Jede Pfostenscheune braucht ein Fundament. Das traditionelle Fundament für ein Pfostenrahmengebäude (auch „Pfostenscheune“ oder „Pfostengebäude“ genannt) bestand aus behandelten Pfosten/Säulen, die direkt in den Boden eingelassen wurden. Heutzutage ist es üblicher, dass eine Betonplatte als Fundament für eine Mastscheune dient. Das richtige Fundament für Ihre Scheune hängt von den Konstruktionsprinzipien ab, die dem Gebäude zugrunde liegen.

Bei der Konstruktion eines Fundaments für eine Mastscheune müssen mehrere Aspekte berücksichtigt werden: die Aufnahme von vertikalen und seitlichen Lasten, Energieeinsparung und Frostschutz. Wir sehen regelmäßig gerissene Betonplatten von schlecht konstruierten Fundamenten, bei denen der Frostschutz nicht ordnungsgemäß in die Konstruktion einbezogen wurde.

Die Internationale Bauordnung schreibt vor: „Sofern nicht anderweitig vor Frost geschützt, müssen Fundamente und andere dauerhafte Stützen von Gebäuden und Bauwerken durch eine der folgenden Methoden geschützt werden: Ausdehnung unterhalb der Frostgrenze, Konstruktion gemäß ASCE 32 (Design & Construction of Frost-Protected Shallow Foundations) oder Errichtung auf massivem Fels.“ Schauen wir uns einmal an, wie diese Anforderungen in der Praxis erfüllt werden.

Anforderungen an Pfahlbauten

1. Errichtung auf festem Fels

   Frosthöhlen erfordern Wasser, frostempfindlichen Boden und gefrierende Temperaturen. Wenn man eines dieser drei Elemente entfernt, gibt es keine Frostaufbrüche. Wenn man auf festem Fels, gut durchlässigem, nicht frostempfindlichem Untergrund oder in einem frostfreien Klima baut, ist kein Frostschutz erforderlich.

2. Unterhalb der Frostgrenze
   Die meisten Stalleinrichter setzen ihre behandelten Säulen/Pfosten einen Meter tief, damit sie unterhalb der Frostgrenze stehen. Das ist zwar eine vernünftige Annahme, entspricht aber nicht dem International Building Code. Um sicherzustellen, dass Sie sich an die IBC halten, müssen Sie die Frostgrenze an Ihrem Standort ermitteln. Die Tiefe der Pfosten muss von einem Ingenieur auf der Grundlage der Bodenart und des Frostindexes berechnet werden. Aber auch wenn die Pfosten unterhalb der Frostgrenze stehen, sind die Betonböden immer noch frostgefährdet und müssen entsprechend ausgelegt werden.

3. Bau eines frostsicheren Flachfundaments

   

   Eine unzureichende Perimeterdämmung in einem beheizten Gebäude führt zu Rissen entlang des Schwellenbalkens.

   Ein Flachfundament ist jedes Fundament, das oberhalb der Frostgrenze liegt. Einer der Vorteile ist, dass weniger Aushub und Beton benötigt werden als bei einer Frostschutzwand. Es wird immer üblicher, die Scheune auf einer Betonplatte oder einer Grabenwand zu errichten, wobei die Pfosten entweder mit einer Bohrschelle oder einer Nassschelle befestigt werden. Ein Betonboden in einer Scheune mit eingebetteten Pfosten wird als flaches Fundament behandelt.

   Ein richtig geplantes flaches Fundament berücksichtigt die Wärmeübertragung zwischen dem Gebäude, der Umgebung und dem Boden unter dem Boden. Bei beheizten Gebäuden fließt die Wärme in den Boden, wodurch sich die Bodentemperaturen erhöhen und die Frosteinwirkung verringert wird. Eine Isolierung, die sich nach unten und um das Gebäude herum erstreckt, verhindert, dass die Erdwärme unterhalb der Erdoberfläche an die Oberfläche entweicht. Wie Sie sehen, kann die Dämmung zum Frostschutz Hand in Hand mit der Energieeinsparung gehen.

   Um ein flaches Fundament zu planen, müssen Sie den Air Freezing Index (AFI) in Ihrer Region bestimmen. Mit der vereinfachten Methode in ASCE 32 können Sie die Isolierungsanforderungen für ein flaches Fundament berechnen. Bei einem beheizten Gebäude wird der Wärmeverlust des Gebäudes berücksichtigt. Das unbeheizte Gebäude wird sich auf die Einsparung geothermischer Energie verlassen. ASCE 32 liefert Ihnen die erforderliche vertikale Isolierung, die horizontale Isolierung (entlang der Wände und Ecken) und die Mindesttiefe des Fundaments.

   Die Isolierung unter der Decke ist für beheizte Decken erforderlich und spart viel Energie, begrenzt aber den Wärmefluss zum Boden und kann dazu führen, dass eine größere Umfangsisolierung zum Schutz vor Frost erforderlich ist.

Es gibt einige Mastscheunenprojekte, bei denen auf eine Isolierung verzichtet werden kann. Im IBC heißt es „außer wenn sie anderweitig vor Frost geschützt sind“ – das trifft nur in seltenen Fällen zu. Dazu muss nachgewiesen werden, dass es kein Potenzial für Frost gibt. Dies kann bei kleinen, unbeheizten Gebäuden (< 600 sq. ft.), einer Standortgeschichte und geeigneten Bodenverhältnissen erreicht werden und kann dennoch die Zustimmung eines Ingenieurs/Planers erfordern. Jede Betonplatte sollte unabhängig von der Frosteinwirkung mit einer Dampfbremse versehen werden, um die Feuchtigkeit zu reduzieren.

Wenn Ihnen das abschreckend vorkommt, ist das nicht überraschend. Die Pfosten-Riegel-Konstruktion ist dank des Einfallsreichtums der modernen Technik die effizienteste und kostengünstigste Bauweise. Wir stellen sicher, dass unsere Gebäude so konstruiert sind, dass sie den erforderlichen Bauvorschriften für Wind-, Schnee- und Frostlasten genügen. Das ist für uns keine Angst. Schließlich haben wir auf der National Frame Builder Association 2020 den Vortrag über frostsichere Flachgründungen gehalten.

Wenn Sie mehr über die Arbeit wissen möchten, die in unsere Entwürfe einfließt, lesen Sie einige unserer anderen Artikel, um sicherzustellen, dass Sie sich an die besten Praktiken halten. Wenn Sie bereit sind, Ihr Projekt in Angriff zu nehmen, setzen Sie sich mit uns in Verbindung, und einer unserer erfahrenen Bezirksleiter wird Ihnen helfen, mit dem Projekt zu beginnen. Das beste Gebäude ist ein konstruiertes Gebäude. Bauen Sie mit Zuversicht.