei günstigen Beanspruchungen und bei der Berücksichtigung besonderer Maßnahmen möglich. Hierzu gehören:

- gut tragfähige Unterkonstruktion,
- Gleitfolie auf ebener Unterlage,
- besondere Sicherung der Fugen durch Dübel,
- geeignete Betonzusammensetzung,
- Schutz des Betons durch abdecken,
- genügend langer Schutz vor Bauverkehr,
- dauernder Schutz vor größeren Temperaturschwankungen.