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9.1 Einwirkungen

Kellerwände tragen die vertikalen Lasten aus den Geschossdecken und den aufgehenden Wänden über die Fundamente in den Baugrund ab. Durch die Erdanschüttung ergibt sich zusätzlich eine horizontale Beanspruchung der Kelleraußenwände. Eine ungünstige Einwirkungskombination mit hohen Horizontallasten und geringen Vertikallasten tritt z. B. bei Einfamilienhäusern im Wohnzimmer des Erdgeschosses mit großen Fensterflächen oder bei leichten Fertighäusern auf.

Grundsätzlich lässt sich der einwirkende Erddruck in zwei Anteile zerlegen. Der eine Anteil entsteht infolge des Eigengewichts des Bodens und nimmt mit zunehmender Tiefe ebenfalls (i.d.R. linear) zu. Der zweite Anteil resultiert aus einer auf der Geländeoberfläche wirkenden Vertikallast, wobei die hierdurch entstehende horizontale Spannung nur bis zu einer begrenzten Tiefe anzusetzen ist. Der Verlauf dieser Erddruckkomponente ist i.d.R. konstant oder linear.

Unabhängig davon ist die Größe des einwirkenden Erddrucks von verschiedenen weiteren Einflussgrößen abhängig, unter anderem von der Nachgiebigkeit der Wand (siehe Bild 9-1). Ist die Wand relativ weich und kann sich etwas verformen, so entzieht sie sich der Last und bewegt sich in geringem Maße in Richtung des Gebäudeinneren. In diesem Fall wirkt der aktive Erddruck, der den geringsten Druck auf die Kellerwand ausübt.

Der gegenteilige Fall ist der passive Erddruck. Dieser beschreibt die größtmögliche Belastung, die der Boden auf die Kellerwand aufbringen kann. Der passive Erddruck wird dann aktiviert, wenn sich die Wand mehrere Zentimeter bzw. sogar im Dezimeterbereich in Richtung des Bodens bewegt und sich dadurch eine hohe Druckspannung zwischen Erdreich und Kellerwand aufbaut.

Ein dritter Lastfall ist der Erdruhedruck. Dieser liegt größenmäßig zwischen aktivem und passivem Erddruck und ist als der Erddruck definiert, der bei unverformter Wand auf die Kellerwand wirkt. Abhängig von der Verschiebung der Wand liegt der tatsächlich vorhandene Erddruck also irgendwo zwischen den Grenzwerten aktiver und passiver Erddruck.

Mauerwerkslehre
Bild 9-1: Erddruck E in Abhängigkeit der Wandverformung u

Darüber hinaus spielen auch verschiedene Eigenschaften des Bodens eine Rolle in Bezug auf die Größe des einwirkenden Erddrucks. Hierzu gehören:

  • die Lagerung (Lagerdichte) des Bodens
  • der Neigungswinkel des aktiven Erddrucks
  • das Eigengewicht des Bodens
  • der Reibungswinkel des Bodens
  • die Geländeneigung
  • der Reibungswinkel zwischen Boden und Wand.