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Baustelleneinrichtungsplanung
Allgemeines
Die Baustelleneinrichtungsplanung (BE) ist ein wichtiger Bestandteil der Arbeitsvorbereitung mit der Aufgabe, die Elemente der Baustelleneinrichtung zu dimensionieren und so zueinander und zum Bauwerk zu ordnen, dass ein optimaler Bauablauf entsteht. Zur Baustelleneinrichtung zählt die Gesamtheit aller Maschinen, Geräte und Einrichtungen, die für den Betrieb der Baustelle erforderlich sind und die aufgebaut und abschließend wieder beseitigt werden müssen.
Die Baustelleneinrichtungsplanung weist folgende Besonderheiten auf:
- Die BE ist in der Regel jedes Mal aufs Neue auf das jeweilige Bauvorhaben und die gewählten Fertigungsverfahren als temporäre Produktionsanlage anzupassen.
- Die BE ist abhängig von Größe und Art der Baustelle (z. B. Hoch‐ oder Straßenbau), der Lage des Bauwerks sowie der Bauzeit.
- Die BE sollte unmittelbar nach Auftragserteilung beginnen und rechtzeitig vor Baubeginn abgeschlossen sein.
Elemente der Baustelleneinrichtung
Die Elemente der Baustelleneinrichtung sind möglichst optimal auf einander abzustimmen, das heißt durch richtige Planung der Zuordnung der Geräte und Lager muss der Arbeitsablauf größtmöglich vereinfacht und optimiert werden.
Das folgende Schaubild zeigt die Elemente einer Baustelleneinrichtung zur Übersicht:
Abbildung 1: Elemente einer BE
Auf dem Baustelleneinrichtungsplan werden die Objekte aufgrund der Übersichtlichkeit und dem Platzbedarf, mittels Symbolen gekennzeichnet. Eine Auflistung der Symbolik der Baustelleneinrichtung (Quelle: Schach/Otto: Baustelleneinrichtung) ist hier zu finden.
Beachtung von Anforderungen an Baustelleneinrichtungselementen
Bei der Planung und Anordnung von Baustelleneinrichtungselementen sind einige Anforderungen zu beachten, die nach Möglichkeit eingehalten werden sollen. Weitere Anforderungen sind der Website der BG Bau - Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft oder den DGUV - Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung Regelungen zu entnehmen.
Folgende Anforderungen verdienen eine besondere Aufmerksamkeit:
| BE-Element | Anforderung |
|---|---|
| Kran | Alle Bereiche des Bauwerkes müssen von mind. einem Kran überstrichen werden; bei mehreren Kranen möglichst gegenseitige Behinderung vermeiden |
| Krane sind möglichst im Schwerpunkt der Baumaßnahme anzuordnen | |
| Alle Lagerplätze müssen durch mind. einen Kran und ohne Übergabe von Kran zu Kran erreichbar sein | |
| Fahrbare Krane sind möglichst parallel zur Längsachse des Bauwerkes, auf der Seite der Lagerflächen anzuordnen | |
| Sicherheitsabstände und die Angaben im Handbuch des Kranherstellers sind zu beachten | |
| Möglichst Unterkünfte nicht überstreichen | |
| Betonmischanlage | Nahe am Verbrauchsschwerpunkt anordnen |
| Anbindung möglichst an der Baustraße, um eine gute Anlieferbarkeit zu gewährleisten | |
| Baustraße | Günstige Verkehrsführung und Fahrordnungen aufstellen |
| Entladepunkte nahe am Bauwerk und im Kranbereich, Ausführung möglichst mit Umfahrt oder Durchfahrt und bei einer Stichstraße mit Wendemöglichkeit | |
| Standplätze für PKWs außerhalb des Kran-Schwenkbereichs | |
| Unterkünfte/Büros | Nahe am Bauwerk und kurze Wege für Bauarbeiter |
| Außerhalb des Kran-Schwenkbereiches anordnen | |
| Sanitäreinrichtungen möglichst nahe an Tagesunterkunft | |
| Container können bis zu drei Etagen aufgebaut werden (mit Treppen und Podesten), mobile Toiletten mit an Baustraßen anordnen, Wohn- und Schlafunterkünfte am Rand des Baugeländes anordnen | |
| Magazine möglichst zwischen Unterkunft- und Bearbeitungsstätte anordnen |
Beispiel einer Baustelleneinrichtungsplanung
Für ein vorliegendes Bauvorhaben, bei welchem es sich um den Neubau eines Verwaltungsgebäudes handelt, soll die Baustelleneinrichtung dimensioniert und entworfen werden. Das Bauwerk mit Flachdach soll überwiegend in Stahlbetonbauweise (Ortbeton) und Betonfertigteilelementen hergestellt werden. Auch das Untergeschoss soll in Ortbetonbauweise hergestellt werden.
