Keller umbauen, Wand entfernen, Deckenlast

cornchuleo

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27. Okt. 2014
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Guten Abend allerseits

 

Wir haben vor unseren Keller ein wenig umzubauen. Ein Zimmer war bereits ausgebaut, dieses ist jedoch mit 3.4x3.5m relativ klein.

Dafür ist die Waschküche mit 3.65x8.5m riese.

Wir würden nur gerne die im Anhang (Kellerdecke_2) gelb eingezeichnete Wand entfernen und die roten Wände neu aufmauern.

 

Mir stellt sich jetzt die Frage ob anstelle der gelben Wand ein Träger zur Aufnahme der Deckenlast eingezogen werden muss.

Die gelbe Wand ist sicher tragend, die Eisen Pos. 15 und Pos. 20 der 1. Lage leiten in diese Wand ab.

 

Kann mir jemand sagen, wie hoch die Deckenlast wäre, welche mit dem Träger aufgefangen werden müsste?

 

Ich habe mit einer Eigenlast von 5.8 kN/m2 und eine Nutzlast von 1.5 kN/m2 gerechnet, das würde bei einer Fläche von 21.2m2 154kN ergeben.

Wenn ich damit rechnen würde ich einen HEB180 oder 200 brauchen um die zul. Durchbiegung und die zul. Biegespannung nicht zu überschreiten.

 

Ich denke jedoch, dass ein beträchtlicher Teil der Deckenlast auch über die umgebenden Mauern abgeleitet wird, somit könnte ich den Träger sicher kleiner ausführen.

 

Besten Dank im Voraus und ich hoffe, dass mir da jemand ein wenig weiterhelfen kann.

 

Gruss Cornchuleo

Kellerdecke_2.JPG

 
Lieber Cornchuleo

Ich bin nicht ganz sicher, ob die Wand wirklich tragend ist. Nebst den von Dir erwähnten Eisen gibt es noch die Zulagen links vom Eisen. Die Foto hat etwas vwenig Auflösung, ich kann es nicht sicher sagen. Für mich sieht es nach doppelten Zulagen genau über der Wand auf.

(Bitte unbedingt abklären: DAs hier ist nur die UNTERE Bewehrung, oder? Oder sind einige Eisen gestrichelt oder rot?)

Falls wie von mir angenommen, wäre die Eisenführung sowieso etwas komisch, aber... kann vorkommen. Für ein EFH nicht so wichtig.

Wichtiger für Dich wäre wohl weniger die Überlegung, ob nebst Eigengewicht und Nutzlast noch weitere Wände im oberen Geschoss Last an die gelbe Wand abgäben... das sollte nicht vergessen werden.

Lasten:

Eigengewicht: Annahme 20cm * 25kN/m3 * (Sicherheitsfaktor 1.35) = 6.75 kN/m2

Auflast (Bodenaufbau) Annahme 15cm * 25kN/m3 * 1.35) = 5 kN/m2

Nutzlast: Annahme Wohnraum 2kN/m2 * SF 1.5 = 3kN/m2

--> Lastsumme 14.75 kN/m2

Du darfst die Sicherheitsfaktoren nicht einfach weglassen, andernfalls ist Dein Haus unsicher und verliert damit an Wert. Ich würde an Deiner Stelle mit einem Ingenieur sprechen.

Lasteinzugsfläche: Entlang der AUssenwände kannst Du annehmen, dass die Lastne dort abgeleitet werden. FAlls Du keine Ahnung hast, wie man approximative Einzugsflächen (abhängig von der Auflagerungsbedingung) konstruiert, schlage ich vor, dass Du einen Ingenieur um Rat fragst.

Lastsumme von oben:

Das kannst Du eben mit der LAsteinzugslänge mulitplizieren, was Dir die Linienlast [kN/m] ergibt. Dazu kommen eventuelle Lasten aus obenliegenden Wänden. DIESE Summe vergleichst Du mit Md aus der Stahltabelle.

Korrekterweise müsstest Du auch die Querkraft (VEd) mit VRd aus der Stahltabelle vergleichen, in der Regel ist das aber kein Problem.

