ÜBUNG 15 / TIEFGARAGE HINTERHOF

ÜBUNG 15 / TIEFGARAGE HINTERHOF 1 LEITFADEN 1 1.1 Studienarbeit 1 1.2 allgemeine Informationen Abschlussprüfung 2 2 ANGABEN 3 3 AUFGABENSTELLUNG 3 3.1 Kostenvergleich 3 3.2 Erdarbeiten 4 3.3 Stahlbetonarbeiten 5 3.4 Baustelleneinrichtung 6 3.5 Terminplanung 6 4 LÖSUNG 10 4.1 Kostenvergleich 10 4.2 Erdarbeiten 10 4.3 Stahlbetonarbeiten 13 4.4 Baustelleneinrichtung 22 4.5 Terminplanung 24 1 LEITFADEN 1.1 Studienarbeit Umfang 1 Projekt - Tiefgarage Hinterhof Übung 15 Bearbeitung erfolgt in zwei Teilen - 1. Teil Bearbeitung nach dem 3. Semester Erd-, Verbau- und Stahlbetonarbeiten, kalk. Kostenvergleich - 2. Teil Bearbeitung im 4. Semester Baustelleneinrichtungs- und Terminplanung Gruppenarbeit Bearbeitung kann in Gruppenarbeit erfolgen. Jeder Student zeigt aber durch Vorlage einer vollständigen und handschriftlichen Ausarbeitung, dass er sich aktiv mit der Aufgabenstellung auseinandergesetzt hat. Darüber hinaus wird erwartet, dass er in der Lage ist, die Bearbeitungsschritte jeder einzelnen Teilaufgabe im Rahmen eines Kolloquiums vorzutragen. Prüfung Die Studenten werden zum Vortrag der einzelnen Teilaufgaben aufgerufen, und tragen ihren Lösungsweg an der Tafel oder mit Folien ihren Kommilitonen vor. Danach übergeben sie ihre ausgearbeiteten Unterlagen dem Prüfer zur Stand: 27.06. 2012 Seite 1/29 Prof. K. Bisani

Einsicht. Entscheidend für die Anerkennung der Studienarbeit ist, dass die Auseinandersetzung mit dem Stoff für den Prüfer erkennbar ist. Die Ausarbeitungen (Berechnungen, Beschreibungen) sind handschriftlich anzufertigen. Achten Sie auf ein ordentliches Schriftbild und eine übersichtliche Struktur. Teilnahme Die Teilnahme an der Prüfungsveranstaltung ist Pflicht. Die erfolgreiche Teilnahme wird auf dem Teilnahmeschein bestätigt, der als Zulassungsvoraussetzung zur Abschlussprüfung bei dieser vorzulegen ist. 1.2 allgemeine Informationen Abschlussprüfung Zulassung Vorlage des Teilnahmescheins, der die erfolgreiche Bearbeitung der Studienarbeiten im 3. und 4. Semester bestätigt. Bearbeitungszeit Teil 1 / Allgemeine Fragen Dauer 35-45 Minuten ohne Hilfsmittel Hilfsmittel Teil 2 / Berechnungen Dauer 135-145 Minuten mit Hilfsmittel gesamt 180 Minuten Ablauf - Ausgabe der kompletten Prüfung zu Beginn Ausheften und Bearbeitung der Allgemeinen Fragen nach Abgabe der Allgemeinen Fragen, kurze Pause (5 min). Berechnungsteil beginnt mit Planstudium (5 min.), Vorlesen der Aufgabenstellung (10 min.) und Beantwortung von Fragen (5 min.). Der Zeitbedarf dafür wird nicht auf die Bearbeitungszeit der Prüfung angerechnet. danach beginnt die eigentliche Bearbeitung mit der vorgesehenen Zeitdauer Allgemein Schreiben Sie bitte gut leserlich. Unleserliche Ausführungen können nicht gewertet werden. Es ist sinnvoll mit Bleistift zu schreiben, um Fehlerhaftes ausradieren zu können. Zur Beantwortung der Fragen benutzen Sie bitte die Freiräume unter den Aufgabenstellungen auf den Angabenblättern. Bei nicht ausreichendem Platz mit Hinweis s. Rücks. auf gegenüberliegender Rückseite fortsetzen. Zusatzblätter (nur Prüfungspapier HM) mit Namen und Matrikel-Nr. versehen. Blätter bitte vor Abgabe auf Heftleiste wieder zusammenheften. Vollständigkeit Prüfen Sie bitte zu Beginn und bei Abgabe die Vollständigkeit der Angabenblätter. Arbeitsgeräte - Bleistift, Farbstifte, Textmarker, Radiergummi Geodreieck zum Abtragen von Strecken und Winkeln ausreichend groß, Länge der Hypotenuse min. 20 cm Lineal und Maßstab Zirkel, Mindestradius 15 cm Lösung Bei mathematischen Lösungen vollständigen Lösungsweg angeben. Rechenendergebnisse doppelt unterstreichen. Stand: 27.06. 2012 Seite 2/29 Prof. K. Bisani