Abbildung 2: Lageplan des Objektes
Folgende Randbedingungen werden für die weiteren Aufgaben zugrunde gelegt:
- Das ausführende Bauunternehmen ist ortsansässig. Die maximale Belegschaftsstärke beträgt 15 Arbeitskräfte, zuzüglich zwei Poliere und ein Bauleiter.
- Die Arbeitszeit beträgt 8 Stunden pro Tag.
- Der Beton (gFrischbeton = 25 kN/m³) wird durch Transportmischfahrzeuge auf die Baustelle geliefert und mit einem Transportkübel (750 l Fassungsvermögen, Leergewicht 225 kg) vom Kran eingebaut.
- Neben dem Betonkübel sollen vom Kran Betonfertigteile mit einem Höchstgewicht von 1,9t sowie Betonstahl und -schalung mit geringem Gewicht transportiert werden.
- Die Ver- und Entsorgungsleitungen (Strom, Trinkwasser, Telefon, Abwasser) liegen in der Friedrich-Ebert-Straße. Von dort erfolgt auch die Baustellenzufahrt.
- Als Baugrund liegt ein weicher, bindiger Boden vor; Böschungswinkel 45°, Auflockerungsfaktor 1,25.
Die folgenden Aufgaben werden nun bearbeitet:
| 1 | Darstellung der Baugrube inkl. aller erforderlichen Abstände etc. als Vertikalschnitt. |
| 2 | Berechnung des gesamten Erdaushubes. Berechnung der Verfüllmenge nach Erstellung der Gebäude (die überschüssigen Erdmassen werden abtransportiert). |
| 3 | Dimensionierung des Kranes mit Nachweis der Tragfähigkeit und des Lastmomentes; Auswahl entsprechend der beigefügten Liste. |
| 4 | Berechnung des Wasserbedarfs (Leistungsverluste 10%) und des Strombedarfs sowie Bemessung der Leitungsquerschnitte (Spannungsverluste 2,5%). Beim Strombedarf sind pauschal zusätzlich 20 kW Drehstrom und 20 kW Lichtstrom zu berücksichtigen; η = 0,8, cos ρ = 0,8, aM = 0,6, aL = 0,9. |
| 5 | Festlegung der Pausenräume, Sanitäranlagen und weiterer erforderlicher Container. |
| 6 | Die Baustelleneinrichtung einschließlich der Versorgungsleitungen sowie Materiallagerplätze und Unterkünfte sind auf beigefügtem Lageplan „maßstabsgerecht“ einzuzeichnen. |
Zur Dimensionierung der BE-Elemente und Übersicht der nachfolgend angewendeten Formeln, kann die Formelsammlung Baubetrieb (Tabelle 1-1 bis 1-9) zur Anwendung kommen.