--

Konstruktion:

Du wirst ein Auflager für den Stahlträger benötigen. Überleg Dir vorher, wo das ist und wie lang es sein muss, damit der Stahl die Kärfte weitergeben kann. Im Auflagerbereich können Rippen im STahlträger notwendig sein (Tabelle: Rippenlose Krafteinleitung. Diese Tabelle liegt bei mir leider gerade nicht herum, im zweifelsfall beidseitig Rippen vorsehen.)

Achtung: Mauerwerk und Beton ertragen nicht die gleiche Last wie Stahl. Die benötigte Auflagerfläche ist zum einen vom Auflagermaterial abhängig zum anderen von der Rotationsfähigkeit des Trägers im Auflager (Spannungskonzentration bei Durchbiegung.)

Auch wenn Du neben der Wand abspriesst zum Abbrechen: Bis Dein Stahlträger tragfähig ist, macht er einen Weg, sprich Deine Decke gibt etwas nach. Diese Zwängung kann zu sprödem Versagen (Querkraft) und Versagen der oberen Bewehrung über den angrenzenden Auflagern führen. Korrekterweise wird ein Stahlträger ...

... im grossen Stil: mit Flachpressen vorgespannt und dann zwischen den Pressen mit einem schwindkompensierten Mörtel ausgestopft/-gemörtelt. Pressen entfernen und diese Löcher auchc noch ausmörteln.

... im kleineren Stil: mit Einschlagen von Stahlkeilen vorspannen und danach ausgemörtelt.

Dabei sollte die Form des vorgespannten Trägers etwa der Momentenlinie der Belastung entsprechen.

Bauphysik:

Je nach Dämmung, Heizung, Lüftung von Deinem UG solltest Du den gewonnen Raum thermisch und feuchtetechnisch isolieren.

Hoffetlich Hilfts

Haba

 
Hallo Haba

Besten Dank erstmal für deine ausführliche Antwort.

Ich denke schon dass die Wand tragend ist. Die Eisen Links sind ø10 t=15 in der 4. Lage. Das sind doch die obersten und bringen auf Zug nicht mehr so viel? Die Eisen links sind gestrichelt. Rot sind keine Eisen. Ich versuche noch mal ein Foto hochzuladen, eigentlich hat es eine gute Auflösung.

Das Haus ist 30 jährig und wurde eigentlich sehr massiv gebaut(Doppelschalen Mauerwerk usw.). Ein Freund von mir hat jedoch auch schon gestützt, dass die Kellerdecke nur 16cm hat, vielleicht ist die Eisenführung deswegen ein wenig komisch.

Wände sind im ersten Stock keine in diesem Bereich. Die neue Situation wär in meinen Augen für das obere Stockwerk sogar idealer. Ich versuch mal noch den Grundriss vom Keller und Erdgeschoss anzuhängen.

Si Faktoren sind schon gut und recht, man muss einfach aufpassen dass man dann nicht auch noch überall Si Faktoren draufpackt. Ich rechne gerne mit der effektiven Situation und gehe dann am Schluss mit einem Si Faktor an die zulässigen Werte.

Meine Decke hat nur 16cm dann Bodenheizung, Keramikplatten, da bin ich eigentlich mit meiner Eigenlast von 5.8 kN/m2 nicht schlecht.

Auflast habe ich keine.

Nutzlast finde ich deine 3kN/m2 hoch. Nach DIN sind es für Wohn und Aufenthaltsräume 1.5-2kN/M2.

In Summe komme ich also auf ca. 8kN/m2.

Ich komme aus dem Maschinenbau, Statik ist mir schon kein Fremdwort, aber bei Stahlbeton stehe ich an. Ich habe einfach gedacht, vielleicht kann mir jemand erfahrenes sagen, dass bei dieser Situation ca. 1/3 der Laste über die Wände aufgenommen werden und ich den Rest auffangen muss, oder so ähnlich. Scheint aber anscheinende nicht so einfach zu sein. Am liebsten hätte ich natürlich gehört, dass ich gar keinen Träger einziehen muss.

Ich hatte mit ursprünglich gedacht den Träger rechts auf der Mauer und Links auf einem in die Wand gedübelten Stützwinkel aufzulagern. Auf den Träger hätte ich ein Schicht Quellmörtel aufgebracht um die Unebenheiten zu schliessen und ihn dann noch 3-4 mal pro Seiten an die Decke gedübelt.