2 ANGABEN Auf dem Hofgelände einer Spedition soll zwischen Bürogebäude und Lagerhalle eine Tiefgarage errichtet werden. Konstruktion und Abmessungen entnehmen Sie bitte beiliegendem Plan. Die Tiefgaragendecke ist auf die Befahrung mit Schwerlastverkehr ausgelegt. Auf Grund der innerbetrieblichen Situation steht für die Ausführung der Bauarbeiten nur die im Lageplan umgrenzte Fläche zur Verfügung. Eine Zufahrt zur Baustelleneinrichtungsfläche über die Behelfszufahrt der Spedition ist nur in Ausnahmefällen möglich. Der Hofbelag mit einer Dicke d = 50 cm soll im Bereich der Baugrube zuzüglich 1,00 m (im Grundriss) entfernt und auf einer Deponie entsorgt werden. Bis 7,00 m unter GOK steht Boden der Bodenklasse 4 zum größten Teil aus einem halbfesten bindigen Material, mitteldicht gelagert an - Auflockerungsfaktor 0,84. Der Aushub wird abgefahren, das Material zum Verfüllen wieder angefahren. Die Fundamente des Bürogebäudes werden gemäß DIN 4123 unterfangen. Der Überstand des Fundaments wird später abgeschnitten. Für die Schalarbeiten stehen folgende Schalungssysteme zur Verfügung: - zur Herstellung der Fundamente und Wände die Rahmenschalung Trio (Fa. PERI) - zur Herstellung der Decken und UZ die Deckenschalung DOKA-Flex (Fa. DOKA) Die Bodenplatte der Tiefgarage wird flügelgeglättet und endfertig hergestellt. Sie erhält keinen weiteren Aufbau. Die Decke erhält eine 2-lagige Abdichtung. Dazu ist eine Trocknungszeit von ca. 3 Wochen zwischen dem Betonieren der Decke und dem Beginn der Abdichtungsarbeiten zu berücksichtigen. Nach einem Vorlauf von einer Woche für das Einrichten der Baustelle kann mit den Bauarbeiten begonnen werden. 3 AUFGABENSTELLUNG 3.1 Kostenvergleich Ermitteln Sie durch einen Kostenvergleich die wirtschaftlichere Variante für die Herstellung der Decken. Zur Auswahl stehen folgende Ausführungen: Decke in Ortbeton, mit flexibler Deckenschalung (z.b. DOKA-Flex) Decke als Elementdecke (System Filigran) mit Aufbeton (1) Decke in Ortbeton, mit flexibler Deckenschalung (z.b. DOKA-Flex) Stand: 27.06. 2012 Seite 3/29 Prof. K. Bisani

(2) Decke als Elementdecke (System Filigran) mit Aufbeton Folgende Angaben stehen Ihnen zur Verfügung: - Lohnkosten 30,00 /Ah für beide Ausführungsvarianten (1) Ortbetondecke d = 30,0 cm - Schalung Aufwand 0,50 Ah/m² Stoffkosten 4,50 /m² - Bewehrung (130 kg/m³) Einbau 8,00 Ah/to Stoffkosten 500,00 /to - Beton Einbau 0,50 Ah/m³ Stoffkosten 65,00 /m³ (2) Elementdecke d = 6,0 cm Aufbeton = 24,0 cm - Elementdecke liefern Stoffkosten 6,50 /m² - Bewehrung (325 kg/m³) in Elementdecke eingebaut Stoffkosten 850,00 /to - Elementdecke verlegen Aufwand 0,05 Ah/m² - Hilfsunterstützung Aufwand 0,08 Ah/m² Stoffkosten 2,00 /m² - Bewehrung (80 kg/m³) Einbau 8,00 Ah/to Stoffkosten 500,00 /to - Beton Einbau 0,50 Ah/m³ Stoffkosten 65,00 /m³ Die Unterzüge werden in beiden Fällen vorbetoniert, d.h. sie können in der Vergleichsrechnung unberücksichtigt bleiben. a. Erstellen Sie einen Kostenvergleich. b. Erörtern Sie stichpunktartig das Ergebnis. Welche baubetrieblichen Vor- und Nachteile sehen Sie in den beiden Varianten? c. Formulieren Sie für ein Leistungsverzeichnis für beide Deckenvarianten Positionstexte einschl. Positionsnummer, Menge und Mengeneinheit. d. Errechnen Sie die Einheitspreise beider Deckenvarianten unter Verwendung eines Zuschlags von 16 %, der alle Aufwendungen für AGK, BGK und WuG beinhaltet. 3.2 Erdarbeiten a. Bestimmen Sie den erforderlichen Arbeitsraum der Baugrube. b. Bestimmen Sie die erforderliche Größe der Baugrube der Tiefgarage und stellen Sie Arbeitsraum, Böschung und Schnurgerüst im Grundriss und im Schnitt A-A dar. Markieren Sie im Grundriss mit roter Farbe die Linie, die dem Baggerfahrer zum Ausheben der Baugrube mit Sägespänen oder Kalkmehl zur Orientierung aufgestreut werden muss. Stand: 27.06. 2012 Seite 4/29 Prof. K. Bisani