Darstellung des Vertikalschnitts der Baugrube
Abbildung 3: Schnitt durch die Baugrube
Dargestellt ist hier die Gebäudeaußenkante mit den Höhenkoten der Geländehöhe und Baugrubensohle in blau. Die Schalung (12 cm) und die Mindestarbeitsraumbreite (50 cm) sind hier grün dargestellt. Die Angaben in rot berücksichtigen den Böschungswinkel (45 °), die Höhe und Breite (inkl. Schalung und Arbeitsraumbreite) der Baugrube und den Kransicherheitsabstand von 2,0 m.
| Merke: Da hier der Böschungswinkel von 45° angegeben ist, muss dieser nicht berechnet werden, sondern es gilt: Breite der Baugrube = Höhe der Baugrube. |
Berechnung des Erdaushubs
| Bezeichnung | Berechnung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Fläche unten Au | (55,0 m + 2 x 0,62 m) x (14,0 m + 2 x 0,62 m) | 857,10 m² |
| Fläche oben Ao | (55,0 m + 2 x 2,12 m) x (14,0 m + 2 x 2,12 m) | 1.080,50 m² |
| Volumen der Baugrube V | (Au + Ao)/2 x h = (857,10 m² + 1.080,50 m²)/2 x 1,5 m | 1.435,20 m³ (feste Masse) |
| Abzutransportierende feste Masse V(Gebäude) | (55 m x 14 m) x 1,5 m | 1.155,00 m³ |
| Lockere abzutransportierende Masse | 1.155,00 m³ x 1,25 | 1.443,80 m³ |
| Verfüllmenge feste Masse V(Verfüll) | 1.435,20 m³ - 1.155,00 m³ | 298,20 m³ |
| Verfüllmenge lockere Masse | 298,20 m³ x 1,25 | 372,80 m³ |
Dimensionierung des Krans
| Variante 1 - Fahrbar auf Krangleis | ||
|---|---|---|
| Mindestauslegerlänge | ||
| 14,00 m + 2,12 m + 2,00 m + (4,50 m/ 2) | 20,4 m | |
| Last | ||
| Betonfertigteilgewicht | 1,9 t | |
| Frischbetongewicht | 2,5 t/m³ x 0,75 m³ | 1,88 t |
| Beton + Kübel | 1,88 t + 0,225 t | 2,11 t |
| Maßgebende Last | Betonkübel, da 2,11 t > 1,88 t | |
| Lastmoment | ||
| 2,11 t x 20,4 m | 44,3 tm | |
| Variante 2 - stationär (mittig) | ||
| Mindestauslegerlänge | ||
| erforderliche Tiefe | 14,00 m + 2,12 m + 2,00 m + (4,50 m/ 2) | 20,4 m |
| Länge | √(20,4 m)² + (55,0 m/ 2)² | 34,20 m ≈ 35,00 m |
| Last | ||
| Betonfertigteilgewicht | 1,9 t | |
| Frischbetongewicht | 2,5 t/m³ x 0,75 m³ | 1,88 t |
| Beton + Kübel | 1,88 t + 0,225 t | 2,11 t |
| Maßgebende Last | Betonkübel, da 2,11 t > 1,88 t | |
| Lastmoment | ||
| 2,11 t x 35 m | 73,9 tm | |
| Die Mindestauslegerlänge ist jeweils unabhängig von der Wahl des Kranstandorts und berücksichtigt einen Mindestsicherheitsabstand von 2,00 m, die gewählte Spurweite von 4,50 m und die Baugrubenbreite von den vorher berechneten 2,12 m. |
Die erforderliche Hakenhöhe errechnet sich aus den Angaben des folgenden Schaubilds:
Abbildung 4: Berechnung der erforderlichen Hakenhöhe
Die Krandimensionierung, welche das Lastmoment [tm], die Auslegerlänge [m], max. Hakenhöhe [m], Spurweite [m], Gesamtleistung [kW] und das Gewicht [to] beinhaltet, kann nach der Berechnung aus den folgenden Tabellen abgelesen werden:
| Turmdrehkrane, fahrbar, untendrehend, teleskopierbarer Turm, Laufkatzausleger | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Lastmoment [tm] | Auslegerlänge [m] | max. Hakenhöhe [m] | Spurweite [m] | Gesamtleistung [kW] | Gewicht [to] |
| 16,0 | 22 | 18 | 2,80 | 15 | 10,5 |
| 20,0 | 24 | 20 | 3,20 | 17 | 12,5 |
| 22,4 | 25 | 22 | 3,40 | 18 | 14,0 |
| 25,0 | 26 | 23 | 3,50 | 19 | 15,5 |
| 28,0 | 27 | 24 | 3,50 | 20 | 17,0 |
| 31,5 | 28 | 26 | 3,80 | 23 | 19,0 |
| 35,5 | 29 | 26 | 4,00 | 26 | 22,0 |
| 40,0 | 30 | 27 | 4,30 | 27 | 25,0 |
| 45,0 | 31 | 28 | 4,60 | 28 | 28,0 |
| 50,0 | 32 | 28 | 4,60 | 29 | 30,0 |
| 56,0 | 33 | 28 | 5,60 | 31 | 33,0 |
| 60,0 | 34 | 28 | 5,60 | 33 | 34,0 |
| 63,0 | 34 | 28 | 5,60 | 34 | 35,0 |
| 70,0 | 35 | 29 | 5,60 | 35 | 38,0 |
| 80,0 | 36 | 29 | 5,80 | 37 | 42,0 |
| 90,0 | 37 | 29 | 5,80 | 39 | 45,0 |
| 100,0 | 38 | 30 | 6,00 | 42 | 50,0 |
| Turmdrehkrane, stationör, obendrehend, starrer Turm, Laufkatzausleger | |||||
| Lastmoment [tm] | Auslegerlänge [m] | max. Hakenhöhe [m] | Spurweite [m] | Gesamtleistung [kW] | Gewicht [to] |
| 40,0 | 30 | 22 | 3,50 | 20 | 18,0 |
| 45,0 | 31 | 24 | 3,80 | 22 | 20,0 |
| 50,0 | 32 | 26 | 3,80 | 23 | 21,5 |
| 56,0 | 33 | 28 | 3,80 | 26 | 22,0 |
| 63,0 | 34 | 30 | 3,80 | 28 | 24,0 |
| 71,0 | 35 | 32 | 4,05 | 30 | 25,5 |
| 80,0 | 36 | 34 | 4,30 | 32 | 27,0 |
| 90,0 | 37 | 36 | 4,50 | 34 | 30,0 |
| 100,0 | 38 | 38 | 4,50 | 36 | 32,5 |
| 112,0 | 39 | 40 | 4,50 | 40 | 35,0 |
| 125,0 | 40 | 42 | 5,00 | 44 | 38,5 |
| 140,0 | 41 | 44 | 5,00 | 48 | 40,0 |
| 160,0 | 42 | 46 | 5,50 | 52 | 43,0 |
| 180,0 | 43 | 48 | 5,50 | 58 | 47,0 |
| 200,0 | 44 | 50 | 6,00 | 62 | 50,0 |
| 250,0 | 46 | 54 | - | 70 | 58,0 |
| 280,0 | 47 | 56 | - | 72 | 65,0 |
| 315,0 | 48 | 58 | - | 76 | 75,0 |
| 355,0 | 49 | 60 | - | 92 | 83,0 |
| 400,0 | 50 | 62 | - | 94 | 90,0 |
| Variante 1 - Fahrbar auf Krangleis | |
|---|---|
| Gewählter Kran aus Tabelle | TDK, fahrbar mit M = 45 tm, Auslegerlänge l = 31 m, Motorleistung 28 KW |
| Variante 2 - stationär (mittig) | |
| Gewählter Kran aus Tabelle | TDK, stationär mit M = 80 tm, Auslegerlänge l = 36 m, Motorleistung 32 KW |
Weitere Berechnungsvarianten zur Krandimensionierung sind hier zu finden.