Heizung ist bereits drin, der Raum wird nach aussen gedämmt.

Gruss Cornchuleo

Kellerdecke_2.JPG

Grundriss_Keller.jpg

Grundriss_Erdgeschoss.jpg

 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Lieber Cornchuleo

Gestrichelt heisst dritte oder vierte Lage, also obere Bewehrung. Wo Du eine Wand rausnehmen willst, benötigst Du natürlich untere Bewehrung (Wie Du ja richtig weisst.) Ich hatte die Signatur einfach auf dem Bildli nicht lesen können. Entweder verkleinert das Forum die Bilder automatisch, oder beim Upload produziert irgend eine Software unsinn - ich tippe auf ersteres. Wenn Du es genauer haben möchtest empfiehlt sich ein PDF anzuhängen. Aber... ich bin nicht sicher dass es notwendig ist.

Lasten. Und Sicherheitsfaktoren.

Früher war der sogenannt "globale" Ansatz (was Du tun möchtest) richtig / gemäss Norm. Man rechnet alle Lasten brutto um am Schluss einen Sicherheitsfaktor daraufzuhauen. Der globale SF im Bauwesen in der Schweiz wäre 2.0 (gewesen, mind. in der Geotechnik. Es kann sein, dass für Hochbau der Sicherheitsfaktor 1.50 war. wie gesagt, ist heute nicht mehr gültig).

Heute rechnet man mit Partitialsicherheiten (verschiedene kleinere Faktoren) welche das Tragverhalten besser abbilden. Das heisst fixe, bekannte Lasten x1.35, Nutzlasten (Von denen man nie wissen kann, ob jemand mehr draufbeigt) x1.50. Dafür wird auf der Widerstanddsseite (Also z.B. das Material) ebenfalls abgemindert, zwischen 1.05 (Stahlträger), 1.25 (Stahlverbindungen) bis 2.0 (Pfahlfundationen).

Lasteinzugsflächen.

So wie das aussieht, ist die Decke aussen nicht rotationsbehindert aufgelagert. Über Innenwänden schon. Wenn Du Dir nun vorstellst, welche Last wohin abgetragen wird (die Realität ist natürlich schon anders, aber man kann sich das so überlegen, Begründung findest Du in einer Stahlbetonvorlesung), ist klar: Beidseitig nicht behindert: in der Mitte ist die "Lastscheide". Beidseitig behindert: ebenfalls in der Mitte. (Logisch!), Falls Du nun eine Seite (Innenwand) rotationsbehindert hast und die andere nicht (Aussenwand) zieht die Innenwand durch die grössere Steifigkeit mehr Last an. Die Lastscheide lässt sich nur nummerisch lösen, aber setz' sie als Anhaltspunkt zwischen 60 und 80% an (also weiter weg von der Innenwand). So kannst Du das rauskonstruieren.

(MEhr verrate ich jetzt aber nicht, schliesslich wollen (wir) Ingenieure ja auch von irgend etwas gelebt haben.)

16cm: reicht locker als Betondecke.

(Die komische Bewehrungsführung war in meinen Augen nur komisch, weil ich das gestrichelte nicht erkennen konnte).

Früher hat man auch Balkone z.T. nur in 10cm betoniert. Da hat man dann einfach etwas weniger überdeckung gemacht, die Eisen sind gerostet, und darum sind das alles Sanierungsobjekte. Und dann gibt es noch die Isler-Schalen. [Für interessierte: Schalentragwerke mit Betonstärken von 7 bis 10 cm, welche bis knapp 50m überspannen, z.B. Autobahnraststätte Deitingen.]

16cm funktioniert schon, nur hat es halt keinen Platz für Lüftungsleitungen oder lange Abwasserleitungen mit Gefälle. Und für den Schallschutz ist es auch suboptimal, in einem EFH aber eher egal.

Lasten

Eigengewicht wäre (ohne SF) 0.16*25 = 4kN/m2

Auflast (Bodenheizung, Plättli) Annahme 5cm für BH und 2cm für P, Dichte würd ich, da vor allem Plättli und Mörtel auch 25kN/m3 nehmen, also

= .07*25kN/m3 = 1.75kN/m2

Nutzlast: SIA schreibt 2kN/m2 vor. Weniger ist nicht normgemäss.