c. Tragen Sie die Aushubgrenzen der Unterfangung in den Schnitt A-A ein. Wie weit muss die Unterfangung im Bereich der Rampe ausgeführt werden? Tragen Sie in den Grundriss die Unterfangung und die Aushubgrenzen ein. d. Ermitteln Sie das Volumen des Hofbelages, der im Baugrubenbereich entfernt und entsorgt werden muss. e. Ermitteln Sie das Aushubvolumen der Baugrube. Die Unterfangung kann dabei unberücksichtigt bleiben. f. Ermitteln Sie das Volumen des Verfüllmaterials, das wieder angefahren werden muss. g. Aus Kostengründen überlegt der Bauherr, ob er eine Fläche zur Lagerung des Verfüllmaterials anmieten soll. Dazu möchte er von Ihnen den Flächenbedarf wissen. h. Gegeben ist ein Pyramidenstumpf, Höhe 1,00 m, Fläche unten 1,00 x 1,00 m, Fläche oben 2,00 x 2,00 m. Nach welcher Formel errechnen Sie das größte Volumen? 3.3 Stahlbetonarbeiten 3.3.1 Fertigung der Wände a. Erstellen Sie für die im Plan markierten Wandabschnitte einen Schalungsplan. Erstellen Sie für einen Abschnitt einen Materialauszug. Erwartet wird die Darstellung der Abschnitte im Grundriss und Schnitt mit Spannstellen, Abstützungen usw. sowie die Aufbereitung z.b. der Ecklösung in einer Detaildarstellung. Wählen Sie zur Darstellung geeignete Maßstäbe aus. b. Ermitteln Sie für den maßgebenden Abschnitt den max. Betondruck nach DIN 18 218. Werten Sie das Ergebnis. Es wird Normalbeton in Regelkonsistenz verarbeitet. Der Einbau erfolgt mit Krankübel, Leistung ca. 7,0 m³/h. Die Frischbetontemperatur beträgt 12 C, die Außentemperatur 10 C. c. Beschreiben und stellen Sie in einer Skizze die Fertigungstechnik einhäuptiger Wände nach dem heutigen Stand der Technik dar. d. Worauf ist beim Betonieren einhäuptiger Wände gegen Bestandswände zu achten? e. Welche Ausführungsvarianten sind denkbar? Erörtern Sie Vor- und Nachteile f. Welche Kräfte müssen durch die Verankerung aufgenommen werden? Bemessen Sie die Verankerung. Verwenden Sie dabei das Ergebnis von Aufgabe b. 3.3.2 Fertigung der Decken a. Decke und Unterzug werden getrennt hergestellt. 1. Wie würden Sie den Unterzug (vorbetoniert) fertigen? Stellen Sie Ihre Überlegungen in einer Planskizze dar. 2. Entwerfen Sie für das Regeldeckenfeld der Tiefgarage die Deckenschalung und führen Sie die statischen Nachweise durch. Stellen Sie das Ergebnis Ihrer Berechnung in einem Schalungsplan im Grundriss und Schnitt dar. b. Decke und Unterzug werden zusammen hergestellt. Entwerfen Sie für das Regeldeckenfeld der Tiefgarage die Deckenschalung und führen Sie die statischen Nachweise durch. Stellen Sie das Ergebnis Ihrer Berechnung in einem Schalungsplan im Grundriss und Schnitt dar. Stand: 27.06. 2012 Seite 5/29 Prof. K. Bisani