Dimensionierung der Ver- und Entsorgungsleitungen
| Wasserbedarf | ||
|---|---|---|
| Gesamtbedarf | ||
| Belegschaft | 18 Beschäftigte x 0,025 m³/Tag | 0,45 m³/Tag |
| Sonstiges | 5,00 m³/Tag | |
| Pro Stunde | (0,45 + 5,00) m³/Tag / 8 h | 0,68 m³/h |
| Spitzenbedarf | 1,5 x 0,68 m³/h | 1,02 m³/h |
| Leitungsverluste ≈ 10 % | 1,1 x 1,02 m³/h | 1,12 m³/h |
| Umrechnung in l/sec | 1,12 m³/h x (1000/3600) | 0,31 l/sec |
| Dimensionierung der Zuleitung | ||
| Dicke der Zuleitung | 100 x √(4 x 0,31) / (0,8 x π x 10) | 22,2 mm |
| Gewählte Zuleitung | 1” Anschlussleitung = 2,54 cm > erf. d = 2,22 cm | |
| Strombedarf | ||
| Kraftstrom | ||
| 1 Kran (stationär) | 32 kW | |
| Sonstiges (pauschal) | 20 kW | |
| ΣPM | 52 kW | |
| Lichtstrom PL | ||
| Sonstiges (pauschal) | 20 kW | |
| Stromanschlussleistung | ||
| P | (52 kW / (0,8 x 0,8)) x 0,6 + 20 kW x 0,9 | 66,8 kW |
| Erf. Leitungsquerschnitt | ||
| (gew. Leitungslänge ca. 40 m) | (40 m x 66,8 kW x 10³) / (57 x 10 V x 400V) | 66,8 kW |
| Gewählt | 5 x 16 mm² > Aerf. = 11,1 mm² | |
Weitere Berechnungsvarianten zur Dimensionierung von Ver- und Entsorgungseinrichtungen sind hier zu finden.
Festlegung der Pausenräume, Sanitäranlagen und weiterer erforderlicher Container
| Tagesunterkünfte | ||
|---|---|---|
| Platzbedarf | 15 AN x 1,5 m²/AN | 22,5 m² |
| Grundfläche eines Containers | 6,0 m x 2,4 m | 14,4 m² |
| erf. Anzahl | 22,5 m² / 14,4 m² | 1,6 ≈ 2 |
| Sanitärcontainer | ||
| bei 18 AN | 2 Toiletten + 2 Urinale, 3 Waschplätze, 1 Dusche | |
| Erste-Hilfe-Einrichtungen | ||
| bis 20 AN | großer Verbandskasten, Aushang „Erste Hilfe“, Ersthelfer, Mobiltelefon | |
| Magazin | ||
| Platzbedarf | 15 AN x 0,35 m²/AN | 5,25 m² |
| erf. Anzahl | 1 | |
| Büroräume | ||
| Platzbedarf | 3 AN x 7,0 m²/AN | 21,0 m² |
| erf. Anzahl | 2 | |
| Parkplätze | ||
| Gewählt | 6 Parkplätze (3 Kleintransporter, 2 Poliere, Bauleiter) | |
| Müllcontainer | ||
| Gewählt | je ein Container für Holz, Metall, Papier, Schutt | |
| Baustraße | ||
| Gewählt | Breite 3,5 m, Breite Entladebucht 6,5 m | |
Weitere Berechnungsvarianten zur Containerdimensionierung sind hier zu finden.
Maßstabsgerechte Zeichnung der Baustelleneinrichtung
Alle vorher dimensionierten Elemente werden nun in den Lageplan maßstabsgerecht eingezeichnet und mit einer Legende und den erforderlichen Maßen versehen.
Abbildung 5: Maßstabsgerechter Baustelleneinrichtungsplan
Baustelleneinrichtungsplan der virtuellen Baustelle