(Logisch: Nur mit Personen kriegst Du das nicht hin, 200kg/m2, ist schon klar. Aber sobald Du irgendwo ein Buffet hinstellst, mit Geschirr drin; oder auch ein Büchergestell, hast Du schnell locker mehr. Gilt auch für Zimmerpflanzen mit grossen Kübeln.

Nebst der Tragsicherheit würde ein Ingenieur auch die Gebrauchstauglichkeit (Verformung, Schiefstehen, Schwingverhalten) anschauen. Aus eigener Erfahrung: Nimm einen Träger grösser. (Ich hatte als Student für einen Bergbauern eine, sagen wir mal halblegale, Brücke (eigentlich Brüggli) geplant. Der Förster war gar nicht erfreut, aber sie steht bis heute. Nun, weil dem Bauern der Stahl zu teuer war, haben wir die Sicherheitsfaktoren reduziert... Nun traut er sich nach dem Holzen nicht vollgeladen über die Brücke, er unterspriesst sie immer... weil sie zu fest schaukelt...)

Auflager:

Seitliches anbringen der Auflager an eine bestehende Wand ist recht unglücklich. Wände (Mauerwerk) mag keine Momentenbelastungen. Beim Auflager in der Mauer auf der rechten Seite (gem. Deiner Skizze) würd' ich unbedingt ein Teil der Mauer abbrechen um dort ein zentrisches Auflager zu schaffen. Bei der Aussenwand, welche zum einen sicher aus dem OG dauerhaft belastet ist (Normalkraft überdrückt den aus dem Moment resultierenden Zug auf de rAussenseite) könnte es funktionieren.

Trotzdem sei Dir bewusst, dass bis der Träger trägt, er eine elastische Deformation durchmacht. Diese Verformung wirkt wie eine Zwangsverformung für die Decke. Bedenke dabei das 30jährige Stahlbetondecken (insbesondere in Dicken von 16cm) nicht auf ein Schubversagen im Auflagerbereich bemessen sind. Darum ganz deutlich: Sprich mit einem Ingenieur darüber, den Du bezahlst und der auch dafür die Verantwortung trägt. Alles andere ist sicher abenteuer und möglicherweise aberteuer. (Ich lege hier ganz viel Wert darauf, dass ich Dein konkretes Projekt nicht kenne und alle Angaben reine Annahmen sind, welche vor Ausführung unbedingt von einer passend ausgebildeten Fachperson zu verifizieren sind. Da ich keinerlei Honorar für diese Beratung erhalte, stehen wir in keinem Auftragsverhältnis und damit lehne ich jede Verantwortung für das, was Leser mit diesen Annahmen machen, ab.)

So. Genug für Heute.

Bittebitte, zeig uns dann Fotos vom Umbau und vom Endprodukt. Wir sind nämlich gespannt.

(wir, uns: Das Forum)

Liebe Grüsse

Haba

 
Hallo Cornchuleo

Wie haba schon geschrieben hat, ziehe bitte vor Ausführung einen Statiker/Bauing. hinzu. Man muss immer die gesamte Situation betrachten (ggf. auch Erddruck der Längeswand, falls sie im Erdreich stünde, da Du hier eine aussteifende Wand evtl. entfernen würdest...), was hier keiner kann.

Die Kostenunterschiede der angedachten Träger sind auch nicht wirklich relevant, dass man hier die kleinstmögliche (günstige Variante) nehmen müsste.

Die Dimension kannst Du ggf. auch dadurch reduzieren, wenn Du entspr. dünne Stahlstützen (hier reichen ggf. Rohre aus) unterstellst. Die Herstellung einer Trägerauflage in der vermutlichen Betonwand des Schutzraumes, wird nicht einfach (falls zulässig?) sein, womit sich hier schon die erste Stütze anbieten würde. Innerhalb der neuen Wand, an der alten Ecke des Kellerraumes, kann man wiederum eine dünne Stütze, unsichtbar in der Wand, stellen. Damit sind die Spannweiten doch stark reduziert und die Trägerstärke minimiert.

Letztlich muss so ein Träger natürlich auch in den Keller verbracht werden können. Das besprichst Du aber am besten mit dem Statiker/Bauing. vor Ort.

 
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