3.4 Baustelleneinrichtung Entwerfen Sie einen Baustelleneinrichtungsplan unter Berücksichtigung der Baugrube. Für die Ausführung der Arbeiten stehen Ihnen 2 Krantypen gemäß Anlage 1 und 2 zur Verfügung. Der Kran oder die Krane können stationär (ortsfest) oder fahrbar aufgestellt werden. a. Entwickeln Sie ein Krankonzept für die Rohbauarbeiten und stellen Sie das Ergebnis im Grundriss schematisch dar. Begründen Sie stichwortartig Ihre Lösung. b. Wie hoch würden Sie den Kran oder die Krane mindestens aufbauen (Berechnung und Begründung)? c. Planen Sie die Baustelleneinrichtung (Zufahrt, Unterkünfte, sanitäre Einrichtungen usw.) und stellen Sie diese im Lageplan dar. 3.5 Terminplanung a. Legen Sie die Größe der Betonierabschnitte der Wände und Decken fest. Welche Kriterien sind dabei zu berücksichtigen? In welche Bereiche legen Sie sinnvollerweise die Arbeitsfugen? b. In welcher Reihenfolge würden Sie bauen? Beschreiben und tragen Sie den von Ihnen gewählten Ablauf in Schnitt A A ein. c. Legen Sie die Baurichtung im Grundriss fest. Begründen Sie Ihre Vorgehensweise. d. Ermitteln Sie die Dauer der Unterfangungsarbeiten. e. Als Vorarbeit zur Erstellung des Terminplans bearbeiten Sie die folgende Tabelle. Gehen Sie von den vorgegebenen Leistungs- und Aufwandswerten aus. Die Treppenhäuser können bei der Betrachtung vernachlässigt werden. Anleitung Bilden Sie für die Abwicklung der Stahlbetonarbeiten sinnvolle Abschnittsgrößen (Wochentakt). Ermitteln Sie dazu die Mengen und die erforderliche Mannschaft gesamt. Gehen Sie von 45 Arbeitsstunden pro Woche aus. f. Erstellen Sie für das Bauvorhaben in MS-Projekt einen Steuerungsterminplan. (Wochengenaue Planung der Vorgänge erforderlich.) g. Erstellen Sie dazu eine Mannschaftskurve. h. Ermitteln Sie qualitativ die Vorhaltemenge an Schalungsmaterial (abhängig vom Schalungssystem in m² oder Stück). Stand: 27.06. 2012 Seite 6/29 Prof. K. Bisani

Aufwands-, Leistungswerte, Ausführungsdauern aus Vergabeverhandlungen u. AV Titel Baustelleneinrichtung Menge Aufwand Stunden Ressource Dauer Bem. Aufbau Abbau Titel Erd- und Verbauarbeiten Hofbelag entfernen 2,0 Wo. 2,0 Wo. 150 m³/d NU Bohrpfähle l = 7,5 m d = 60 cm 8,0 St./d NU Aushub 700 m³/d NU Unterfangung 5 Abschn./d NU Kapillarbrechende Schicht 100 m³/d NU Verfüllen und Verdichten 100 m³/d NU Titel Beton- /Stahlbetonarbeiten Streifen-, Einzelfund. Schalung Anleitung: Teilen Sie die Decken in Fertigungsabschnitte ein. Ermitteln Sie Gesamtstunden für die von Ihnen geplante Wochenleistung. 0,8 Ah/m² Streifen-, Einzelfund. Stahl 80 kg/m³ 12,0 Ah/to Streifen-, Einzelfund. Beton 0,8 Ah/m³ Bodenplatte Abschalung 2,0 Ah/m² Bodenplatte Stahl 50 kg/m³ 8,0 Ah/to Bodenplatte Beton 0,6 Ah/m³ Wände Schalung 0,5 Ah/m² Wände Stahl 80 kg/m³ 10,0 Ah/to Wände Beton 0,8 Ah/m³ Stützen Schalung 0,9 Ah/m² Stützen Stahl 220 kg/m³ 14,0 Ah/to Stützen Beton 1,4 Ah/m³ Unterzüge Schalung 1,0 Ah/m² Unterzüge Stahl 180 kg/m³ 14,0 Ah/to Unterzüge Beton 0,6 Ah/m³ Elementdecke Schalung 0,3 Ah/m³ Elementdecke Stahl 80 kg/m³ 6,0 Ah/to Elementdecke Beton 0,4 Ah/m³ gesamt 45,0 Ah/Wo Titel Abdichtung Abdichtung 2 - lagig 200 m²/d NU Schutzbeton d = 10 cm 0,1 Ah/m² Stand: 27.06. 2012 Seite 7/29 Prof. K. Bisani

Anlage 1 / Krandatenblatt 102 K Stand: 27.06. 2012 Seite 8/29 Prof. K. Bisani

Anlage 2 / Krandatenblatt 112 EC-H8 Litronic Stand: 27.06. 2012 Seite 9/29 Prof. K. Bisani