Fundament (Bauwesen)

Abriss gemauerter Fundamente; Neubau mit Fertigteilfundamenten, Bahnhof Berlin Ostkreuz

Im Bauwesen wird ein Fundament (abgeleitet vom lateinischen "fundus" = Bodengrund ) als Teil der allgemeinen Gründung aufgefasst. Hier üblicherweise im Verständnis als Flachgründung (Abgrenzung zur Tiefgründung mit Pfählen). Sie bestehen hauptsächlich aus Stein und Beton.

Grundlegendes

Typischerweise ist das Fundament eine Struktur, die eine leichtere oder empfindlichere Struktur an einem massiven Träger befestigt. Gebräuchliche Fundierungen im Bauwesen sind das Streifenfundament oder (heute häufiger) die in Stahlbeton ausgeführte Fundamentplatte. Fundamente sind meist schwerer, steifer und schwingungsfester als die daran oder darauf zu befestigenden Bauelemente. Sie sollen eine unbeabsichtigte Bewegung oder Verformung der daran angeschlossenen Struktur verhindern. Fundamente gelten als Schnittstelle zwischen verschiedenen Funktions- und Strukturbereichen. Sie erfüllen oftmals sowohl die Funktionskriterien der tragenden als auch der befestigten Struktur. Sonderformen dienen der Entkopplung oder Trennung von Strukturen (z. B. elastische Fundamente oder aktive Auflager). Fundamente können auch Teile einer größeren Struktur sein, die wiederum fundamentiert wird.

Ein Fundament muss eine Sicherheit gegen einen Grundbruch haben und muss für diesen Ausfallmechanismus bemessen werden.

Das Maschinenfundament als Sonderform des Fundaments im Bauwesen

Maschinenfundament der Dampfturbine des Biomasseheizkraftwerkes Baden, welches auf Federpaketen gelagert ist. Baujahr 2006, Leistung 5000 kW, Drehzahl des Läufers 12.000 1/min

Eine Sonderform des Fundamentes, also einer Gründung im Grundbau, stellt das Maschinenfundament dar. Das Maschinenfundament besitzt den Zweck, den tragenden (meist untersten) Teil von stationär aufgestellten Maschinen, das sogenannte Maschinengestell, zu tragen beziehungsweise aufzunehmen. Das Maschinengestell − oft aus einem Stück gegossen − trägt die einzelnen, beweglichen Funktionsgruppen der jeweiligen Maschine. Maschinengestelle haben keine andere Aufgabe als das Tragen der Funktionsgruppen (Motor, Werkzeugaufnahme, Steuerelektronik etc.); sie können 70−90 % der Gesamtmasse einer Maschine ausmachen. Ihre große träge Masse bewirkt in Kombination mit geeigneter Bauweise neben einem ruhigen Maschinenlauf auch eine hohe Verwindungssteifigkeit und die nötige Genauigkeit des maschinellen Funktionsablaufes.
Das Maschinenfundament ermöglicht die einfache Montierbarkeit komplizierter Geometrien auf einer Fläche oder in einem Gebäude. Im Gegensatz zu Fundamenten in der Bauwirtschaft gestatten Maschinenfundamente in gewissem, wenn auch sehr eingeschränktem Maße, Positionsänderungen. Denn die meisten Maschinen sind so aufgebaut, dass alle wesentlichen Funktionsgruppen am Fundament fixiert werden und in ihrer Bewegungsmöglichkeit untereinander zwangsgeführt sind.

Maschinenfundamente sind nicht zu verwechseln mit Maschinengestellen! Letztere sind als konstruierte Struktur lediglich dazu da, maschinenbauliche und bauliche Strukturgruppen zu verbinden. Typische Beispiele sind:

• gusseiserner Korpus mit Schlittenführung an einer Drehmaschine;
• stählerne Säule mit gegossenem Stahlfuß an einer Ständerbohrmaschine.

Eine Sonderform des Maschinenfundamentes ist das Druckfundament.

Im Anlagenbau wird als Maschinenfundament die Lagerkonstruktion von großen starken Antriebsmaschinen oder Generatoren bezeichnet. Diese sind oftmals auf Federn gebettet; und diese liegen auf dem eigentlichen Fundament auf.

Siehe auch

Wiktionary: Fundament – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Literatur

• Ulrich Smoltczyk (Hrsg. u. Schriftl.): Grundbau-Taschenbuch; Teil 3: Gründungen. 6. Aufl., W.Ernst, Berlin 2001, ISBN 3-433-01447-7
• Shamsher Prakash; Vijay K. Puri: Foundations for machines: analysis and design. Wiley, New York 1988, ISBN 0-471-84686-4 (englisch)
• Janusz Lipinški: Fundamente und Tragkonstruktionen für Maschinen. Bauverl., Wiesbaden 1972
• E. Rausch: Maschinenfundamente und andere dynamisch beanspruchte Baukonstruktionen. 3., überarb. u. erw. Aufl., VDI-Verl. [in Komm.], Düsseldorf 1959
• Bernd Thurat: Maschine, Fundament, Baugrund: Bestimmung des Gesamtverhaltens bei statischer und dynamischer Beanspruchung, gezeigt am Beispiel von Werkzeugmaschinen. VDI-Verl., Düsseldorf 1980
• R. Stiefenhofer: Beitrag zur Berechnung des Einflußes der Aufstellung auf das dynamische Verhalten von Werkzeugmaschinen. Diss. TU München 1977
• Karl H. Lepper: Einfluß des Fundamentes auf die Schwingungen von Rotoren. Diss. TH Darmstadt 1984