Grundaufgaben der Baustatik: Gründen

Bauwerkslasten werden durch die Gründung in den Baugrund abgeleitet. Der Baugrund ist gegenüber den konzentriert ankommenden Lasten (Granit, Mauerwerk, Beton, Stahl) oft nur gering tragfähig. Deshalb müssen die wirkenden Kräfte durch die Gründung auf eine größere Fläche verteilt werden.

Flachgründungen setzen in Gründungstiefe tragfähigen Boden voraus. Für Stützen erfolgt die Kraftaufnahme in Einzelfundamenten. Wände erhalten Streifenfundamente.

Bei wenig tragfähigem Untergrund werden Tiefgründungen eingesetzt: Die Lasten werden zunächst in einzelne Pfähle eingeleitet (vertikale Gründung/Pfahlgründung) und von diesen an die tragfähigen Schichten des Untergrundes abgegeben (stehende Gründung). Wenn die Pfähle keinen tragfähigen Boden erreichen, wird dies als schwebende Gründung bezeichnet und es muss mit Setzungen des Bauwerkes gerechnet werden.

Wie wichtig Untersuchungen und statische Berechnungen für die Tragfähigkeit des Baugrundes sind, beweist das Beispiel des berühmten schiefen Turms von Pisa. Der Turm von Pisa, ein einzeln stehender Glockenturm, hatte sich bereits kurz nach Baubeginn im Jahr 1173 nach Fertigstellung des dritten Stockwerks kontinuierlich nach Süden geneigt. Damals hatte man nicht bedacht, dass das lehmige Flusssediment des Untergrundes die Marmorlast nicht tragen konnte. Um die Schräglage zu korrigieren, ließen die Architekten senkrecht weiterbauen. Die weitere Neigung konnte damit nicht aufgehalten werden – aber der Turm war nun zusätzlich noch in sich selbst schief.

1990 hatte sich der Turm bereits 4,5 m nach Süden geneigt und wurde wegen Einsturzgefahr gesperrt. Danach wurden als erste Hilfsmaßnahmen 800 t schwere Bleibarren am nördlichen Fundament angebracht und Injektionen mit Beton im Mauerwerk vorgenommen. Zur dauerhaften Sanierung brachte man im zweiten Stock Stahlseile an – die sogenannten „Hosenträger“ – die den Druck auf die Fundamente im Süden verringerten und im Norden erhöhten. Entscheidend war aber der Aushub gewaltiger Mengen Erdreich an der Nordseite. Der Turm richtete sich dadurch etwas auf. Gegenwärtig hat er einen Neigungswinkel von 5 Grad und ist seit 2001 wieder gefahrlos zu besteigen.

Bei „Taipeh 101“ (1999–2004, Architekten: C. Y. LEE & Partners) – dem mit 508 m Höhe bis zum Jahre 2010 höchsten Gebäude der Welt in Taiwans Hauptstadt Taipeh – musste man 55 m Meeresschwemmland durchdringen, um auf festen Stein für die Gründung des Hochhausgiganten zu stoßen. 557 Betonpfeiler, die 80 m lang sind, verankern ein Gewicht von rund 264 000 t im Felsen. Über den Pfeilern liegt eine 5 m dicke Bodenplatte aus Stahl und Spezialbeton.